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基于卫星定位的高速公路联网收费路径识别技术研究
| 论文题名： | 基于卫星定位的高速公路联网收费路径识别技术研究 |
| 关键词： | 高速公路;多义性路径;识别算法;卫星定位 |
| 摘要： | 随着国家的经济发展，人们对于交通运输能力的需求不断提高，我国的高速公路建设也进入了大的发展历史时期。为了能够连接更多的城市与地域，高速公路路网的规模与密度就必须不断增大，这大大加强了高速公路的通行能力，但随之而来的就是路网的环路增多，多义性路径的问题开始显现。在我国高速公路建设投资主体的多元化的背景下，行驶路径的多义性使得通行费用在投资主体之间难以做到公平的拆分，也难以合理的收取车辆的通行费用。因此，高速公路行驶的多义性路径问题亟待解决。本文立足于以上问题，提出了基于卫星定位的高速公路联网收费路径识别技术，通过利用卫星定位技术记录汽车行驶经过的点轨迹，从而实现车辆行驶轨迹的精确识别。 本文首先介绍了高速公路多义性问题产生的背景以及国内外对于解决多义性路径问题的研究现状，通过对比与分析得出现有的路径识别方法所存在的弊端，从而确定了论文的研究意义和目的，并对论文的结构作出合理的安排。然后，简单阐述全球卫星定位技术的运行机理，通过分析NMEA0183语句确认其中的有用数据并提出了数据的解析算法。设计了基于卫星定位的高速公路联网收费路径识别的整体方案，其中包括系统的工作流程、硬件设计以及路径信息获取方法。其中，提出了将通行卡与卫星定位模块以及一些必要的电子元件相结合的硬件结构，通过有效的节电措施来满足设备的工作需求。接着，对搜集到的定位数据进行预处理，通过构建道路缓冲区和门限技术的方式筛选出有效定位点，通过插值法确定信号中断点。最后，设计了适用于卫星定位的高速公路路径识别的算法，并且设计了适用于算法的高速公路路网模型;算法提出了在主线交叉结点设置识别点和识别圈的新思路，论文中详细说明了算法的总体思想，并且描述了算法流程，给出了算法流程图，并通过实例对定位数据进行处理与分析并对算法进行验证。 论文提出的数据预处理方法以及路径匹配算法，在经过实例验证后，充分证明了对于解决路径多义性问题的高效性和实时性。在数据预处理的过程当中，剔除了许多的无效数据，减少了数据偏差带来的影响;而通过建立识别圈的路径识别算法又进一步的精简了冗余数据，通过算法的实例验证表明，在行驶路径精确识别的前提下，最后用于匹配的定位点相较于初始定位点的数量减少了71.4％，这大大减少了后台系统的工作量，提高收费实时性。 |
| 作者： | 黄炎 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 桂岚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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