摘要: |
随着全球经济的迅猛发展,交通紧张问题日益严峻,为此提出了ITS(智能交通系统)作为解决这一问题的全新方案,车辆导航监控系统是ITS的重要组成部分,本文所设计的车辆导航监控系统由车载机、通信系统、监控中心和监控终端四大部分组成。
本系统融合了全球定位系统(GPS)、通用分组无线业务(GPRS)、地理信息系统(GIS)等技术,可以实现全天候卫星定位、电子地图显示、车辆导航和车辆实时监控等功能。
本文在实现车辆导航监控系统时,重点研究了车载机与监控中心之间的通信协议方式;GPS数据在电子地图上显示前的校正处理,即地图匹配方法;以及车辆在行驶过程中如何选择路径的问题。
通信协议参考OSI/ISO网络模型,在GPRS传输协议栈基础上定义了一套用于本系统的应用层协议,有效地解决了监控中心与车载终端的数据通信问题。
地图匹配主要是针对GPS定位误差会造成GPS点直接映射到电子地图上时出现偏差而采用的软件校正方法,本文提出基于权值的地图匹配算法充分考虑了GPS轨迹与道路网路段的相似性,同时也利用GPS数据中有关车辆的实时信息(如航向等),解决了GPS点到电子地图的正确定位显示问题。
对于车辆导航来说,如何确定车辆最佳行驶路线一直是研究的热点,本文在讨论了经典的基于静态网的最短路径算法后,提出了基于动态随机网的路径算法,以实时的路段旅行时间作为该路段的权值,把路段旅行时间建模为一个随机变量,只需要确定车辆在当前结点进入的下一个路段,而不需要计算完整的路径,有利于实现车辆的实时导航。
最后本文在一个基于GPS/GPRS/GIS的车辆导航监控系统(XWDJ)中,设计并且实现了所提出的算法。 |