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原文传递智能交通系统中路径规划算法研究与系统设计

论文题名：	智能交通系统中路径规划算法研究与系统设计
关键词：	智能交通系统;路径规划;限制搜索区域;GIS数据;车辆定位;车辆导航
摘要：	随着经济的飞速发展，汽车数量的快速增加与道路的慢速建设之间的矛盾日益突出，严重制约了社会与经济的可持续发展，因此交通管理部门将现代化的计算机技术、通信技术、信息技术以及智能控制技术运用于现代交通中，产生了我们称之为智能交通系统的新型交通系统。智能交通系统对于改善交通状况起到了很好的作用。车辆定位与导航系统(或称为智能车辆系统)是智能交通系统实施中涉及的一个主要的应用系统，而路径规划是车辆定位与导航系统的重要组成部分，路径规划的好坏直接影响到行车的成本。车辆定位与导航系统中的路径规划是在车辆行驶前或行驶过程中为司机提供从起始点到目标点的一条或若干条路线，来对司机的行车进行导航的过程。在行车过程中，司机最关心的就是如何在最短的时间内找到最合理、最优的路径，因此路径规划研究方面的专家学者关心的两个主要的问题就是：①路径规划算法的实时性；②路径规划的合理性和最优性。论文在路径规划方面做了一些研究工作，所做的工作主要由两部分组成，第一部分是限制搜索区域的路径规划算法研究，第二部分是“西安市路径规划原型系统”的设计与实现。限制搜索区域的路径规划算法研究部分根据已有的限制搜索区域的路径规划算法，给出了三种改进的算法，它们分别是动态限制搜索区域的最短路径规划算法、限制搜索区域的多层最优路径规划算法和限制搜索区域的多比例尺最优路径规划算法。动态限制搜索区域的最短路径规划算法适用于路网结构比较规则的路径规划，此算法根据路网的拓扑结构，将搜索区域在以起始点和目标点的连线为对角线的矩形区域与以起始点和目标点为两个焦点的椭圆的外切矩形区域之问切换，极大程度的提高了在路网结构比较规则的路网中进行路径规划的效率。限制搜索区域的多层最优路径规划算法根据道路的层次特性，将道路分成若干层，在每一层搜索路径时合理限制搜索区域，从而使得路径规划的效率提高的同时，规划产生的路径大部分道路位于较高层次的路网上，符合司机在较好道路上行车的愿望，具有较高的合理性。限制搜索区域的多比例尺最优路径规划算法根据路网的多比例尺特性，在每一比例尺路网上搜索路径时合理限制搜索区域，在全国基本比例尺地形图库已经建立的情况下，利用此算法进行路径规划不需要重新构建多比例尺路网，因此此算法更有实际意义。 “西安市路径规划原型系统”的设计与实现采用了软件工程方法，在进行需求分析的基础上，对系统中GIS数据的管理、系统的体系结构、工作流程和界面设计进行了充分的考虑，采用了数据库0racle存储GIS数据，使得数据库管理GIS数据的安全性和效率充分的体现出来，简单友好的界面使得用户能够非常方便地进行路径规划。
作者：	王亚文
专业：	计算机应用技术
导师：	汪西莉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	陕西师范大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文