慈炳坤[1]2000年在《车辆自主导航系统数字电子地图的研究》文中提出陆地车辆定位与导航系统，是智能交通系统的一个重要组成部分。智能交通系统的目标是应用先进的技术使交通在减少拥挤、污染和对环境影响的同时更安全有效地运行。本文结合实例以模块的方式探讨了自主式车辆定位和导航系统。重点探讨了数字电子地图及数字地图数据库，这是系统的核心部分。 对任何车辆定位与导航系统来说，数字地图数据库是必不可少的模块。以地图为媒介，能够容易地传送复杂的信息。车辆定位和导航系统需要这样的数据库，它能支持地图匹配、路径规划、路径引导、地图显示和相关的感兴趣点的显示。 电子地图是车载导航系统中除导航定位设备外最重要的组成部分。它应具备以下功能：地图显示、地址匹配、地图匹配、最佳路径搜索、路径导航等。 本文还简要介绍了路径规划、路径引导和地图匹配算法。
徐磊[2]2008年在《智能电动车辆先进控制技术研究》文中研究表明智能电动车辆(Intelligent Electric Vehicle)作为许多高新控制技术综合集成的载体,由于其良好的人机交互功能和高度智能的道路通行能力,将成为未来广泛应用的新型环保型车辆。本文的整个研究工作是紧密围绕国家“985”工程项目“汽车先进制造技术科技创新平台”中“智能电驱动车辆先进控制技术”展开的。首先阐述和分析了在现阶段研究智能电动车辆技术的重要意义和紧迫性,详细分析了现有各种车辆技术的优缺点,给出了最适合该项目的智能电动车辆整车设计方案,并进行了功能模块的划分和技术分析。重点介绍了车辆智能导航处理系统得总体结构设计和功能的实现。其次,详细介绍了智能电动车辆整车导航处理与控制系统的设计过程。根据其主要功能的实现进行了划分,分别设计了用于车辆局部路径导航的多传感器视觉导航系统和用于全局路径导航的GPS/GIS导航系统,同时进行了路径规划算法和地图匹配技术的研究。然后对本文所研究的智能电动车辆上应用的多种新型汽车电子技术和系统进行了详细的设计和分析,并且介绍了分别基于CAN-BUS和LIN-BUS总线通讯技术的整车通讯网络。最后对智能电动车辆的速度控制方法和整车电源网络的优化进行了分析,提出了基于灰度预测理论的模糊PID电机速度控制技术和设计了用于电源网络的全数字智能双向DC/DC变换器和DC/AC变换器。
邓铭辉[3]2002年在《基于GPS的车辆自主导航系统的研究》文中指出车辆自主导航系统是把GPS全球卫星定位技术、地理信息系统(GIS)技术、VRML虚拟现实技术和现代计算机技术综合在一起的高科技系统，是智能交通系统的重要组成部分。其主要功能是通过车上装载的GPS接收机接收GPS定位信号，然后将GPS信号送入导航电子计算机中解算出车辆目前然后在导航电子计算机中解算出车辆目前的经度、纬度等定位信息，将定位信息存入数据库，在具有强大的地理信息查询功能的电子地图上显示出来。可以实时连续地对车辆的运行轨迹进行显示和回放，并且可以实时连续地对车辆的准确位置、速度、方向以及周围的详细地理环境进行监控和查询，实现导航定位与地图查询功能的结合，有效地指导驾驶人员正确地驾驶车辆，安全、准确地达到目的地。车辆自主导航系统是智能交通系统的重要组成部分，是实现车辆运行智能化的关键之一。 本文提出了车辆自主导航系统的总体方案和各功能模块，以及实现技术。即利用GPS技术和GIS技术接收和解算GPS信号，绘制并编辑电子导航地图，将定位信号存入数据库，并将其显示在具有信息查询功能的电子地图上，应用多媒体技术使该系统具有信息查询功能，利用VRML虚拟现实技术构造了三维虚拟地图，极大地扩展和丰富了该系统所显示的地理信息，使该系统实现了自主导航、自主定位、信息查询和地图显示功能，还应用神经网络技术进行实时预测，解决了车辆丢失GPS信号所产生的导航问题，实现了实时、连续的导航和定位。本文研究了车辆自主导航系统的软、硬件部分，主要集中在多项技术在导航系统中的应用。详细介绍了GPS技术、GIS技术、多媒体技术、VRML虚拟现实技术、电子地图的制作和编辑、电子地图的显示和查询、神经网络在车辆位置预测中的应用，数据库的管理和查询。
张慧[4]2002年在《车辆导航系统中GPS/DR/MM的组合研究》文中进行了进一步梳理ITS(智能交通系统)是一个开放的复杂巨系统，是新兴的交叉学科研究领域。ITS是将先进的信息处理技术、数据通信技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效的综合运用于整个运输管理体系，从而建立起大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的管理运输系统。而车辆组合导航系统是ITS应用研究的一个主要方面，是集定位系统、地理信息系统、数据库查询系统、数字蜂窝通讯技术等于一体的综合系统。近年来，如何使GPS定位技术与DR航位推算系统及MM地图匹配系统更好的结合起来已成为车辆导航系统研究中的一个重要内容。 本论文首先对国内外的车辆导航系统的研究和应用现状进行了介绍，比较了各种导航定位系统的优、缺点，并且针对车载台成本高、体积小、精度要求较高等特点，提出了本系统的总体方案设计并进行了方案论证。 接着，本文介绍了系统的组成结构和实现方案。定位系统采用了与GPS为主、航位推算系统为辅的组合导航系统，利用航位推算对GPS定位出现失效时，进行辅助定位，在短时间内能获得良好的效果。在此基础之上进一步引入数据融合算法以提高定位精度，同时控制航位推算系统的误差发散，从而大大增强了组合定位系统的可靠性和可行性。利用数字地图数据库的信息还可以在一定范围内对定位误差进行修正补偿，在我们实验室自主开发的电子地图平台上，以哈尔滨市地图为模型建立道路信息数据库，利用地图匹配算法将车辆位置显示在正确的道路上，如果数据库相当精确，这一技术能改进定位模块的精度。最后，归纳总结了基于GPS／DR／MM组合的车辆组合导航系统的功能和特点。而且，文章较详尽地叙述了车辆组合导航系统软件的设计思想和各项功能的实现方法，为项目的进一步开发打下了基础。
张青[5]2008年在《导航系统中路径规划的研究》文中研究说明车辆自主导航系统是智能交通系统的重要组成部分,先进的车辆自导航系统结合了全球定位技术,地理信息系统技术和现代计算机技术,从而实现了车辆的自主定位、自主导航,使车辆能够在陌生的地形环境中顺利地通行,极大提高了车辆的运行效率和安全,使驾驶员能够准确及时地控制车辆到达预定的目的地。自主导航系统一般分为硬件平台、系统层和应用软件3部分,本论文主要讨论应用层,偏重于算法研究与实现。在系统外围的软硬件环境建立好之后,针对当前匹配算法的单一性,为了提高算法的适用范围和准确度,本文论述了一种适合于嵌入环境的电子地图匹配算法。该算法采用基于记忆点的曲线拟合,拟合直线与道路的角度和点与道路的距离的综合信息来匹配定位点所在的线图元,简单实用,并给出了相应的实验结果。在车辆导航系统中,最重要和最关键的是最优路径规划。本文比较了几种常见的搜索算法,着重讨论了人工智能中的A*算法在城市道路网中任意两点间的路径寻优的实现,给出了在ARM硬件平台上的实验结果,并详细分析了不同的启发因子对算法空间复杂度,时间复杂度和结果路径的影响。
姚新春[6]2004年在《多传感器集成定位技术在汽车导航中的应用》文中认为自主式导航系统是智能交通系统的一个重要组成部分，这一智能系统不仅能实现安全、通畅的驾驶，缓解和避免交通堵塞，而且能使车辆的移动和使用变得更加方便，促进了汽车消费和使用环境的完善。 近年来微电子技术的发展使得GPS接收机的价格大幅度下降，大大促进了GPS在民用领域的发展，尤其在车辆导航领域，它己经成为GPS应用领域最大的一个产业。装载GPS导航系统的车辆，大部分行驶在市区中，因此，GPS定位系统的工作必然会受到市区特定环境的不良影响，甚至无法完成定位。因此，本文着重研究了GPS／DR组合导航系统，以实现连续、实时的定位导航，同时，为了向驾驶者提供近于无误差的定位结果，本文也研究了地图匹配方法。 本文首先介绍了车辆定位导航系统的发展，分析了GPS在车载导航中可采用的导航方式，研究了车辆导航中GPS系统的定位解算方法及系统的主要误差，分析了GPS定位结果的坐标转换。为了完成GPS导航子系统的软件设计，介绍了串口通信和GPS接收机数据输出格式的问题。 为了弥补GPS导航子系统的不足，本文介绍了航位推算系统的基本定位原理。硬件配置及其误差分析。在全面比较两种基本的GPS和DR数据融合方式优缺点的基础上，设计了基于切换方式的GPS／DR组合导航系统。 为了向用户提供近乎无误差的定位结果，本文分析了车载定位导航系统数字地图的数据组织方式，并且更深入地研究了道路网络层的数据编码，然后比较了两种最基本的匹配方法：基于投影的地图匹配方法和基于模式识别的地图匹配方法，并提出了一种改进的基于投影的地图匹配方法。 最后，论文最后对开发的“智能车载导航系统”进行了总结，并对以后自主导航系统开发工作的发展方向以及工作重点提出了具体的建议。
屈展[7]2009年在《车载导航系统中路径规划问题的研究》文中指出在经典的车辆路径规划问题中,道路的交通信息如行车距离、固定的交通管理信息等,在路径规划前是已知的,这些信息不随时间的推移而变化,属于静态的路径规划。而在实际的车辆路径规划问题中,如路网中交通信息分配、交通事件信息等,都是实时变化的。近年来,通信和信息处理技术以及计算机硬件的发展,使得快速获取和处理实时信息、动态安排车辆路径成为可能,从而为动态规划研究创造了条件,动态车辆路径规划问题也就成为了研究的热点。本文将路径规划问题转化为加权路径,以路径长度与通行时间的线性组合为目标函数的优化问题,加入了道路的重要程度和宽敞程度等作为权值。并且总结和讨论了车载导航系统存在的问题和静态、动态最优路径规划的基本概念和理论,建立了动态路径规划模型,根据加入的权值得出模型的解。同时,分别给出了静态路径规划的Dijkstra算法和动态路径规划最佳成熟时间法,由于这两种方法求解动态路径规划问题都存在缺陷,本文提出用蚁群算法来求解动态路径规划问题,并采用效率优先的信息素实时更新策略,对于求解过程中出现局部最优解,引入随机蚂蚁这一概念。接着简要介绍了Greenshields模型和广义费用模型,在Greenshields模型的基础上,对路径状况进行了分析,根据广义费用方程,设计分层搜索算法,结合蚁群算法求解最优路径。最后,以时间最少作为规划准则,采用蚁群算法与分层搜索相结合的方法求解最优路径,该方法能够根据人们不同的需求和道路实时情况,有效地避开狭窄和交通拥挤地段,并且规划的路径长度和通行时间都较短,符合人们日常生活所需,实验结果表明,用该方法进行最优路径规划合理、有效。
马雷[8]2013年在《GPS/GIS车载导航系统最优路径搜索算法研究与实现》文中认为由于汽车在中国和世界的大量普及，GPS卫星导航设备成为生活中必备的电子设备。卫星导航设备的出现提升了汽车运输的效率和驾驶的安全，提高了城市交通的现代化和智能化。因此受到各国政府以及各大企业巨头的重视，在政策和资金的扶持下产生了一大批的车载导航品牌。我国的车载导航系统起步比较晚，目前还处于发展阶段，这几年我国投入巨资发射北斗卫星用于支持该领域的发展。同时世界各国也都在致力于本国导航系统设备的研究和发展，比如美国的GPS，俄罗斯的GLONASS，欧洲的伽利略等导航系统，导航系统的更新发展必然会导致用户终端设备的技术更新，目前的车载导航终端设备在功能上有了很大的扩展和发展，不仅仅提供路径规划，语音导航等基本功能，还新增了路况信息实时更新，语音命令接收和发送，兴趣点优惠信息推送等服务，可以说功能和服务是越来越贴近用户需求。目前GPS车载导航系统在我国还处于一家独大的局面，其完善的卫星导航系统，众多的软硬件供应商，成熟的用户市场，短期内还是不可动摇的，所以本论文通过对GPS车载导航系统的相关技术的介绍，以及GPS车载导航实验系统的设计实现，为GPS车载导航系统的发展提供一套完整的技术解决方案。从而能为行业的发展贡献自己的一点力量。本论文主要内容为：1．介绍目前行业内卫星导航系统的发展及现状，并介绍世界上主要卫星导航系统发展建设的现状，。2．介绍目前主流的GPS/GIS车载导航系统的基本功能和一些关键技术，包括电子地图的结构模型，数据库的构造流程和最优路径搜索算法在国内外发展状况。3，介绍车载导航实验系统的架构设计，导航实验系统各模块的功能，以及电子地图的设计思想和数据库表的设计。4，通过C/C++语言和VS2005开发工具，开发实现了导航实验系统，实现了各模块的功能，同时通过对Dijkstra算法的研究，提出改进的Dijkstra路径搜索算法，并应用在此实验系统上进行对比测试。
杜江平[9]2009年在《基于GPS/GIS车辆定位导航系统的研究》文中认为随着社会的不断进步,经济的不断发展,人们生活水平的不断提高,人们出行活动的日益频繁,城市交通问题愈以成为一个迫切需要解决的重要课题。城市交通问题包括诸多复杂而又难以解决的问题,它包括:车辆日益增多而发生的拥堵现象,城市道路建设复杂化而引起的迷路现象,城市交通路口指示非智能化而导致的车祸现象等一系列化的问题。随着一些新技术的不断涌现以及深入融合,这些问题逐步得到解决,这其中就包括:全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和智能交通系统(ITS)。全球定位系统(GPS)能够为全球任意地点、任意多个用户同时提供高精度的、全天候的、连续的、实时的三维定位、测速和时间基准。地理信息系统(GIS)以地理空间数据为基础,采用地理模型分析方法,适时提供多种空间的和动态的地理信息。智能交通系统(ITS)正是在全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)以及其它一些基本技术深入融合的基础之上发展起来的,而车辆定位导航系统又是智能交通系统(ITS)中非常重要的一个组成部分。本文正是在这样的发展背景下,以改善车辆定位导航系统的主要性能为研究目的,对其三大主要功能:车辆定位、路径引导和路径规划的实现进行算法分析研究,从而改进优化其实现过程,最终达到提高其主要性能的目的,并对此进行模拟演示证明。本文首先全面而系统地阐述实现车辆定位导航系统的最基础而又最重要的两种技术:GPS和GIS;然后简单介绍坐标投影变换算法,它实现从GPS空间坐标到GIS平面坐标的转换;接下来对车辆定位导航系统中的几种关键性技术和算法进行分析研究和改进,最后将这些算法应用到车辆定位导航系统主要功能的实现过程当中,并进行模拟演示。本文将基于多种因素的投影匹配法应用到提高车辆定位精度的目标上,在一定程度上提高了车辆定位的准确度;将求解图的连通性问题算法应用到实现车辆引导功能的算法中;将改进的迪杰斯特拉算法应用到实现从当前位置点到一个目标位置点的车辆路径规划功能的算法中;将最小生成树算法应用到实现从当前位置点到多个目标位置点的车辆路径规划功能的算法中。模拟演示表明,这些算法对实现车辆定位导航系统的主要功能都有一定程度的改善和提高。
林清岩[10]2013年在《智能交通中车辆最优路径规划策略研究》文中研究表明经济和科学技术的高速发展，使汽车日益广泛地进入普通家庭的生活中。扩展了人类活动的范围，但是也给出行者带来了新的困难和挑战。由于城市交通道路的复杂性，固定意识的出行路径常引发严重的交通堵塞。出行者对地理环境和周围交通状况的陌生，荒野作业过程中的道路迷失，都使出行者迫切需要获得正确的出行路径。本文基于智能交通网络，研究了车辆行驶过程中的最优路径规划策略，主要的工作内容如下：介绍了智能交通的基本组织框架，提出了智能交通路网模型及其数据存储结构，指出了智能交通的最优路径轨迹规划的重要影响。本文依据计算机图形学语言，建立基本的路网模型方程，分析了道路路网中的交叉口分布、道路的种类和等级，建立基于交通管制限制的转向限制路网模型并添加了转向限制列表。通过编程语言实现了道路路口节点类、道路路径节点类及转向限制表类的功能点定义。最后针对智能交通的路网模型，采用分层存储的方法，建立了详细图层和略图层之间节点和路径的相关联系。基于计算机处理的地图图形学信息（GIS），首先组建、开发智能交通车辆最优路径规划策略研究的仿真平台，并对该路径规划仿真平台的主要功能进行介绍。其次建立了智能交通网静态路径规划的数学模型，并设置了不同道路阻抗下的最优价值函数模型。对几种经典的路径规划算法进行分析和比较后，设计了两种静态最优规划算法：道路口节点对向查询和交通道路网分层查询，并在所建立的车辆路径规划仿真平台上对两种算法进行了算法的复杂度和路径规划效率进行分析。一是单、双向Dijkstra算法路径规划实验中，在图相邻数据结果存储下比图相邻接表数据存储下的最优路径规划策略效率低；二是A*算法在图相邻接表数据存储下，查询最优路径的效率高于Dijkstra算法；三是智能交通网中存储电子地图的数据结构上，图相邻接表数据结构优于图相邻数据结构。最后比较车辆静态最优路径规划策略。对动态路径规划系统的整体框架进行了相关的介绍，依据相应的理论分析，对车辆动态最优路径规划问题划分为：自主车辆问题和协调车辆问题，即单车和多车的动态最优路径规划。建立了自主车辆的数学模型，并对模型进行求解分析。研究了基于道路口节点及基于周期的动态路径规划算法，对两种算法的相应目标机制函数和数学模型进行求解分析，并绘制了相应的算法实现流程图，分析了算法的实现难度值，实验的结果表示，两种算法可以有效的避免拥挤的交通路段，使车辆出行的代价降低。相对于车辆的静态路径规划，提高了车辆路径规划的实时效果和准确度。但是，在实际的交通情况下，导航车辆的不断增加，对于相同时间点始末道路口节点相同的情况，车辆没有考虑其他车辆对交通道路情况的影响，势必产生了交通堵塞。对此，建立协调车辆的数学模型，对协调车辆的规划算法进行了程序上的实现。基于交通事故的协调车辆实验，验证了算法对交通堵塞道路的规避性；并通过对于交通堵塞道路数和费用的实验，考虑以出行者最优为价值函数，减少智能交通网的道路路径堵塞情况；调整算法的目标函数，找到用户最优和智能交通网最优的平衡点。对出行代价和道路拥挤情况进行分析，发现用户的出行代价和拥挤的道路数在一定范围之内是可调的，可以通过改变用户最优和智能交通最优的两者权重，满足用户的实时动态最优路径规划。本文采用的静、动态算法可以提高车辆路径规划的效率，减少道路交通的堵塞程度并降低用户的出行费用，具有较高的实际应用价值。
参考文献：
[1]. 车辆自主导航系统数字电子地图的研究[D]. 慈炳坤. 大连理工大学. 2000
[2]. 智能电动车辆先进控制技术研究[D]. 徐磊. 湖南大学. 2008
[3]. 基于GPS的车辆自主导航系统的研究[D]. 邓铭辉. 哈尔滨工程大学. 2002
[4]. 车辆导航系统中GPS/DR/MM的组合研究[D]. 张慧. 哈尔滨工程大学. 2002
[5]. 导航系统中路径规划的研究[D]. 张青. 武汉科技大学. 2008
[6]. 多传感器集成定位技术在汽车导航中的应用[D]. 姚新春. 武汉大学. 2004
[7]. 车载导航系统中路径规划问题的研究[D]. 屈展. 兰州理工大学. 2009
[8]. GPS/GIS车载导航系统最优路径搜索算法研究与实现[D]. 马雷. 电子科技大学. 2013
[9]. 基于GPS/GIS车辆定位导航系统的研究[D]. 杜江平. 电子科技大学. 2009
[10]. 智能交通中车辆最优路径规划策略研究[D]. 林清岩. 吉林大学. 2013
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