基于浮动车gps2fgis的车辆行驶路径优化研究

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1、韭塞窑塑盔堂亟±兰焦监塞缝途绪论l车辆行驶路径优化研究综述l基于浮动车GPS／GIS数据的路阻研究l车辆行驶备选路径的研究l主要结论及展望图l—l论文结构图Fi州P靶s眦咖l妇啦第一章——绪论。介绍论文选题背景及意义、主要研究内容、研究方法，及论文的新意。第二章——车辆行驶路径优化研究综述。对国内外车辆行驶路径优化研究进行综述，分析了国内外的研究现状与应用水平，在此基础上确定了论文研究的起点和主要研究内容。第三章——基于浮动车GPS／GIs数据的路阻研究。确定车辆行驶路径的优化且标。以浮动车GPs的历史数据和

2、测量值为基础，用卡尔曼滤波的方法研究如何估计道路阻抗。第四章——车辆行驶路径的备选路径确定方法的研究。就如何确定备选路径这个问题进行了研究，以备选路径相对原路径损失最小，而且与原有路径有区别的原则，提出快速比较路段影响的算法。第五章——需要进一步研究的问题。在本文的基础上，对今后需要进～步研究的问题提出了一些建议。1．4论文研究的新意论文的新意体现在：jE塞銮适太堂亟±堂焦途塞绪迨1．基于浮动车的GPs，GIs数据的动态路阻研究。与投资巨大的交通固定检测设备(如线圈、闭路摄像机等)相比，浮动车所检测的交通数据

3、具有低成本的优点。目前国内对浮动车技术的研究主要集中在浮动车合理样本量、路段车辆行驶速度检测及在路段交通异常探查的应用等领域，对将浮动车技术应用于路段阻抗估计的研究为数不多。2．车辆各选路径算法研究。现有大部分研究集中在如何获得最优路径这个方面。一部分文章只是单纯的将传统K多路径算法作为备选路径，但此方法可能会出现不符合交通实际运行状况的环路；而有一部分文章主要运用简单原则“删除边(点)”的思想，但这种方法忽略了某条边在路径中的重要度，可能会出现备选路径远远次于原最优路径。鉴于现代交通的实际情况以及道路状况的

4、复杂性和不可预见性，本文提出快速比较路段对最短路变化影响的算法，使获得的备选路径满足实际交通的运行特性，而且体现了与原最优路径的区别而又最大程度的减少了二者目标值之间的差距。4jb塞銮适盘堂亟±堂焦j金塞至牺堑墼墅丝选丝受壅绽述第二章车辆行驶路径优化研究综述车辆行驶路径优化是车辆诱导的重要组成部分。车辆诱导是通过各种技术和手段引导路网中的车辆在不拥挤的路段和交叉口中运行，也称之为交通路线引导系统(TRGS，TrafficRouteGuidanceSystem)，或车辆导航系统(、『Ns，VehicleNavi

5、gationsystem)，它是基于电子、计算机、网络和通信等现代技术，根据出行的起仡点向驾驶员提供最优路径引导指令和丰富的实时交通信息，或者通过获得的实时交通信息帮助驾驶员找到一条从出发点到目的地的最优路径的系统。这种系统的特点是把人、车、路综合考虑，通过诱导驾驶员的出行行为，改善路面交通系统，防止交通堵塞的发生，减少车辆在道路上的逗留时间。根据国内外研究成果，车辆路径诱导系统结构主要分为中心式和分布式【4】，其系统结构框架分别如图2—1，图2—2：图2—1中心式车辆路径诱导系统结构图Fi昏2-1C曲扛al

6、vehicleroutegllid龇cesysterns缸uctumld糟矾ng錾塞塞适太堂亟±堂僮逾塞奎麴踅墼壁垒选丝亚塞绫述实时交通qs数据库l信息信息中心人机界面l通信部分lf●交辈息卜I路芋划{．{研s辈据库辅分

7、．离}图2．2分布式车辆路径诱导系统结构图Fig。2-2Di矧butcdve}ucleroutegIlida眦esystems劬咖Taldm埘ng车辆诱导系统一般由三部分构成：车辆定位模块、通信模块和驾驶员决策支持模块。车辆定位模块的功能是跟踪车辆在路网中的位置。其输出既包括车辆当前的绝对位

8、置，也包括车辆在电子地图上的相对位置。定位多成主要依靠航位测定、地图匹配和GPs完成。通信模块主要负责车辆和信息中心的数据传输。车辆利用接受器可以获得从交通信息中心发射的实时交通信息(当前路段的行程时问、堵塞或事故发生地点等)。同时，车辆作为流动的交通信息探测设备，把当前的交通信息通过发射装置反馈给交通信息中心。目前广泛使用的通信方式有射频通信、红外通信、微波通信和蜂窝移动电话通信等。驾驶员决策支持模块的功能是进行最优路径的计算和路径引导信息及其他信息的显示。最优路径的计算是车辆诱导的关键部分。在进行计算之前

9、，首先由用户输入目的地，然后该模块根据定位模块提供的定位信息和通信模块提供的当前交通状态信息计算出从当前位置到达耳6』E塞銮遵盘堂亟±堂鱼监塞主挝在墼堕焦馑丝婴窭堡述的地的最优路径。所得到的最优路径随驾驶员的需求不同而不同，可以是路程最短的路径，也可以是行驶时间最段的路径。路径优化采用较多的是图论中的最短路算法和人工智能中的启发式搜索算法。最优路径的显示可以有三种方式：文本方式、声音方式和图形方式。