汽车导航引擎技术的研究与实现

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1、武汉理工大学硕士学位论文汽车导航引擎技术的研究与实现姓名：胡飞申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：潘昊20080501摘要汽车导航引擎，应实现地图显示、路径规划、语音引导和兴趣点检索等功能，导航引擎的优劣直接决定整个导航产品性能的好坏。国内汽车导航系统多基于二次平台开发，通常只能利用二次平台提供的接口或功能，极大影响了开发的自主性和引擎功能的完善性。针对以上局限性，本文采用独立开发模式实现引擎模块的核心部分，设计出的导航引擎结构及功能更加合理和完善。针对道路状况和行车规则的复杂性，本文采用交叉口模型描述实际交叉路口，根

2、据节点一路段关系，建立基于层次网格索引的路网数据模型。在此基础上，设计出基于新引擎构架的地图文件格式，加快了地图数据的读取速度。地图显示速度直接影响用户体验，针对嵌入式设备资源有限，地图显示较慢等问题，论文提出将地图数据分为背景数据、道路数据和兴趣点数据等部分，并对其分层分块建索引，不同比例尺地图对应不同地图数据格式文件，能快速定位到所需的数据。同时，对显示要素划分等级，每次只显示当前比例尺下的对应级别要素，减少了数据冗余，加快了地图显示速度，增强了用户体验。路径规划是汽车导航的核心问题。实际导航中，交通转向限制和交叉口延误等，会

3、造成规划结果的不准确。对此，本文采用对偶图思想建立转向限制关系表来表达转向限制关系，能更好地配合实际路径规划。针对导航仪规划速度慢等问题，采用结合分层策略的双向启发式融合算法，同时从起点和终点进行搜索，并对A’算法结构和节点扩展方式加以改进。系统运行结果表明，采用此算法，大大减少了参与计算的路段数量，节省了存储空间，提高了路径规划的效率。论文最后以武汉市区某范围内的路网数据为研究对象，对论文主要工作进行实证研究和测试。理论分析和实际运行结果表明，本文所做的主要工作有效地克服了当前导航引擎开发中的不足，极大地提高了地图显示速度，并能

4、在交通转向限制情况下提供有效的路径规划。关键字：汽车导航，导航引擎，地图显示，路径规划，兴趣点AbstractAutomobilenavigationengine，shouldrealizethefunctionssuchasmapdisplav'routeplan，voiceguidanceandretrievalsofpointsofinterestandSOon，thequalityofnavigationenginedirectlydeterminesthewholeperformanceofnavigationprodu

5、cts．Thedevelopmentofdomesticautomobilenavigationsystemismostlybasedonthesecondplatform，onlythoseinterfacesorfunctionsbelongtothesecondplatformcanbeused，thishasplayedagreatroleontheautonomyofthedevelopmentandimprovementofenginefunctions．Inresponsetothislimitation，thisp

6、apersuggestedrealizethecorefunctionsofenginethroughindependentdevelopmentmode．Thestructureandfunctionsdesignedbythiswaytendtobemorereasonableandperfect．Consideringthecomplexitiesofroadconditionsandtrafficrules，thispaperusedcrossroadmodeltodescribetheactualcrossinginte

7、rsections，establishedmeroadnetworkdatamodelaccordingtonode—linkrelationbasedonmultilayergridindex．Theformatofmapfilesdesignedonthebasisofnewengineframeworkmentionedabove，hasgreatlyimprovedthespeedofmapdatareading．Thespeedofmapdisplayinfluencestheuserexperiencedirectly

8、,inview0fproblems，likelimitedresourcesofembeddeddevicesandslowspeedofmapdisplay’thispapersuggesteddividethewholemapdataintob