车辆导航系统三维路径引导研究

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1、湖南大学硕士学位论文车辆导航系统三维路径引导研究姓名：容哲申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：谷正气20070323硕士学位论文摘要经济的高速发展和城市化进程的加快，使我国城市交通基础设施承受着巨大的压力，同时低效率利用和管理技术落后又加剧了交通设施短缺造成的困难，因此发展智能交通系统的意义非常重大。车辆导航系统是智能交通系统的重要组成部分，也是当前需求较为迫切、应用比较广泛的一个重要的应用系统，是国际上公认的解决城市交通问题的有效途径之一。其主要功能是借助于电子地图为驾驶员实时提供车辆位置、速

2、度、方向以及周围地理环境等信息，以指导驾驶员快速、安全、准确的到达目的地。二维电子地图是车辆导航系统的最主要的信息平台，车辆的定位、路径规划、路径引导、位置查询等都是基于这一平台的应用。本文从研究电子地图的数据结构、数据生成出发，针对车辆导航系统的应用特点，编程实现了基于MapInfo及MapX控件的二维电子地图的漫游、放大、缩小、鹰眼图及信息查询等功能。城市道路交通网络的日益复杂，基于二维电子地图的车辆导航系统不能清晰地反映道路之间的交错关系。基于此，本文研究了车辆导航系统的三维路径引导技术，设计了基于

3、MultiGenCreator的复杂道路环境三维虚拟场景，研究了虚拟场景构建的关键技术及优化方法。提出了基于MultiGenVega的指定路线的三维路径引导技术，并以长沙市赤新路立交桥为例实现了二维电子地图与三维虚拟场景的互响应，充分结合二维电子地图在车辆导航过程中的整体性、宏观性与局部三维虚拟场景的直观易懂性等优点，提高了现有车辆导航系统的路径引导效率。从车辆导航系统应用的方便性及行车的安全性出发，论述了语音路径引导的必要性，就现阶段应用而言，主要有转向语音提示、动态信息引导、设施资讯提示、偏离路径引导

4、等功能。此外，语音辨识技术的发展将为实现人机语音交互的应用更加普及。关键词：车辆导航系统;电子地图;三维虚拟场景;路径引导;互响应I车辆导航系统三维路径引导研究AbstractNowadaysbasicurbantrafficestablishmentssuffergreatpressurebyrapiddevelopmentofeconomyandurbanization.Atthesametime,lowefficiencyandmanagementdisadvantagemakeitmorediff

5、icultcausedbytheshortageoftransportfacilities.Therefore,it’sgreatsignificancetodevelop“IntelligentTransportationSystems”.Vehiclelocationandnavigationsystem,whichbelongstotheresearchcategoryofthe“IntelligentTransportationSystem”,isanimportantITSapplication

6、systemingreatdemand,andisalsooneoftheefficientmethodstosolvetheurbantrafficproblemsrecognizedbytheinternational.Itsmainfunctionistogivedriversthevehiclelocation,vehiclespeed,vehicledirectionandthegeographicalinformationofthesurrounding,andtoguidedriversto

7、reachtheirdestinationsrapidly,safely,accuratelybytheelectronicmaps.Thetwodimensionaldigitalmapisthemostimportantinformationplatformforthevehiclenavigationsystems,andthevehiclelocation,routeplanningandrouteguidancearebasedontheplatform.Aimedatthecharacteri

8、sticsofthevehiclenavigationsystem,thepaperstudiedthedatastructure,datagenerationandrealizedtheroam,zoomandhawkeyesofthetwo-dimensionalelectronicmapbasedonMapInfoandMapXcontrol.TheRoadtrafficnetworkofurbanismoreandmo