智能交通系統(tǒng)中路徑規(guī)劃算法研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，汽車數(shù)量的快速增加與道路的慢速建設(shè)之間的矛盾日益突出，嚴(yán)重制約了社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，因此交通管理部門將現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)以及智能控制技術(shù)運(yùn)用于現(xiàn)代交通中，產(chǎn)生了我們稱之為智能交通系統(tǒng)的新型交通系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)對(duì)于改善交通狀況起到了很好的作用。 車輛定位與導(dǎo)航系統(tǒng)(或稱為智能車輛系統(tǒng))是智能交通系統(tǒng)實(shí)施中涉及的一個(gè)主要的應(yīng)用系統(tǒng)，而路徑規(guī)劃是車輛定位與導(dǎo)航系統(tǒng)的重要組成部分，路徑規(guī)劃的

2、好壞直接影響到行車的成本。車輛定位與導(dǎo)航系統(tǒng)中的路徑規(guī)劃是在車輛行駛前或行駛過(guò)程中為司機(jī)提供從起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的一條或若干條路線，來(lái)對(duì)司機(jī)的行車進(jìn)行導(dǎo)航的過(guò)程。在行車過(guò)程中，司機(jī)最關(guān)心的就是如何在最短的時(shí)間內(nèi)找到最合理、最優(yōu)的路徑，因此路徑規(guī)劃研究方面的專家學(xué)者關(guān)心的兩個(gè)主要的問(wèn)題就是：①路徑規(guī)劃算法的實(shí)時(shí)性；②路徑規(guī)劃的合理性和最優(yōu)性。 論文在路徑規(guī)劃方面做了一些研究工作，所做的工作主要由兩部分組成，第一部分是限制搜索區(qū)域的路徑

3、規(guī)劃算法研究，第二部分是“西安市路徑規(guī)劃原型系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 限制搜索區(qū)域的路徑規(guī)劃算法研究部分根據(jù)已有的限制搜索區(qū)域的路徑規(guī)劃算法，給出了三種改進(jìn)的算法，它們分別是動(dòng)態(tài)限制搜索區(qū)域的最短路徑規(guī)劃算法、限制搜索區(qū)域的多層最優(yōu)路徑規(guī)劃算法和限制搜索區(qū)域的多比例尺最優(yōu)路徑規(guī)劃算法。動(dòng)態(tài)限制搜索區(qū)域的最短路徑規(guī)劃算法適用于路網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較規(guī)則的路徑規(guī)劃，此算法根據(jù)路網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將搜索區(qū)域在以起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)的連線為對(duì)角線的矩形區(qū)域與以

4、起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)為兩個(gè)焦點(diǎn)的橢圓的外切矩形區(qū)域之問(wèn)切換，極大程度的提高了在路網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較規(guī)則的路網(wǎng)中進(jìn)行路徑規(guī)劃的效率。限制搜索區(qū)域的多層最優(yōu)路徑規(guī)劃算法根據(jù)道路的層次特性，將道路分成若干層，在每一層搜索路徑時(shí)合理限制搜索區(qū)域，從而使得路徑規(guī)劃的效率提高的同時(shí)，規(guī)劃產(chǎn)生的路徑大部分道路位于較高層次的路網(wǎng)上，符合司機(jī)在較好道路上行車的愿望，具有較高的合理性。限制搜索區(qū)域的多比例尺最優(yōu)路徑規(guī)劃算法根據(jù)路網(wǎng)的多比例尺特性，在每一比例尺路網(wǎng)上搜索路

5、徑時(shí)合理限制搜索區(qū)域，在全國(guó)基本比例尺地形圖庫(kù)已經(jīng)建立的情況下，利用此算法進(jìn)行路徑規(guī)劃不需要重新構(gòu)建多比例尺路網(wǎng)，因此此算法更有實(shí)際意義。 “西安市路徑規(guī)劃原型系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)采用了軟件工程方法，在進(jìn)行需求分析的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)中GIS數(shù)據(jù)的管理、系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、工作流程和界面設(shè)計(jì)進(jìn)行了充分的考慮，采用了數(shù)據(jù)庫(kù)0racle存儲(chǔ)GIS數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)庫(kù)管理GIS數(shù)據(jù)的安全性和效率充分的體現(xiàn)出來(lái)，簡(jiǎn)單友好的界面使得用戶能夠非常方便地進(jìn)