路网与动态交通信息一体化的导航时空数据库研究

路网与动态交通信息一体化的导航时空数据库设计所面临的一个问题,就是如何建立有效的时空数据模型组织路网与动态交通信息一体化数据.在建立适合路网与动态交通信息数据库一体化时空数据模型的基础上,提出了应用这些模型并实现存储、显示、查询和管理路网与动态交通信息的一体化数据.     

基于廊道空间几何特性的室内导航路网模型构建

针对具有廊道式空间的建筑物的室内导航路网模型构建问题,结合建筑物内部元素的几何、语义、拓扑三类信息,利用室内环境的空间几何特性进行室内导航路网模型构建研究。主要包括:匹配走廊边界线中若干对距离较近的平行线对并提取其中轴线以形成骨架通道网络;通过对偶变换将房间、门等元素抽象表达为点对象,并按其实际连通关系连接边对象与点对象,由此形成完整的室内导航路网模型。应用结果表明:该算法对构建室内导航网络具有一定的实用价值。     

面向无人驾驶的车道级道路电子地图制作流程探讨

高精度车道级道路电子地图是实现车道级导航与监控的基础地理信息数据和必要条件,未来在无人驾驶汽车方面具有广阔的应用空间。该文旨在研究车道级道路电子地图的制作,实现路径为通过高精度、高分辨率的道路航空影像,结合具有三维激光扫描和全景数据采集功能的移动测量车采集的相关道路数据,从这些数据中提取满足亚米级导航与监控要求的道路路网数据,包括车道数、车道宽等属性数据,按照导航电子地图的要求制作高精度的道路电子地图。     

面向北斗二代终端的导航地图更新框架

利用我国自主研制的北斗卫星导航系统具备RDSS与RNSS兼容的特性,给出一个面向北斗终端的导航地图更新框架.北斗导航地图更新框架主要包括导航地图更新的数据模型、组织架构以及导航地图更新业务流程.框架充分利用北斗具备的导航、通信一体化的功能,实现导航地图数据的安全传输和实时更新.     

移动地理信息系统数据模型与3S集成关键技术

在掌上电脑硬件平台下，对地理信息系统（GIS）数据模型进行了研究．通过比较与分析，提出了一种面向对象的移动GIS数据模型，设计和实现了一个移动地理信息系统，探讨了系统设计和实现的关键技术，包括低内存环境下的大数据量组织与管理，与全球定位系统（GPS）、遥感等的集成技术，构建了一个可支持数据移动采集、定位与导航、多源数据融合等应用的集成应用服务环境．在上海某区进行试验，结果表明所提出的移动GIS数据模型和构建的集成服务环境具有较好的高效性与实用性．     

GIS三维空间数据模型的发展与集成

基于地理信息系统的诸多优越性及其在石油勘探开发领域广阔的应用前景,在前人研究的基础上,针对三维地理信息系统(三维GIS)中的关键技术--三维空间数据模型,结合石油勘探开发工作,分析讨论了三维数据模型集成的必要性以及TIN与CSG、八叉树与TEN、矢量与栅格等集成数据模型实现的方法和思路,提出了在石油勘探开发应用中模型集成的适用类型及有关要求.     

基于OMAP的车载多媒体导航终端设计

目的 设计基于OMAP的车栽多媒体导航终端.方法 以车辆监控系统的工作原理和导航终端主要功能为基础.结合嵌入式处理器OMAP5912的结构特点进行研究.结果 从GPRS,GPs,存储以及电源等功能模块设计了车载多媒体导航终端的硬件实现方案,并详细给出了导航终端软件实现流程.结论 该导航终端可以实现车栽导航、多媒体播放等载应用,具有很好的扩展性.     

基于GPS轨迹的矢量路网地图自动生成方法

提出一种基于GPS探测车轨迹的大规模矢量路网地图自动生成方法.该方法不需要路网地图的基图,可以只利用GPS探测车在路网中的行驶轨迹,自动将实际路网的真实拓扑结构反映在数字地图上.该方法分三个步骤:首先,实现GPS探测车轨迹数据的大地经纬度坐标到地图城建坐标的转换;然后,利用坐标转换后的GPS轨迹数据生成路网栅格地图;最后,将已生成的栅格路网地图进行矢量化处理.采用真实GPS探测车轨迹数据进行的实际路网自动生成实验表明,该方法能够成功地通过GPS轨迹自动生成路网地图,生成的矢量路网数字地图具有较高的精确度,可以满足交通诱导和汽车导航等系统中数字地图及时、自动更新的应用需求.     

包含立交匝道信息的高速公路网络复杂拓扑结构研究

在以往的路网拓扑研究中,立交和出入口一般都只被看成一个节点来处理,没有涉及具体的匝道信息,但随着路网规模的扩大及基于路网拓扑的安全性分析、通达性研究、交通标志设置、紧急情况处置、模拟仿真和车辆导航等需求的不断增加,原来单层结构的拓扑关系已经不能满足这些应用要求,另一方面,由于原来路网拓扑结构相对比较简单,导致相应的最佳路径搜寻算法都很复杂.在总结已完成项目的基础上,从交通工程角度研究了一种包含具体匝道信息的多层次高速公路路网复杂拓扑结构,包含路段/节点、匝道/出入口、方向节点等内容,满足地理数据文件(GDF)标准格式要求,可支持新一代基于复杂路网结构的多种应用,采用双向链表建立的数据结构,方便增减高速公路、立交或者出入口等对象,在此基础上研究了一种适应复杂路网架构的路径搜索算法,为基于所提出的复杂路网拓扑应用提供了可能.     

对象-关系超媒体数据模型的组织方法与存贮模型

为实现对象-关系超媒体数据模型,必须解决多媒体数据的组织和管理问题.为此借助于面向对象的方法和层次模型的思想以及关系数据库的有关理论,设计了对象-节点模型和对象链模型,实现了对象-关系超媒体数据模型的组织策略,同时还设计了层次型节点-对象关系模型,实现了对象-关系超媒体数据模型的存储定义,并给出了对象-关系超媒体数据模型中媒体对象或节点的存储结构和定义方法,最后结合实例给出了该模型的具体应用,表明该模型具有较好的实用性和可操作性.     

车载导航电子地图中道路数据的空间逻辑描述

道路数据是车载导航电子地图中主要研究的数据，也是智能化交通运输系统（ITS）建立数据框架的基础数据。据此彩地理信息系统（GIS）技术，从逻辑描述方案的角度探讨道路数据的空间逻辑描述、属性描述和速体逻辑关系，以提供恰当的道路逻辑描述方案来建立道路空间数据库，并为道路数据标准化采集提供依据。     

基于车道的道路数据模型

随着基于位置服务应用的不断推广,传统的道路数据模型越来越难以满足各种网络分析和车辆导航的需求。提出了基于车道的道路数据模型,以车道作为建模的基本元素,准确描述车道的属性信息,通过对同向车道的聚合来提高网络分析的效率,降低数据冗余。该模型既考虑了网络分析的速度效率,又顾及了每个车道的属性信息,扩展了已有的道路数据模型。     

基于单线模型的交通车载电子地图

针对车载导航系统的需要,提出了一种基于单线模式的车载电子地图模型。该模型采用分层管理,对核心的路网结构采用单折线表示道路,节点表示路口,用形值点表示道路的形状,通过有序节点对和道路对的方式来表示交通限制信息。整个地图数据库可以由节点集、道路集和转弯限制集3个集合来描述实现。该模型可以清晰准确地描述道路网络结构及其相关的交通限制信息。试验表明:这种电子地图能很好地支持寻路以及路径导航功能,存储空间较小,非常适合于车载导航使用。     

基于移动Agent的实时道路交通导航系统模型

介绍一个基于移动Agent的实时道路交通导航系统模型，在模型中，移动交通工具启动时间约束的导航需求，系统计算基于路网的最佳路径和实时的交通数据，并将结果返回给移动客户．为了最小化维护数据的开销，系统采用分布式移动Agent的协作方法，减少通信数量和提高系统的可测量性．设计了一个两级的交通图配置组织实时交通数据来支持导航的需求，以减少系统空间和通信的开销．在系统模型中，Agent使用APoP来维护实时的交通数据的一致性．该模型可以有效地提供及时的导航需求服务．     

城市复杂道路网络T-GIS数据模型

针对现代城市复杂交通网络现状,提出以交通地理信息系统(transportation-geographic information system,T-GIS)数据模型来描述、城市复杂道路网络的复杂特性.首先以复杂网络理论验证城市道路网络的复杂特性,其次从道路网络综合描述属性表达和网络数据逻辑关系3个方面构建城市复杂道路网络T-GIS数据模型.实践证明,本T-GIS模型具有很好的应用效果,很好表达道路网络空间信息及复杂逻辑关系,为道路拥堵和路径诱导及城市道路网络演化研究提供所需数据,且具有较好的推广价值.     

限制搜索区域的距离最短路径规划算法

提出一种时间复杂度为O(n)的限制搜索区域距离最短路径规划算法(n为路网节点数).算法设计的基础是,经典Dijkstra算法搜索时的无方向性及实际城市道路网络特有的空间分布特性.算法实现采用邻接表数据结构和限制搜索区域的搜索机制,即利用实际城市道路网络的空间分布特性,合理限制算法的搜索区域.结合路径规划算法在实时车辆导航系统中的实际应用,给出了该算法的应用实例,实验结果表明,该算法能将路网中任意两点间的最短路径解算时间控制在3 s以内.     

基于MapX的分层路网拓扑结构的构建方法

最优路径规划是车载导航系统最主要的功能之一,而实现这一功能的关键在于构建道路网络的拓扑结构.针对这一问题,首先利用MapInfo对道路网络进行分层处理,添加道路的等级、方向等与导航密切相关的属性信息;再通过MapX控件及其基本分析函数,在Visual C++6.0平台上完成道路网络的预处理;最后按层次提取道路的交叉口、路段的拓扑信息和属性信息,并自动存储于Access数据库中,以便供最优路径规划计算所用.实验结果表明,经过分层抽象处理之后,重建的高层路网数据规模骤减,这为路径规划的实时性提供了良好的基础.     

基于路网拓扑特性及先验知识的地图匹配算法

基于最大似然估计原理,提出了地图匹配的统一数学模型.将二维地图匹配算法的估计拓展到多维估计,利用道路网络的拓扑特性及先验知识修正前述算法.通过先验知识数字化,用代价函数将基于拓扑特性和先验知识的地图匹配算法纳入统一数学模型中.通过在香港大量的车辆定位实验,及参数修正和模型改进,对前述算法进行验证.实践表明,通过综合利用全球定位系统、航位推算以及数字地图道路网络等多种信息,该地图匹配算法在大规模复杂网络以及高楼环绕的场合可以达到很好的定位效果.     

嵌入式城市导航系统结构及其关键问题研究

结合目前城市空间信息的特点和实际应用需求,重点阐述了道路网模型和路径规划技术,指出城市导航信息系统是利用数字化及相关计算机技术和手段对城市空间信息进行信息化处理和应用的系统。     

中观交通仿真模型dynaCHINA及其案例应用

交通仿真模型可以分为宏观、中观、微观三类,中观交通仿真模型是一种能够兼顾宏观与微观模型优点的交通流动态仿真模型。国内对宏观、微观交通仿真模型已有很多研究,但是对于中观交通仿真模型的研究还很少。根据中观交通仿真模型DynaCHINA的基本原理及功能特点,将其应用于智能交通中,并结合实例加以分析。针对实际路网的测试表明,该模型可有效缩短车辆在路网中的平均旅行延误,并可推广应用于更复杂的区域路网。