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GIS室内定位和导航的电子地图设计与应用

设计室内大型场馆的定位导航电子地图是为了改变传统室外定位导航模式,方便快捷地为地图使用者提供定位和导航路径信息。引入了室内GIS矢量电子地图模型的概念和设计方法,结合网格采集图层、地理数据库、网络数据集等技术,实现了在大型场馆的定位导航功能,对同类室内定位和导航电子地图的设计与实现具有一定参考价值。     

车辆监控调度系统解决方案

本文对高档导航型技术方案———城市出租车卫星定位监控防盗调度系统作以系统介绍。车载终端可以提供安全防范、定位信息、行驶信息、车辆导航、电子地图显示和影视娱乐等服务,终端中的防盗设备,遇到意外时,可以通过自动或手动的方式触发报警,并通过中国移动的GPRS网络和INTERNET国际互联网将包括位置信息、报警信息等在内的各种信息发送到监控中心;监控中心通过中心电脑可以在电子地图上随时监控各车辆进行救援。     

基于汽车导航电子地图的汽车AFS分析

针对现有的自适应前照灯系统(AFS)算法对弯道前、S型路面或过渡曲线上存在的滞后且不精确的问题,提出一种新的P-AFS算法,该算法可以有效利用汽车导航电子地图信息,通过车速和道路曲率来控制前大灯的偏转角度,再结合灯泡的5 lx等照度包络线确定AFS启动时刻.采用改进的遗传算法对PID参数进行整定,通过Carsim与Simulink建立整个系统的联合仿真模型,对简单道路模型和实际道路模型进行了仿真验证,并与传统的算法结果进行对比.结果表明:该P-AFS算法可以有效解决传统AFS算法的滞后性,并提高控制的精确度.     

路网描述仿真模型

从满足交通仿真需求角度分析了路网描述建模的要点,提出了以节点、路段、节段、车道为基本构成要素的路网描述仿真模型.该模型能更准确、细致地反映道路网拓扑关系和道路几何条件,为交通仿真模型真实地反映路网交通状态奠定了基础.     

基于传输贡献矩阵的城市路网节点重要性评估方法

 在城市道路中,通常采用交叉口流量或道路连接数等单一指标确定路口重要性,很难保证突发事件下道路网络运行的可靠性。鉴于城市道路网络的无标度特性,以交通阻抗为权重,将城市道路网络抽象为加权网络,提出节点重要度传输贡献矩阵方法,评估道路交叉口重要性。该方法综合考虑交叉口所处路网位置、道路连接数及关联路段交通阻抗,采用节点效率值表示其位置信息,通过融合节点度值和交通阻抗值,构建交通信息传播过程中节点之间的重要度关联,以表示相邻路口间重要性依赖关系。以天津市区域路网为例计算各交叉口重要度,采取连续移除重要节点方式,模拟连锁故障过程,并将结果与节点收缩法进行对比。实证分析表明：在移除最重要的8个节点后,路网最大连通子图规模较节点收缩法降低9.10%,验证了该方法的有效性。     

导航电子地图数据的增量更新探究

随着车载导航技术应用的推广与深入,用户对导航电子地图数据的现势性和准确性也提出了更高的要求。而目前导航数据的更新速度远远落后于日新月异的导航点规划和道路建设,这已经成为制约导航数据更新的瓶颈。鉴于此,人们提出了导航数据的增量更新方式,本文就此方式出发,对增量更新的流程,尤其更新过程中对增量数据的变化检测及拓扑维护进行详尽的阐述,以期提高电子地图的更新与利用效率。     

移动加速入局导航进入三国时代

随着互联网、汽车电子和无线手持设备对导航需求的剧增,中国电子地图产业面临爆炸式增长的产业契机。车载导航、手机导航等移动位置服务逐渐成为投资者追捧的金矿。智能交通的推进、物流、旅游等一系列市场的启动,将使我国导航产业进入黄金发展阶段。     

基于SuperMap GIS的车载导航系统的设计与实现

阐述了基于SuperMap GIS平台的车载导航定位系统的设计与实现过程,重点介绍了导航电子地图、实时定位显示、地图匹配、路径规划、车辆轨迹回放、信息查询等功能的实现。特别利用距离投影算法实现了电子地图的匹配,修正了车辆在电子地图中的位置。     

VANET中基于时空的动态优先级调度策略

在车载自组网中,道路安全相关应用地位日益突出.根据安全消息的紧迫程度对其优先级进行划分.提出了基于时空的动态优先级调度策略,通过建立时空相关函数表示不同优先级大小,优先级随着消息分发的时间和距离的增长而减小.同时,将紧急报警消息的传输限制在一定的时间域和空间域.通过仿真实验,结果证明基于时空的动态优先级调度策略可有效地提升网络性能:与采用固定优先级最大延迟门限的方法相比,当节点密度高时该算法可以很好地减少网络负载；当节点密度低时可以更好地扩大传输范围.     

Tight integration of digital map and in-vehicle positioning unit for car navigation in urban areas

Now GPS has been widely used for land, sea and air navigation.However, due to signal blockage and severe multipath environments in urban areas, such as in Hong Kong, GPS alone can not satisfy most land vehicle navigation requirements. Dead Reckoning (DR) systems have been widely used to bridge the gaps of GPS and to smooth GPS position errors. However,the DR drift errors increase with time rapidly and frequent calibration is required. Under the normal situation, GPS is sufficient to provide the calibration to the DR unit. However, GPS may not be available in urban areas for more than 20 min, and the DR position errors can reach hundreds of meters during the period. As land vehicles have to be on roads, digital map can be used to constrain the locations of vehicles, known as map-matching.One of the main problems for map-matching techniques is mis-matching, that may be caused by the positioning sensor errors and the complexity of city road network. In this paper, a newly developed model to tightly integrate digital map and in-vehicle positioning unit for car navigation is introduced.With this method, it improves the position accuracy by constraining the vehicle location on the roads. Moreover it provides the close-loop controls for the DR drift errors by feeding back the coordinates of the feature points of the road network and road bearings to the DR unit and therefore the navigation system can be used for longer period when GPS is not available.Extensive tests have been carried out in Hong Kong. It demonstrates that this close-loop approach is much better on the reliability of map-matching, as the positioning sensor errors are constantly calibrated by the digital map.     

交通电子地图设计和制作

结合电子地图设计和制作过程中所使用的软、硬件,并且根据电子地图所具有的地图图层以及相应的图层属性,提出了一套与交通有关的电子地图设计与制作方法,并用此方法成功地设计和制作了一幅交通电子地图用于GPS导航实验中。     

基于证据理论的车辆组合导航系统的信息融合

由于车载GPS(G lobal Position ing System)接收机的定位精度通常受卫星状况和道路环境的影响,同时DR(Dead Reckon ing)系统的距离和航向传感器随着行驶距离的增加,会产生误差积累,这些误差使传感器的定位轨迹偏离车辆所在的实际位置。为此,在信息融合理论的基础上,利用高精度的电子地图对导航系统提供的车辆位置进行修正,以车辆位置到匹配道路的距离、车辆行驶方向与道路方向的夹角作为评判可信度的证据,提出了基于D-S(Dempster-Shafer)证据推理的信息融合方法。实际跑车实验表明,该地图匹配融合方法能够使车辆导航系统的定位精度达到5 m左右。对于改善低成本的GPS/DR车辆导航系统的性能是个行之有效的方案。     

车辆自主导航系统中的兴趣点增量更新

当前车载电子地图数据的更新主要采用离线版本更新的方式,该方法更新周期长,不能满足用户的现势性需求。该文设计了可增量的导航兴趣点数据库,提出了兴趣点增量数据结构,以动态扩展的增量形式存储导航兴趣点,并利用词头数字化压缩方法减少了数据量,最后通过增删词表计算车载导航设备和增量中心的检索文件及关联文件的差异,实现了兴趣点数据的增量更新。实验证明,该方法修改数据量小,更新速度快,能满足嵌入式导航设备兴趣点数据的动态增量需求。     

带通行限制的加权A*算法及其数据库实现

当A*算法应用于带有通行限制的路网时,算法得到的最优解中含有不可通行的路段,而人们期望的搜索结果是可通行路段的集合。为找到符合限制条件的最优解,本文通过建立合适的数据库表结构,对 A*算法进行改进,实现了带通行限制的A*算法,并对启发函数进行加权,使算法能够根据存储在数据库中的限制条件扩展节点,减少算法遍历的节点数目,降低执行时间,达到搜索出符合条件的最短路径的目的。     

立交桥三维虚拟场景建模与指定路径的实时漫游

城市道路交通网络的日益复杂,使得现有的二维电子地图无法直观地反映道路之间的交错关系,因此基于二维电子地图的车辆导航系统在复杂的道路交叉口的路径引导就显得无能为力．基于这一现状,提出了利用三维视景仿真建模软件（MultiGen Creator）和三维实时仿真软件（MultiGen Vega）对立交桥进行三维虚拟场景建模与指定路径的实时漫游．论述了场景建模和场景漫游的关键技术,并在VC＋＋6．0的环境下将仿真结果生成脱离该软件环境的可执行文件,为现有的基于二维电子地图的车辆导航系统提供一个交互式的、高质量的、高逼真的虚拟场景．     

彩色城市栅格地图道路网络自动获取方法

为适应栅格地图向矢量地图转化的需求,提出一种从彩色城市栅格地图自动获取道路网络的方法———道路获取对象特征法.由于城市栅格交通地图由道路、区域及噪声3类像素构成,所以新方法包括3个关键步骤:首先利用道路和区域的特征进行图像规范化处理,即所有道路用一种颜色表示,所有区域用另一种颜色表示,图像中其他颜色的像素视为噪声;其次建立4种噪声分类方法来消除规范化图像中的噪声;最后结合规范化图像和道路的连通性,实施道路连接以获取完整的道路网络.与其他方法相比,对象特征法对地图图像的颜色不敏感,可从多类地图图像中自动获取道路网络,并且耗时较少.实验结果表明:对象特征法可完整地提取出地图图像中的道路网络,从整幅合肥市地图图像中提取完整的道路网络仅需32.593s.     

一种适于车辆导航系统的快速路径规划算法

针对城市道路网图节点数较多,经典的求解最短路径的Dijkstra算法存在计算时间较长的问题.对矢量化的城市道路网图的特点进行分析,给出了道路网图的计算机存储结构,提出一种快速求解城市道路网两节点间的最短路径近似算法.算法的实现采用双向式搜索法、投影法和夹角最小的方法.理论分析和实验结果表明,和Dijkstra算法相比,该算法尽管有时得不到最优解,但能大大减小搜索空间,提高搜索速度,时间复杂性不超过O(N),适用于车辆导航系统.     

基于模糊逻辑的综合地图匹配算法

车辆导航系统大都采用航位推算和GPS来估计车辆的位置,由于受GPS噪声的影响,实际测量的位置往往带有偏差。应用数字化道路图的地图匹配算法可以解决这一问题。提出基于模糊逻辑理论的综合地图匹配算法,充分考虑了道路几何特性以及GPS测量数据的偏差特性,实验证明该算法是有效和可用的。