基于嵌入式電子地圖的導航路徑規(guī)劃研究.pdf

1、交通是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱。長期以來，交通問題已成為困擾城市發(fā)展的重要問題，尤其當駕駛者進入一個陌生的城市時，引導駕駛者走上正確的道路，及時準確地到達目的地就變得很重要。隨著科技的飛速發(fā)展，計算機技術、網(wǎng)絡技術和通訊技術已逐步滲入到交通領域，智能交通系統(tǒng)(ITS，Intelligent Transportation System)正是在這種情況下提出來的。交通地理信息系統(tǒng)在ITS中占有舉足輕重的作用，已成為地理信息系統(tǒng)(GIS，Geo

2、graphic Information System)的一個重要研究方向。車輛導航系統(tǒng)是一種典型的交通地理信息系統(tǒng)，具有極大的市場前景和發(fā)展?jié)摿?，其中的路徑?guī)劃模塊作為整個導航系統(tǒng)的核心模塊之一，在嵌入式設備里運行，與在PC(Personal Computer)機上操作相比，要求路徑規(guī)劃時間更短和數(shù)據(jù)存儲空間足夠小，這就對路徑規(guī)劃算法設計在時間和空間上提出了新的要求。 本文的研究主要涉及嵌入式開發(fā)(主要是軟件開發(fā))、測繪學中的地

3、理信息系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)組織方法、數(shù)字地圖可視化、最佳路徑規(guī)劃等技術。 本文在分析電子地圖的數(shù)據(jù)構成和模型的基礎上，從MapInfo格式的桌面電子地圖的MIF文件中提取出所需的電子地圖數(shù)據(jù)。以圖論作為理論基礎來分析道路網(wǎng)絡，在比較了圖的幾種經(jīng)典存儲結構后，結合C++標準模板庫(STL，Standard Template Library)提出了一種高效的道路網(wǎng)絡數(shù)據(jù)組織方式。并以出行距離作為路阻權值，在分析、比較幾種經(jīng)典的最短路徑算法

4、的基礎上，結合交通路網(wǎng)特有的特征，對啟發(fā)式A*算法在數(shù)據(jù)存儲、搜索策略等方面進行了改進。在程序?qū)崿F(xiàn)上，采用C++語言，數(shù)據(jù)初始化部分和算法實現(xiàn)部分分別在兩個類：CwayPoint類和CAStar類中實現(xiàn)，減小了它們之間的耦合性，真正體現(xiàn)了大型軟件編程的模塊化思想。實現(xiàn)了基于嵌入式電子地圖導航的基本功能：電子地圖的放大、縮小、漫游、興趣點簡單查詢、路徑尋優(yōu)等。最后，在我們建立的嵌入式開發(fā)環(huán)境下，驗證了實現(xiàn)的電子地圖和算法的可行性。