車聯網系統中云端的算法研究與車載終端的軟件實現.pdf

1、近年來，中國的快速發(fā)展雖然帶來了巨大的經濟利益，但是隨之而來的是巨大的交通壓力。車聯網系統是提升交通效率、緩解交通擁堵的非常有效的系統，在車聯網系統中，導航系統是最為重要的子系統，而最短路徑算法部分又是導航系統中最不可或缺的組成部分。早在50多年前，最短路徑問題已經被提出了，迄今為止，很多專家學者已經研究分析了不同條件、不同網絡模型的最短路徑問題，其中當前應用最多的包括Dijkstra、Eiger、Kaufman和Miller-Hook

2、s等人提出的四種不同的理論模型，其中Dijkstra算法是最為經典和成熟的算法。
　　傳統最短路徑算法在設計過程當中僅考慮到網絡拓撲特征，未能兼顧到網絡空間分布特征，導致最短路徑搜索過程不具備方向性，所以會存在多個與最終查找到的最短路徑不相關節(jié)點同樣參與到計算當中，降低了算法效率，特別是在規(guī)模較大的稀疏城市道路網絡當中，所應用到的各種算法無法有效滿足城市路網實時性需求。
　　首先，本論文建立了城市道路的拓撲模型，提出對城市道

3、路和車輛的經緯度計算方法，并且提煉總結出實際道路的拓撲特點。具體包括：給出預處理經緯度數據的方法，一方面根據城市道路中的經緯度比較精準地計算兩個節(jié)點之間的路段長度，另一方面把節(jié)點的經緯度數據轉變?yōu)橹苯亲鴺吮硎?，并在此基礎上歸納總結出城市道路在路段長度與節(jié)點取值等方面的固有特點。
　　然后，本論文分別從兩個角度對經典Dijkstra算法進行優(yōu)化。在存儲方式上，闡述基于鄰接表的Dijkstra算法的實現方式，結果表明鄰接表比鄰接矩陣大

4、大減少了空間的占用量。在搜索區(qū)域限制上，提出橢圓搜索限制和矩形搜索限制的Dijkstra算法的搜索面積大小和確定邊界的方式，分別理論推導與分析它們的可靠性和有效性。最后，對優(yōu)化前后的Dijkstra算法的有效性能分別進行數據統計和仿真驗證，結果表明改進的Dijkstra算法不管是在運行速度還是占有空間上都有了很大的提高。
　　最后，本論文按照車聯網系統的基本結構，對車載終端和云端的需求和設計方法進行探究，然后給出了車載終端中軟件的