基于车载导航系统的路径规划方法研究

《基于车载导航系统的路径规划方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于车载导航系统的路径规划方法研究　　摘要：机动车数量日益增多为交通、环境、能源等带来了巨大的压力，为此提出一种改进的路径规划算法――胶囊形限制搜索区域路径规划算法。该方法在很大程度上减少了传统路径规划方法的搜索范围，并且通过设置动态搜索参数保证了最短路径规划的成功率。以拓扑结构路网数据为实验载体，对椭圆限制区域算法及改进算法进行了深入的对比和研究，并通过实验验证了改进算法的高效性和稳定性。最后，给出了中心监控式车载导航系统的初步设计方案，其由监控中心子系统、车载子系统和通信子系统三部分组成。　　关键词：车载导航系统；电子地图；拓扑结构；路径规划；限制搜索区域　　中图分类号

2、：TN96?34；TM417文献标识码：A文章编号：1004?373X（2016）13?0133?04　　Abstract：Theincreasingquantityofmotorvehiclesbringshugepressurefortraffic，environment，energy，etc.Animprovedpathplanningalgorithmisproposed，whichiscalledcapsule?likerestrictedsearchingareapathplanningalgorithm.Thismethodcangreatlyreduceth

3、esearchingrangeoftraditionalpathplanningmethods，andensurethesuccessrateofshortestpathplanningbymeansofsettingthedynamicsearchingparameter.Theellipse10restrictedareaalgorithmandimprovedalgorithmaredeeplycomparedandstudiedbytakingtheroadnetworkdataofthetopologystructureastheexperimentalplatf

4、orm.Thehighefficiencyandstabilityoftheimprovedalgorthmwereverifiedbyexperiment.Thepreliminarydesignschemeofthevehicle?mountednavigationsystemwithcentermo?nitoringisgiven，whichiscomposedofmonitoringcentersubsystem，vehicle?mountedsubsystemandcommunicationsubsystem.　　Keywords：vehicle?mountedn

5、avigationsystem；electronicmap；topologystructure；pathplanning；restrictedsearchingarea　　仅仅通过道路基础设施建设来解决交通问题，已经不能满足快速增长的机动车数量对交通的需求，而智能交通系统的出现大大改善了交通状况，合理利用现有道路资源，就可以大幅度提高路网的使用率和使用质量，从而达到减少交通堵塞现象的目的。车载导航系统，作为ITS的关键组成部分之一，不仅能够为用户准确地提供一条前往目标地点的合理道路，还使得单个车体与城市交通系统网络有机融合，从而能够顺利避开堵塞的道路，使得外出效率大为提高。

6、　　1车载导航系统电子地图的实现　　1.1电子地图中道路网络数据模型10　　道路网络的数据模型是生成具有拓扑结构道路网络的基础。车载导航电子地图是由点、线和面三个基本元素组成。整个道路网络的表示一般采用Arc?Node模型，该模型的特点是易于表达实际路网的拓扑关系，且形式简洁。考虑到实际电子地图的面是由弧段组成，故可以将路网归结为节点和弧段两个基本元素的组合。Arc?Node模型的基本原理是在一定的精度范围之内，采用以直代曲的思想，由连续的小段直线代替和逼近真实的道路曲线，这样就形成了Arc?Node数据模型，其形式化定义为：　　式中：为路网；为路网的节点集；为路网的有向路

7、段集；和为路段的起点和终点；为路段的属性集，可表示为距离、时间和花费等。　　同时，根据实际交通网络的特点，做如下的分析假设：所有的边都是线段，对于弯曲弧度数较大的路段，可通过在该路段上插入一系列节点使该路段由一些弧度较小的路段构成，把弧度较小的路段假设为一条线段。如图1所示，节点1和2之间的路径弧度较大，在原路径上插入节点3和4，将原路段分割成弧度相对较小的三个路段。边长通常是双向可通的，边的权值为正值。　　网络中有较多的节点和边，与节点相关联的边数为常数，且远小于网络中总的节点数。　　1.2导航电子地图中折线网络