基于嵌入式電子地圖的導(dǎo)航路徑規(guī)劃研究.pdf

1、交通是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。長(zhǎng)期以來(lái)，交通問(wèn)題已成為困擾城市發(fā)展的重要問(wèn)題，尤其當(dāng)駕駛者進(jìn)入一個(gè)陌生的城市時(shí)，引導(dǎo)駕駛者走上正確的道路，及時(shí)準(zhǔn)確地到達(dá)目的地就變得很重要。隨著科技的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)已逐步滲入到交通領(lǐng)域，智能交通系統(tǒng)(ITS，Intelligent Transportation System)正是在這種情況下提出來(lái)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(gè)重要研究方向。車(chē)輛導(dǎo)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(chǎng)前景和發(fā)展?jié)摿?，其中的路徑?guī)劃模塊作為整個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)的核心模塊之一，在嵌入式設(shè)備里運(yùn)行，與在PC(Personal Computer)機(jī)上操作相比，要求路徑規(guī)劃時(shí)間更短和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間足夠小，這就對(duì)路徑規(guī)劃算法設(shè)計(jì)在時(shí)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(kāi)發(fā)(主要是軟件開(kāi)發(fā))、測(cè)繪學(xué)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(shù)。 本文在分析電子地圖的數(shù)據(jù)構(gòu)成和模型的基礎(chǔ)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(chǔ)來(lái)分析道路網(wǎng)絡(luò)，在比較了圖的幾種經(jīng)典存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)后，結(jié)合C++標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)(STL，Standard Template Library)提出了一種高效的道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)組織方式。并以出行距離作為路阻權(quán)值，在分析、比較幾種經(jīng)典的最短路徑算法

4、的基礎(chǔ)上，結(jié)合交通路網(wǎng)特有的特征，對(duì)啟發(fā)式A*算法在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、搜索策略等方面進(jìn)行了改進(jìn)。在程序?qū)崿F(xiàn)上，采用C++語(yǔ)言，數(shù)據(jù)初始化部分和算法實(shí)現(xiàn)部分分別在兩個(gè)類：CwayPoint類和CAStar類中實(shí)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(shí)現(xiàn)了基于嵌入式電子地圖導(dǎo)航的基本功能：電子地圖的放大、縮小、漫游、興趣點(diǎn)簡(jiǎn)單查詢、路徑尋優(yōu)等。最后，在我們建立的嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境下，驗(yàn)證了實(shí)現(xiàn)的電子地圖和算法的可行性。