車載定位系統(tǒng)中電子地圖的制作及地圖匹配.doc
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車載定位系統(tǒng)中電子地圖的制作及地圖匹配,46頁(yè)3萬(wàn)余字車輛定位技術(shù)是智能導(dǎo)航技術(shù)中諸如：車輛導(dǎo)航，車輛調(diào)度，車輛交通管理的基礎(chǔ)。只有準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)地提供車輛的位置，才能做到對(duì)車輛高效率的管理調(diào)度。而智能導(dǎo)航技術(shù)，對(duì)解決目前存在的交通擁堵，事故頻繁，環(huán)境污染等問(wèn)題發(fā)揮著重要的作用。因此，尋找一種精確的車輛定位方法對(duì)于改善交通狀況，減少事故發(fā)生，減少污染有著重要的實(shí)...
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46頁(yè) 3萬(wàn)余字
車輛定位技術(shù)是智能導(dǎo)航技術(shù)中諸如：車輛導(dǎo)航，車輛調(diào)度，車輛交通管理的基礎(chǔ)。只有準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)地提供車輛的位置，才能做到對(duì)車輛高效率的管理調(diào)度。而智能導(dǎo)航技術(shù)，對(duì)解決目前存在的交通擁堵，事故頻繁，環(huán)境污染等問(wèn)題發(fā)揮著重要的作用。因此，尋找一種精確的車輛定位方法對(duì)于改善交通狀況，減少事故發(fā)生，減少污染有著重要的實(shí)際意義。
本文針對(duì)車輛定位技術(shù)所做的工作分為兩部分：電子地圖的制作和地圖匹配算法的設(shè)計(jì)。
在電子地圖的制作上，采取了自行開(kāi)發(fā)電子地圖的方法?，F(xiàn)行的定位系統(tǒng)大多采用二次開(kāi)發(fā)的方法開(kāi)發(fā)電子地圖，就是使用專業(yè)地圖軟件公司做好了的地圖控件開(kāi)發(fā)地圖。用這種方法系統(tǒng)運(yùn)行效率較低，而且沒(méi)有自主地圖版權(quán)。采用自行開(kāi)發(fā)的電子地圖能夠?qū)崿F(xiàn)和系統(tǒng)的無(wú)縫連接，系統(tǒng)效率提高，地圖數(shù)據(jù)所占空間減小。這在某些特定的環(huán)境下是非常有意義的。
在地圖匹配算法的開(kāi)發(fā)上，使用了一種改進(jìn)的基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的匹配算法。與一般的匹配算法相比，本算法不僅減小了程序的運(yùn)算量，又能保證匹配的準(zhǔn)確性。
本文將首先介紹電子地圖的開(kāi)發(fā)過(guò)程，然后介紹本匹配算法的原理。
關(guān)鍵詞：車輛導(dǎo)航，GPS，地圖匹配
Abstract
Vehicle location technique is the base of intelligent navigation technique such as vehicle navigation， vehicle scheduling and vehicle transport management. Only accurate and real-time vehicle location can provide an efficient vehicle management and vehicle scheduling. And Intelligent Navigation technique is the solution to the problems such as traffic jam， traffic accidents， and pollution. So， seek a accurate vehicle location method is very important and practical to improve traffic condition， reduce traffic accidents， reduce pollution.
This paper did two jobs about Vehicle Location： developing digital map and designing a map matching algorithm.
On the digital map developing part， we develop our digital map all by ourselves. The actual vehicle location system mostly use the digital map developed by professional map company. Use this way， the system has low efficiency， and developers do not have the copyright. Use the digital map developed by yourself can achieve seamless connection between the map and system. And the system will has a high efficiency， and require less map storage space.
On the map matching part， we used a map matching algorithm based on fuzzy neural network. The actual map matching methods are either too simple， have low matching accuracy， or too complicated， have too much operation， lower the real time performance. Compared with normal algorithms， our method not only reduced the computation but also guarantee the matching accuracy.
In this paper we will introduce the process of the developing of the digital map， and then introduce our map matching algorithm.
Keywords：Vehicle Navigation， GPS， Map-Matching
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1 GPS車輛定位導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展背景 1
1.2 GPS車輛定位導(dǎo)航系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用 2
1.3 本文所采用的系統(tǒng) 3
1.4 本文創(chuàng)新點(diǎn)及內(nèi)容安排 3
第二章 GPS定位原理簡(jiǎn)介 4
2.1 GPS主要特點(diǎn) 4
2.2 GPS目前應(yīng)用狀況 4
2.3 GPS結(jié)構(gòu)組成 5
2.4 GPS定位原理 6
2.5 GPS定位的誤差來(lái)源 8
2.6 車輛定位方式簡(jiǎn)介 10
2.6.1 GPS絕對(duì)定位方式 10
2.6.2 差分GPS定位方式 10
2.6.3 GPS/DR組合定位導(dǎo)航方式 11
2.7 定位信息的融合技術(shù) 12
2.7.1 信息融合技術(shù)的概念 12
2.7.2 信息融合算法 12
2.8 本章總結(jié) 13
第三章 電子地圖的制作 14
3.1 地理信息系統(tǒng)與導(dǎo)航電子地圖 14
3.1.1 地理信息系統(tǒng) 14
3.1.2 導(dǎo)航電子地圖 15
3.2 電子地圖的開(kāi)發(fā)方式 16
3.2.1 用專業(yè)GIS開(kāi)發(fā)工具二次開(kāi)發(fā) 16
3.2.2 GIS專業(yè)開(kāi)發(fā)工具的優(yōu)缺點(diǎn) 17
3.2.3 自行開(kāi)發(fā)GIS系統(tǒng) 18
3.3 電子地圖的制作 19
3.3.1 地圖數(shù)據(jù)的獲取 19
3.3.2 地圖數(shù)據(jù)的處理 20
3.3.2 在應(yīng)用程序的窗口中繪制地圖 21
3.3.3 地圖基本功能的實(shí)現(xiàn) 23
3.4 本章總結(jié) 25
第四章 地圖匹配 26
4.1 地圖匹配的基本概念 26
4.2 模糊邏輯理論簡(jiǎn)介 26
4.2.1 模糊理論的起源 26
4.2.2 模糊集合 27
4.2.3 隸屬度函數(shù)定義 28
4.2.4 模糊推論 28
4.2.5 解模糊化法 29
4.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介 29
4.4 基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地圖匹配算法 32
4.4.1 地圖匹配中用到的定位信息 32
4.4.2 基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的匹配算法 32
4.4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法的改進(jìn) 35
4.4.4 程序框圖 37
4.5 仿真試驗(yàn) 37
4.6 本章總結(jié) 38
第五章 總結(jié) 39
5.1 總結(jié) 39
5.2 展望 39
參考文獻(xiàn) 40
研究生期間的科研成果 42
致 謝 43
參考文獻(xiàn)
[1] 艾自興，龍毅.計(jì)算機(jī)地圖制圖[M]. 武漢大學(xué)出版社,2005
[2] 徐紹銓，張華海，楊志強(qiáng)，王澤民. GPS測(cè)量原理及應(yīng)用[M] 武漢大學(xué)出版社,2001
[3] 胡友健. 全球定位系統(tǒng)(GPS)原理與應(yīng)用[M]. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,2003
[4] 余志文，鄔永宏. 淺談智能交通中的電子地圖[J]. 海南師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） 2002 ,15 (2):23-26
[5] 李曙光，荊便顧等. 交通電子地圖設(shè)計(jì)和制作[J]. 西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào).，2001,1
[6] 石磊. GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)研究及電子地圖的制作應(yīng)用[D]. 華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2004
車輛定位技術(shù)是智能導(dǎo)航技術(shù)中諸如：車輛導(dǎo)航，車輛調(diào)度，車輛交通管理的基礎(chǔ)。只有準(zhǔn)確，實(shí)時(shí)地提供車輛的位置，才能做到對(duì)車輛高效率的管理調(diào)度。而智能導(dǎo)航技術(shù)，對(duì)解決目前存在的交通擁堵，事故頻繁，環(huán)境污染等問(wèn)題發(fā)揮著重要的作用。因此，尋找一種精確的車輛定位方法對(duì)于改善交通狀況，減少事故發(fā)生，減少污染有著重要的實(shí)際意義。
本文針對(duì)車輛定位技術(shù)所做的工作分為兩部分：電子地圖的制作和地圖匹配算法的設(shè)計(jì)。
在電子地圖的制作上，采取了自行開(kāi)發(fā)電子地圖的方法?，F(xiàn)行的定位系統(tǒng)大多采用二次開(kāi)發(fā)的方法開(kāi)發(fā)電子地圖，就是使用專業(yè)地圖軟件公司做好了的地圖控件開(kāi)發(fā)地圖。用這種方法系統(tǒng)運(yùn)行效率較低，而且沒(méi)有自主地圖版權(quán)。采用自行開(kāi)發(fā)的電子地圖能夠?qū)崿F(xiàn)和系統(tǒng)的無(wú)縫連接，系統(tǒng)效率提高，地圖數(shù)據(jù)所占空間減小。這在某些特定的環(huán)境下是非常有意義的。
在地圖匹配算法的開(kāi)發(fā)上，使用了一種改進(jìn)的基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的匹配算法。與一般的匹配算法相比，本算法不僅減小了程序的運(yùn)算量，又能保證匹配的準(zhǔn)確性。
本文將首先介紹電子地圖的開(kāi)發(fā)過(guò)程，然后介紹本匹配算法的原理。
關(guān)鍵詞：車輛導(dǎo)航，GPS，地圖匹配
Abstract
Vehicle location technique is the base of intelligent navigation technique such as vehicle navigation， vehicle scheduling and vehicle transport management. Only accurate and real-time vehicle location can provide an efficient vehicle management and vehicle scheduling. And Intelligent Navigation technique is the solution to the problems such as traffic jam， traffic accidents， and pollution. So， seek a accurate vehicle location method is very important and practical to improve traffic condition， reduce traffic accidents， reduce pollution.
This paper did two jobs about Vehicle Location： developing digital map and designing a map matching algorithm.
On the digital map developing part， we develop our digital map all by ourselves. The actual vehicle location system mostly use the digital map developed by professional map company. Use this way， the system has low efficiency， and developers do not have the copyright. Use the digital map developed by yourself can achieve seamless connection between the map and system. And the system will has a high efficiency， and require less map storage space.
On the map matching part， we used a map matching algorithm based on fuzzy neural network. The actual map matching methods are either too simple， have low matching accuracy， or too complicated， have too much operation， lower the real time performance. Compared with normal algorithms， our method not only reduced the computation but also guarantee the matching accuracy.
In this paper we will introduce the process of the developing of the digital map， and then introduce our map matching algorithm.
Keywords：Vehicle Navigation， GPS， Map-Matching
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1 GPS車輛定位導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展背景 1
1.2 GPS車輛定位導(dǎo)航系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用 2
1.3 本文所采用的系統(tǒng) 3
1.4 本文創(chuàng)新點(diǎn)及內(nèi)容安排 3
第二章 GPS定位原理簡(jiǎn)介 4
2.1 GPS主要特點(diǎn) 4
2.2 GPS目前應(yīng)用狀況 4
2.3 GPS結(jié)構(gòu)組成 5
2.4 GPS定位原理 6
2.5 GPS定位的誤差來(lái)源 8
2.6 車輛定位方式簡(jiǎn)介 10
2.6.1 GPS絕對(duì)定位方式 10
2.6.2 差分GPS定位方式 10
2.6.3 GPS/DR組合定位導(dǎo)航方式 11
2.7 定位信息的融合技術(shù) 12
2.7.1 信息融合技術(shù)的概念 12
2.7.2 信息融合算法 12
2.8 本章總結(jié) 13
第三章 電子地圖的制作 14
3.1 地理信息系統(tǒng)與導(dǎo)航電子地圖 14
3.1.1 地理信息系統(tǒng) 14
3.1.2 導(dǎo)航電子地圖 15
3.2 電子地圖的開(kāi)發(fā)方式 16
3.2.1 用專業(yè)GIS開(kāi)發(fā)工具二次開(kāi)發(fā) 16
3.2.2 GIS專業(yè)開(kāi)發(fā)工具的優(yōu)缺點(diǎn) 17
3.2.3 自行開(kāi)發(fā)GIS系統(tǒng) 18
3.3 電子地圖的制作 19
3.3.1 地圖數(shù)據(jù)的獲取 19
3.3.2 地圖數(shù)據(jù)的處理 20
3.3.2 在應(yīng)用程序的窗口中繪制地圖 21
3.3.3 地圖基本功能的實(shí)現(xiàn) 23
3.4 本章總結(jié) 25
第四章 地圖匹配 26
4.1 地圖匹配的基本概念 26
4.2 模糊邏輯理論簡(jiǎn)介 26
4.2.1 模糊理論的起源 26
4.2.2 模糊集合 27
4.2.3 隸屬度函數(shù)定義 28
4.2.4 模糊推論 28
4.2.5 解模糊化法 29
4.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介 29
4.4 基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地圖匹配算法 32
4.4.1 地圖匹配中用到的定位信息 32
4.4.2 基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的匹配算法 32
4.4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法的改進(jìn) 35
4.4.4 程序框圖 37
4.5 仿真試驗(yàn) 37
4.6 本章總結(jié) 38
第五章 總結(jié) 39
5.1 總結(jié) 39
5.2 展望 39
參考文獻(xiàn) 40
研究生期間的科研成果 42
致 謝 43
參考文獻(xiàn)
[1] 艾自興，龍毅.計(jì)算機(jī)地圖制圖[M]. 武漢大學(xué)出版社,2005
[2] 徐紹銓，張華海，楊志強(qiáng)，王澤民. GPS測(cè)量原理及應(yīng)用[M] 武漢大學(xué)出版社,2001
[3] 胡友健. 全球定位系統(tǒng)(GPS)原理與應(yīng)用[M]. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,2003
[4] 余志文，鄔永宏. 淺談智能交通中的電子地圖[J]. 海南師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） 2002 ,15 (2):23-26
[5] 李曙光，荊便顧等. 交通電子地圖設(shè)計(jì)和制作[J]. 西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào).，2001,1
[6] 石磊. GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)研究及電子地圖的制作應(yīng)用[D]. 華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2004
