基于简化路网模型的实时行程时间采集方法研究.pdf

基于简化路网模型的实时行程时间
采集方法研究




重庆大学硕士学位论文
(学术学位)


学生姓名:崔明
指导教师:朱征宇教授
专业:计算机软件与理论
学科门类:工学




重庆大学计算机学院
二 O 一三年四月
Research on Method of Real-time Travel
Time Collection Based on Simplified Road
Network Model



A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Master’s Degree of Engineering
By
Cui Ming

Supervised by Prof. Zhu Zhengyu
Specialty: Computer Software and Theory


College puter Science of
Chongqing University, Chongqing, China
April 2013
重庆大学硕士学位论文中文摘要

摘要

当今社会,汽车是方便人们出行必不可少的元素。当大量车辆涌入道路,交
通拥堵则不可避免。人们引入智能交通中路径规划来缓解日益严重的交通拥堵,
然而现有的路径规划方法所依据的都是复杂路网模型,这些模型考虑过多道路通
行信息,且信息采集繁琐、精确度不高,规划的路径有可能使交通陷入“二次拥
堵”,不能满足出行者要求。
新近,有研究针对城市交通应用需求提出了一种简化路网模型,并完成了许
多基于该模型的智能交通应用研究,该模型仅要求采集很少的道路通行信息,却
能间接的反映(通过计算)道路转弯延时、通行速度、红绿灯和斑马线等复杂因
素对车辆通行时间的影响,具有要求采集的道路数据少和简单实用的特点。
道路行程时间采集是大力发展城市智能交通应用的重要基础。本文针对基于
简化路网模型的道路行程时间采集新方法展开研究,主要研究工作如下:
①提出了一种基于 GPS 终端的实时路况信息采集方法,可为简化路网模型提
供实时数据。首先,设计了类似浮动车的装置 GPS 终端,用于承担 GPS 信号采集、
地图匹配及道路行程时间计算,并只将道路行程时间等道路信息传输到服务器端;
其次,在服务器端接收这些信息,并通过设计的相关计算实现了定时更新路网信
息。
②提出了一种复杂度低、实时性好、匹配准确率高的综合地图匹配方法,为
采集数据的有效性和精确性提供保证。该方法综合基于权重度量值和曲线拟合的
地图匹配思想,并结合路网拓扑信息,提供实时准确的车辆位置信息,可应用于
车辆监控、实时交通信息采集、车辆导航。还提出了车辆位置相关的弧投影算法
和 GPS 信号无效时的航位推算算法。
③针对上述提出方法,编写和开发了较完整的数据采集原型系统,并开展了
反复试验,验证了上述提出方法的准确性、高效性和可用性。
本文提出的实时行程时间采集方法,可基于简化路网模型为城市提供实时、准
确、有效的道路通行时间数据,对研究城路况监控、车辆导航,以及为百姓提供
智能交通信息服务等相关应用系统,具有很好的学术和应用参考价值。

关键词:简化路网模型,信息采集,GPS 终端,行程时间,地图匹配
I
重庆大学硕士学位论文英文摘要

Abstract

Today, car is an essential tool for people to travel by. When a large number of
vehicles swarm into the road, the traffic congestion is inevitable. So people use path
planning of intelligent transportation to ease the growing traffic congestion. However,
almost all the existing methods of path planning plex work models
which have considered excessive traffic information of roads. Information collection of
these models are