基于OpenGL與J2ME的動態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation System，ITS)作為當(dāng)今交通運輸領(lǐng)域研究和應(yīng)用的熱點，融合先進的計算機技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、人工智能等技術(shù)，以解決交通領(lǐng)域的現(xiàn)實問題。在ITS涉及的眾多領(lǐng)域中，路徑導(dǎo)航系統(tǒng)通過向用戶提供導(dǎo)航服務(wù)方便民眾出行，成為ITS研究的重點。在原有路徑導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過融合實時動態(tài)的交通信息而產(chǎn)生的動態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)，在方便個體用戶出行的同時，合理疏導(dǎo)交通流，不改變道路基

2、礎(chǔ)建設(shè)的前提下，有效改善交通狀況、保證交通安全、提高交通網(wǎng)絡(luò)使用效率，因此具有很高的現(xiàn)實意義。
　　 本論文在借鑒國內(nèi)外相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前交通狀況和科技發(fā)展趨勢，對動態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)進行了需求分析和系統(tǒng)功能設(shè)計。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇方面，為簡化移動終端的復(fù)雜度，便于實現(xiàn)后臺的集中管理，本系統(tǒng)選擇中心式、導(dǎo)體航系統(tǒng)，系統(tǒng)主要包括三部分：GIS地圖系統(tǒng)，移動導(dǎo)航系統(tǒng)和導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。在服務(wù)提供方式方面，本系統(tǒng)采用C/S模式，用戶從手

3、機等移動端登陸，訪問后臺的GIS地圖服務(wù)器獲取最優(yōu)路徑。
　　 根據(jù)中心式導(dǎo)航系統(tǒng)的功能設(shè)計，本論文予以具體實現(xiàn)。本系統(tǒng)目的在于對動態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)的科學(xué)研究，根據(jù)現(xiàn)有的實驗室條件，主要采用開源的開發(fā)平臺，使用通用語言從底層獨立開發(fā)小型的科研型導(dǎo)航系統(tǒng)。其中GIS地圖系統(tǒng)，主要實現(xiàn)可視化電子地圖的顯示、操作，以及導(dǎo)航算法。為建立美觀、易用、穩(wěn)定的地圖系統(tǒng)，本論文采用開放式OpenGL框架下C++開發(fā)方式實現(xiàn)。移動導(dǎo)航系統(tǒng)，主要實現(xiàn)移動

4、客戶端和后臺GIS系統(tǒng)之間的查詢響應(yīng)和通信過程。為建立安全可移植的移動導(dǎo)航系統(tǒng)，本論文采用J2ME移動開發(fā)方式實現(xiàn)。導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫采用SQL Server2000，實現(xiàn)路網(wǎng)數(shù)據(jù)的存儲和操作，滿足小型導(dǎo)航系統(tǒng)需要。
　　 在建立中心式導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，本文重點研究了路徑尋優(yōu)算法。路徑尋優(yōu)是GIS最基本的功能，也是路徑導(dǎo)航系統(tǒng)的核心功能。動態(tài)路徑導(dǎo)航中車輛行駛路線方案在導(dǎo)航過程中并不是一成不變的，它隨著實時交通狀態(tài)的變化而發(fā)生變化。本文

5、在分析傳統(tǒng)路徑尋優(yōu)算法的基礎(chǔ)上，針對Dijkstra算法和A*木算法作出改進，并采用并行方式組合使用兩種改進型的算法，新的組合算法結(jié)合了A*算法高效性和Dijkstra算法的可用性，從而提高了算法整體的性能。在此基礎(chǔ)上，建立動態(tài)最優(yōu)路徑選擇模型。同時在模型中加入了實時交通信息，利用這些實時交通信息預(yù)測路網(wǎng)交通狀態(tài)，使所求最優(yōu)路徑更加貼近實時的交通狀態(tài)，切實達(dá)到誘導(dǎo)目的，從而提高整體路網(wǎng)的運行效率。在路徑導(dǎo)航的過程中，實時交通信息數(shù)據(jù)的應(yīng)