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《城市交通環(huán)境下適于無人車的GIS數(shù)據(jù)庫構(gòu)建與應(yīng)用研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、城市交通環(huán)境下適于無人車的GIS數(shù)據(jù)庫構(gòu)建與應(yīng)用研究王新平2015年1月中圖分類號：TP273UDC分類號：621.3城市交通環(huán)境下適于無人車的GIS數(shù)據(jù)庫構(gòu)建與應(yīng)用研究作者姓名王新平學(xué)院名稱自動化學(xué)院指導(dǎo)教師王美玲教授答辯委員會主席張長泉教授申請學(xué)位工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)控制科學(xué)與工程學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2015年1月ResearchonGISDatabaseConstructionandApplicationforUGVintheUrbanTrafficEnvironmentCandidateName：XinpingWangSchoo
2、lorDepartment:SchoolofAutomationFacultyMentor:Prof.MeilingWangChair,ThesisCommittee：Prof.ChangquanZhangDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：ControlScienceandEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：Jan.2015研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是我本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作獲得的研
3、究成果。盡我所知，文中除特別標注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對此研究工作所做的任何貢獻均已在學(xué)位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要無人地面車輛作為智能交通系統(tǒng)的研究熱點，將通過其高智能性減少交通事故，改善交通擁堵，提高城市交通系統(tǒng)的運行效率。在其關(guān)鍵技術(shù)研究中，環(huán)境感知是重點研究課題之一。日益復(fù)雜的城市交通環(huán)境使無人車需要感知諸多的交通信息，無疑增加了感知難度。而地理信息系統(tǒng)
4、（GIS）具有強大的地理信息存儲與管理能力，將對無人車的環(huán)境感知起到關(guān)鍵作用。以城市交通環(huán)境中輔助無人車自主駕駛為研究目的，本文針對無人車在城市交通環(huán)境中行駛的感知需求提出GIS數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建方法，并從地圖匹配算法和路徑規(guī)劃算法兩方面驗證GIS數(shù)據(jù)庫的適用性和有效性。本文完成的主要研究成果包括：（1）針對城市交通環(huán)境，分析無人車的感知需求，建立道路網(wǎng)絡(luò)模型，構(gòu)建適于無人車自主駕駛的GIS數(shù)據(jù)庫，存儲與無人車感知和決策相關(guān)的交通信息。（2）利用基于圖形學(xué)的地圖匹配算法，將無人車實時行駛位置準確匹配到GIS地圖的某條道路上，并由GIS數(shù)據(jù)庫為其提供周圍局
5、部環(huán)境的交通信息。（3）基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立路段通行時間預(yù)測模型，利用該模型預(yù)測各路段的通行時間。借鑒貝葉斯理論的更新思想，利用實際跑車實驗獲得的通行時間數(shù)據(jù)，更新各路段預(yù)測通行時間，以提高預(yù)測精度。在此基礎(chǔ)上提出基于GIS數(shù)據(jù)庫的最短時間路徑規(guī)劃算法和基于概率意義的路徑選擇方法，并通過仿真實驗驗證算法的有效性及GIS數(shù)據(jù)庫的適用性。仿真實驗證明，本文提出的GIS數(shù)據(jù)庫能夠較好地輔助無人車自主駕駛，完成城市交通環(huán)境下的行駛?cè)蝿?wù)。關(guān)鍵詞：無人車；地理信息系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫；地圖匹配；路徑規(guī)劃I北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractAstheresear
6、chfocusofIntelligentTransportationSystem,UnmannedGroundVehicles(UGVs)willreducetrafficaccidentsandimprovetrafficcongestion,thusimprovingtheefficiencyofthewholeurbantrafficsystembyitshighintelligence.UGVsuseon-boardsensorstoperceivetheenvironmentaroundthevehicleandobtaininforma
7、tionofroads,currentlocationsandobstaclestocontrolsteeringandspeedofthevehicle,sothatthevehiclescanbesafeandreliableontheroad.TheincreasinglycomplexurbantrafficenvironmentmakesUGVsperceivemuchmoretrafficinformation,whichwillnowonderincreasetheperceptivedifficultyforUGVs.Ontheot
8、herhand,GeographicInformationSystem(GIS),whichhasstrongcapabi
