基于3GS浮动车的城市路段单车行程时间提取技术研究

城市道路交通拥挤成为困扰世界各大城市的主要社会问题之一,严重影响着城市的可持续发展和人们的日常工作与生活。获取实时、准确、大量的动态交通信息是解决城市交通拥挤问题的基础和保证,而路段行程时间作为一项十分重要的交通信息历来受到人们的关注。如何借助现有的3GS浮动车系统采集路段行程时间是本文重点研究的内容。 本文的主要研究工作及创新之处体现在:根据GPS/GIS/GPRS浮动车系统的技术特点,对城市路网中不同等级道路的划分规则与联通关系进行了深入细致的研究,并从GIS矢量地图数据库组织的角度,设计了合理的路网数据组织与查找结构;根据GPS/GIS浮动车组合定位的特点,结合前人优秀的科研成果,设计了沿道路方向纵向地图匹配(Map Matching)的算法模型,为GPS/GIS组合定位环境下,沿道路方向的定位数据修正提供了新的思路;根据路段划分中所提出的特征点标定方法,设计了基于动态实节点查找的路段行程时间提取技术,并对其中一些关键的技术环节,如实节点时刻提取算法、浮动车运行方向判别技术、下游实节点查找技术等底层技术细节进行了详细的说明与讨论,同时,还根据GPS定位数据的特性,说明了数据中断的情况与处理方法;最后,本文结合GPS定位数据的采样周期,GPRS通信网络的数据传输周期,以及行程时间数据的分析周期,从数据精度需求、数据发送与存储成本与数据质量保证等方面,分析了行程时间数据采集时各个相关数据周期的确定原则。 论文所讨论的内容都是从大处着眼,小处着手进行的分析与论述,根据3GS浮动车的单元独立性,研究了利用每一辆浮动车进行路段行程时间提取的方法与技术细节,只要保证单车行程时间采集方法的成功实现,通过服务器/终端的结构框架,就可以应用到路网上同类的所有浮动车当中,为未来3GS浮动车的大规模使用奠定必要的技术基础。