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基于信息共享的城市交通仿真系统的设计

作　者: 陈宇星
导　师: 张力
学　校: 昆明理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 城市交通仿真系统信息共享谷歌地球 KML JavaScript 路径诱导算法
分类号: U495
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

目前交通拥堵问题日益严重,导致了一系列不良影响：首先交通不便增加了人们工作生活出行的时间成本,然后拥堵的车辆在耗费燃油的同时也极大的污染了空气,危害了人们的生活品质和城市的可持续发展。而作为应对这一状况的智能交通技术更加显示出它的重要性和迫切性,其中预先对城市交通进行规划演示的仿真系统也是整个智能交通系统中必不可少的一个环节。本文首先介绍了城市交通仿真系统的国内外发展趋势及研究现状,指出了现有城市交通仿真系统的缺陷：系统过于复杂,操作该软件所需要的专业知识要求较高,并逐渐发展成为商业化程度过高的付费软件或者实验室中研究人员专用的“专家系统”。在此背景下,本研究提出了基于信息共享来设计城市交通仿真系统的这一理念。本文然后针对城市交通仿真系统,对其系统功能和系统需求进行了概述和分析,并在研究了一般交通仿真系统的总体设计思路后,以城市交通规划与信息共享之间的协作精神为基础,将系统划分为仿真信息共享平台和路径诱导演示平台这两个子系统。其中,仿真信息共享平台的主要功能是：搭建一个城市交通规划参与人员进行城市交通仿真系统的设计规划和相关数据信息共享交流的网络平台；而路径诱导演示平台则是将实时路况和交通信号灯控制策略进行分析考量后,利用一种动态路径诱导算法,结合三维谷歌地球和谷歌地图,将出行者的最优路径展现出来的一个动态导航系统。随后,围绕信息共享这个概念,将上述两个平台所运用到的技术进行了详细的论述：第一,从谷歌地球的特点和基本功能,还有其二次开发技术和与KML的关系方面,介绍了谷歌地球在信息共享上所处的优势；第二,叙述了KML语言的优势特点,以及KML在三维建模方面的作用；第三,从JavaScript语言的角度,分析了信息共享与网络系统相结合,对城市交通仿真系统的促进作用。在后面的章节中,详细阐述了动态路径诱导算法的设计过程,还有仿真信息共享平台和路径诱导演示平台的系统实现过程与效果分析。在本文结尾处,对所完成的研究工作进行了总结,并对系统的不足和可改进之处进行了探讨。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-9
第一章绪论  9-15
  1.1 课题背景  9-11
    1.1.1 智能交通系统概述  9-10
    1.1.2 仿真及交通仿真的定义  10
    1.1.3 交通仿真技术的分类  10-11
  1.2 课题研究的国内外现状  11-12
    1.2.1 国外研究现状  11
    1.2.2 国内研究现状  11-12
  1.3 课题研究目的、内容及论文结构  12-15
    1.3.1 研究目的  12-13
    1.3.2 研究内容  13
    1.3.3 论文的结构安排  13-15
第二章城市交通仿真系统总体设计  15-23
  2.1 系统概述  15-17
    2.1.1 系统功能分析  15-16
    2.1.2 系统需求分析  16-17
  2.2 系统总体设计思路  17-19
  2.3 系统主要功能  19-21
    2.3.1 仿真信息共享平台  19-20
    2.3.2 路径诱导演示平台  20-21
  2.4 本章小结  21-23
第三章信息共享的相关技术  23-35
  3.1 信息共享的定义  23
  3.2 现有交通仿真系统的缺陷  23-24
  3.3 谷歌地球在信息共享方面的优势  24-28
    3.3.1 谷歌地球软件的介绍  24-26
    3.3.2 谷歌地球的基本功能  26
    3.3.3 谷歌地球的二次开发在信息共享方面的优势  26-27
    3.3.4 信息共享以KML为传播载体  27-28
  3.4 KML语言与三维建模  28-31
    3.4.1 KML语言的优势  28-29
    3.4.2 KML与三维建模的关系  29-31
  3.5 信息共享与网络系统的结合  31-33
  3.6 本章小结  33-35
第四章一种动态路径诱导算法的设计  35-45
  4.1 思路介绍  35-37
    4.1.1 路径诱导系统概述  35-36
    4.1.2 传统的路径诱导策略的介绍  36-37
  4.2 建立交通模型  37-38
  4.3 对交通路网的数学描述  38-42
  4.4 算法设计  42-44
  4.5 本章小结  44-45
第五章系统实现及效果分析  45-59
  5.1 仿真信息共享平台的实现  45-52
    5.1.1 功能概述  45-46
    5.1.2 平台构架与模块设计  46-48
    5.1.3 数据库设计  48-50
    5.1.4 效果展示  50-52
  5.2 路径诱导演示平台的实现  52-58
    5.2.1 场景漫游功能的实现  52-54
    5.2.2 最佳行车路径的仿真实现  54-56
    5.2.3 效果分析  56-58
  5.3 本章小结  58-59
第六章总结与展望  59-62
  6.1 本文研究的内容  59
  6.2 本文完成的主要工作  59-60
  6.3 现存不足与未来展望  60-62
致谢  62-63
参考文献  63-66
附录A 攻读学位期间发表的论文及软著情况  66

基于信息共享的城市交通仿真系统的设计

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