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基于开源WebGIS的车辆监测系统的研究

作　者: 赵绍华
导　师: 唐琎
学　校: 中南大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 地理信息系统 开源 车辆监测 GPS
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 22次
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内容摘要


摘要：近年来,我国各大中城市面临着交通拥堵、环境污染、社会老龄化、能源紧缺等问题,严重影响了城市的宜居程度和持续发展。这是我国城市化进程中面临的挑战,也是必须要解决的问题。信息技术的发展和广泛应用为城市问题的缓解与改善提供了机会。本文通过实现对车辆的远程监测,实时掌握车辆的行驶状态,可以用来分析城市交通堵塞等,实现对异常轨迹的检测,可以发现异常驾驶行为,并作出相应的警告处罚等。可见,实现车辆的远程监测,为解决城市问题提供了一种新思路。为实现本文车辆监测系统的设计开发,主要按如下几方面开展工作：1)按照系统总体需求及系统设计原则,完成车辆监测系统的总体设计,并根据各部分之间的关系划分相应子模块,对比分析系统中所用的各相关技术。2)从功能完备性、安全性、开发语言及用户体验等方面综合考虑选取开源WebGIS解决方案,并按照GIS平台的各功能需求实现WebGIS平台的开发。3)采用GPS实现对车辆的定位,通过GPRS模块将车辆相关信息传入服务器,对数据解析入库。监测平台通过调用数据库中的数据实现车辆的实时显示与跟踪。4)由于车辆的GPS位置点是不连续的,因此为了检测车辆的轨迹是否异常,本文首先设计一种基于GPS点序的区域矩形增长方法,该方法使用唯一标记符标记区域,寻找满足阈值的区域序列,针对常规统计表耗时较大的缺点,使用树形统计方法进行优化,较好的降低了时间复杂度。5)针对车辆监测模块中如果直接使用Dijkstra算法查找最短路径,查询时间很难满足要求。为此,首先做简单的预处理,减少点集合,然后使用Dijkstra算法求最短路径。实验结果表明,通过预处理后最短路径查找时间得到了极大减少。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-14
  1.1 课题研究背景  9-10
  1.2 课题研究意义  10
  1.3 国内外研究现状  10-11
  1.4 论文研究的内容及所作的工作  11-12
    1.4.1 研究的内容  11-12
    1.4.2 所作的工作  12
  1.5 论文的组织形式  12-14
2 车辆监测系统中主要技术分析  14-22
  2.1 WebGIS系统相关理论  14-17
    2.1.1 地理信息系统  14-15
    2.1.2 WebGIS的特点  15-16
    2.1.3 WebGIS的体系结构  16-17
    2.1.4 WebGIS在车辆监测系统中的应用  17
  2.2 GPS定位技术  17-19
    2.2.1 GPS的构成及定位原理  17-18
    2.2.2 GPS在车辆监测系统中的应用  18-19
  2.3 无线数据传输技术  19-20
    2.3.1 无线数据传输技术  19-20
    2.3.2 本文无线数据传输技术的选取  20
  2.4 Window Sockets网络编程  20-21
  2.5 本章小结  21-22
3 系统分析与总体设计  22-27
  3.1 系统的总体设计方案  22-24
    3.1.1 系统的需求分析  22
    3.1.2 系统的总体结构设计  22-24
  3.2 子模块的设计方案  24-26
    3.2.1 数据传输管理模块  24-25
    3.2.2 WebGIS模块  25
    3.2.3 车辆监测模块  25-26
  3.3 本章小结  26-27
4 WEBGIS模块分析与设计  27-38
  4.1 WebGIS模块分析  27-28
  4.2 开源组合方案的选取  28-29
  4.3 WebGIS的具体实现  29-36
    4.3.1 服务器环境搭建  29-30
    4.3.2 地图数据部署  30
    4.3.3 地图发布  30-33
    4.3.4 监测平台的开发  33-35
    4.3.5 服务发布  35-36
  4.4 与商业WebGIS产品的对比  36-37
  4.5 本章小结  37-38
5 车辆监测模块分析与设计  38-50
  5.1 坐标转换  38-39
  5.2 功能模块  39-49
    5.2.1 车辆实时显示  39-41
    5.2.2 车辆实时跟踪  41-44
    5.2.3 车辆轨迹回放  44-45
    5.2.4 异常轨迹检测  45-47
    5.2.5 最短路径规划  47-49
  5.3 本章小结  49-50
6 数据传输管理模块分析与设计  50-57
  6.1 数据传输模块  50-54
    6.1.1 通信协议设计  50-51
    6.1.2 功能分析及实现  51-54
  6.2 数据库管理模块  54-56
    6.2.1 数据库设计  54-55
    6.2.2 JDBC访问数据库技术实现  55-56
  6.3 本章小结  56-57
7 总结与展望  57-59
  7.1 论文总结  57
  7.2 工作展望  57-59
参考文献  59-62
致谢  62

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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