车辆监控系统设计毕业论文.doc

车辆监控系统设计毕业论文 目 录 1绪 论 1 1.1课题的背景和意义 1 1.2国内外研究发展现状 2 1.3主要内容和结构安排 3 2系统关键技术 5 2.1 全球定位系统（GPS） 5 2.2 地理信息系统（GIS） 11 2.3通用分组无线业务(GPRS) 19 3系统的总体设计 24 3.1 设计原则 24 3.2 设计目标 24 3.3总体设计 25 4 最优路径算法 27 4.1最短路径的概念及算法介绍 27 4.2 Dijkstra算法基本思想 29 4.4 Dijkstra算法的步骤 30 4.5 实例 32 5 数据库的设计 37 5.1数据库简介 37 5.2常用数据库介绍 38 5.3 数据库设计内容 40 6 总结 47 参考文献 48 致谢 50 附录 51 附录1 外文文献原文 51 附录2 外文文献翻译 67 附录3算法程序代码 79 绪 论 1.1课题的背景和意义 改革开放以来，伴随着我国经济的飞速发展，城市化进程的加快，人们生活水平的提高，车辆也日益增多，带来的便是交通运输压力的不断加剧。交通堵塞和分散不易管理已成为影响人们正常生活质量的大问题，更为严重的是交通事故的频发，这样不仅严重降低了人们的生产生活品质，更给人们带来不可磨灭的伤痛。这也使得交通运输的经营管理和合理调度成为了政府和公众的一个广泛共同关注的问题。 近年来，由于全球定位技术的发展，使得移动目标的实时定位成为可能，尤其是全球定位系统(GPS)从军用转为民用以后，GPS技术应用于移动目标的监控有着其他监控手段无法比拟的优势，特别是GPRS业务的出现，使得人们能够对移动目标进行全国范围、实时、全天候的监控调度。随着技术的发展和进步，采用GPRS/GSM技术对各种车辆实施定位监控、调度管理是一个新的研究热点，着眼于车辆信息服务产业，开发实用新型业务，改善系统性能指标，提高终端稳定性，设计出完善的体系结构，是实现车辆定位监控系统及相关技术发展的必然。 集通信技术、GPS定位技术、WEBGIS技术及其数据库技术于一体的现代车辆监控系统可以实现以下目的[1]：减少交通堵塞，保持交通通畅； 有助于道路监管和调度；提高运输网络通行能力；提高交通运输的安全水平；降低交通运输对环境的污染程度并节约能源；提高交通运输的生产效率和经济效益。这些对于提高现代人的生活质量有着非常积极的意义。 1.2国内外研究发展现状 智能交通系统是目前交通运输领域研究的前沿课题，是二十一世纪交通的重要发展方向，是交通运输的一场革命。它是在当代科学技术充分发展进步的背景下产生的，是综合利用系统工程、电子技术、通信技术、信息技术、网络技术等多门学科，通过实现交通基础设施智能化、交通工具智能化、交通系统智能化，以期建立一种高效的交通综合体系。通过对有关交通信息的实时采集、处理和传输，借助各种科技手段和设备，对各种交通情况进行协调和处理，建立起一种实时、准确、高效的综合运输管理系统，从而使交通设施得以充分利用，有效提高交通效率和安全，最终使交通运输服务和管理智能化进而促进经济发展、改善环境质量。 二十世纪 80 年代后期，欧美和日本等发达国家先后发展了智能交通系统[2]，从而减少交通阻塞，增加车辆机动性和路面运输效率，增强安全性，解决能源危机以及保护环境，将整个公路系统的车辆流量进行优化来增加交通容量，提高车辆的运行安全系数，改变传统的交通运输状况。 在日本，企业利用 GPS 技术的自主导航产品非常普及。目前日本的 ITS研究与应用开发工作主要围绕三个方面进行，他们分别是：车辆信息与通信系统，不停车收费系统，道路支援系统。 在美国，汽车的导航服务则表现为另外一种特色，即结合救助服务系统的辅助导航占有优势。所谓辅助导航是建设专门的服务监控中心，监控中心一般有较为完善且功能强大的计算机管理系统并配有电子地图及通信连接设备，为装有 GPS 设备的车辆提供定位跟踪管理、报警服务受理、救助服务受理、紧急救援提供，在线语音导航等。 目前，在众多国家车辆导航与监控系统的研究与开发中做的比较成功的系统有法国雷诺的 Carminat 车辆定位与调度系统；美国 General Motor 公司研究实验室研制的 TravTek 车辆定位与调度系统；日本 SUMITOMO 电子公司研制的 CruiseMate 汽车电子导航系统及 VICS 系统；德国的 Ali-Scout 系统以及国内灵图公司推出的 SmartGPS 产品。这些系统在定位与监控方面的共同特点是能够提供精确、连续的车辆定位，定位与调度系统的稳定性和可靠性也较高。 我国在车辆导航系统方面的研究开始于20世纪90年代中后期，但一直没有成熟的车辆导航产品。但在我国交通运输和道路工程中，车辆监控系统应用市场完全有形成一个大产业的需