交通信息讲义服务车载路径导航系统
导航系统在智能交通中的应用
导航系统在智能交通中的应用第一章引言智能交通系统是指运用先进的信息技术与交通管理方法，将交通运输各个环节连接起来，提供高效、安全和环保的交通运输服务的一种系统。
而导航系统作为智能交通系统中不可或缺的一部分，具有重要的应用价值和意义。
第二章导航系统的原理导航系统是通过利用卫星定位技术和地图数据，结合车辆的实时信息，为驾驶员提供最佳的行车路径选择。
导航系统主要包括车载设备、卫星定位系统和地图数据三个主要组成部分。
其中，车载设备负责接收卫星信号并进行数据处理，卫星定位系统用于确定车辆的位置信息，地图数据则提供路况和道路信息。
第三章导航系统的功能导航系统具有多种功能，主要包括路径规划、实时交通信息、语音导航等。
路径规划功能可以为驾驶员提供最短、最快或最经济的行车路径选择，帮助驾驶员减少路程和时间消耗。
实时交通信息功能可以根据实时信息提供道路拥堵情况和交通事故等信息，帮助驾驶员避开拥堵路段，优化行车路线。
语音导航功能可以根据驾驶员当前位置和目的地，实时提供导航指引，减少对驾驶员的分神，提高驾驶安全性。
第四章导航系统在交通导航中的应用导航系统在交通导航中的应用非常广泛。
首先，导航系统可以为个人驾驶者提供个性化的路径规划和导航服务，根据驾驶员的喜好和需求进行定制化的导航方案。
其次，导航系统可以集成交通信号灯控制系统，根据交通信号灯的状态和实时道路情况，为驾驶员提供最佳的行驶策略，减少驾驶员在交通交叉口的等待时间。
此外，导航系统还可以与车辆安全系统集成，提供驾驶安全提示和预警等功能，帮助驾驶员提高驾驶安全性。
第五章导航系统在公共交通中的应用导航系统在公共交通中的应用也非常重要。
首先，导航系统可以为公交车司机提供最佳的运行路线，提高公交车的运行效率和准点率。
其次，导航系统可以实时更新公交车的到站时间，提供实时的公交车到站信息，方便乘客合理安排出行时间。
此外，导航系统还可以与电子支付系统集成，实现公交车票的电子支付，提升公交出行的便捷性和智能化水平。
《第一节 什么是GPS》讲义
《第一节什么是GPS》讲义同学们好，今天咱们要开启一段超级有趣的学习之旅，来了解一下全球定位系统，也就是GPS。
这个GPS啊，就像是我们生活中的一个超级智能小助手，不过在深入了解它之前呢，我先给大家讲个我自己的小故事。
有一次我去一个特别大的森林公园游玩，那公园大得就像一个迷宫似的。
我走着走着就迷路了，周围全是树，根本分不清东南西北。
当时我就想啊，要是能有个东西告诉我我现在在哪儿，该往哪儿走就好了。
这时候呢，我就想到了GPS。
要是我的手机有信号能打开GPS，那我肯定能轻松找到出口。
那这个GPS到底是个啥神奇的东西呢？咱们这就来好好讲讲。
一、GPS的诞生背景在以前啊，人们要确定自己的位置可不容易。
比如说古代的航海家们，他们在茫茫大海上航行，只能依靠星星、太阳的位置，还有一些简单的航海工具，像罗盘之类的。
但是这些方法呢，都不是很精确，而且很容易受到天气等因素的影响。
随着科技的不断发展，人们对精确位置信息的需求越来越大。
不管是在军事上，军队需要准确知道自己的位置，敌人的位置，这样才能制定出好的作战计划；还是在民用方面，像我们刚刚说的在大森林里迷路了，或者是在城市里找一个不熟悉的地方，都需要一种能精确确定位置的工具。
于是，GPS就应运而生了。
二、GPS的基本概念GPS呢，简单来说，它是一个由卫星组成的系统。
这些卫星就像一个个在空中的小灯塔，它们在距离地球很远的太空中绕着地球转。
GPS 系统主要由三大部分组成，这就像是一个团队，每个部分都有自己重要的任务。
1. 空间部分空间部分就是那些在天上的卫星啦。
GPS的卫星可不少，一共有24颗卫星（当然还有一些备用卫星）。
这些卫星均匀地分布在6个轨道平面上，就像把24个小卫士安排在6个不同的岗位上，这样就能保证在地球的任何一个地方，至少能接收到4颗卫星的信号。
为什么要至少4颗卫星呢？这就像我们要确定一个点在三维空间中的位置，需要知道三个坐标（x、y、z），再加上一个时间参数，这样才能准确地定位，所以至少需要4颗卫星的信号才行。
车载智能导航系统的路线规划和实时交通信息要求
车载智能导航系统的路线规划和实时交通信息要求车载智能导航系统的路线规划和实时交通信息随着汽车行业的发展和智能化技术的不断进步，车载智能导航系统已经成为现代车辆的标配之一。
车载智能导航系统不仅为驾驶员提供准确的导航路线，还能提供实时的交通信息，帮助驾驶员避开拥堵路段。
对于车载智能导航系统的路线规划和实时交通信息，有以下要求。
首先，车载智能导航系统的路线规划应该快速准确。
驾驶员在驾驶过程中需要实时了解最快捷的路线，以节省时间和燃料。
因此，车载智能导航系统应该能够快速识别驾驶员的目的地，并计算出最佳路线。
此外，路线规划应该考虑交通流量、交通信号灯等因素，以避开拥堵和减少行车时间。
其次，车载智能导航系统的路线规划应该具备多样化选择的功能。
不同驾驶员的行车需求可能各不相同，有些人喜欢选择快速路线，有些人喜欢选择风景优美的路线，还有些人喜欢选择避开高速公路和高速收费的路线。
因此，车载智能导航系统应该提供多个路线选项，让驾驶员根据自己的喜好和需求选择合适的路线。
再次，车载智能导航系统的路线规划应该考虑到驾驶员的偏好设置。
不同驾驶员对于道路类型、车速要求等有不同的偏好，车载智能导航系统应该能够根据驾驶员的设置自动规划最佳路线。
例如，一些驾驶员喜欢选择高速公路，而另一些驾驶员则更倾向于选择一般道路。
车载智能导航系统可以根据驾驶员的设置，在规划路线时优先考虑符合其偏好的道路。
最后，车载智能导航系统的实时交通信息应该及时准确。
道路交通状况时刻都在变化，准确的实时交通信息可以帮助驾驶员避开拥堵路段，选择更加畅通的道路。
车载智能导航系统应该能够通过连接交通监控系统或者其他交通信息源，及时获取最新的交通信息，并及时地在导航屏幕上显示。
此外，车载智能导航系统还可以根据实时交通信息进行动态路线规划，以避开拥堵路段。
综上所述，车载智能导航系统的路线规划和实时交通信息需要快速准确、多样化选择、考虑驾驶员偏好以及及时准确等特点。
这样一套完善的车载智能导航系统可以提供驾驶员更好的导航体验，让驾车更加方便和舒适。
车辆导航系统
由于受到地形、公路等级等因素的制约，驾驶员在危险路段处极易因为行车视距的不足和道路条件差而造成交通事故。
在危险道路条件对交通安全影响的诸多因素中，道路线型及其配合、视距、混合交通等对交通安全的影响尤为明显。
因此应当建立能有效改善视距不足、车流量等问题的系统机制，引导驾驶员在不同天气下危险路段处安全平稳行驶。
在总结国内外车辆导航技术的基础上，结合当前兴起的网络技术，提出了采用Wi-Fi无线网络技术实现道路网络与车载计算机移动无线互联形成局域网，传输道路交通流和路面信息。
首先，利用影响行车安全的道路条件因素的调查数据，分析了对道路安全影响尤为显著的路段，构建危险路段行车速度的影响因素评价体系，通过构建数学模型确定速度计算的算法。
对单片机系统进行开发，采用C语言对数学算法进行编程，将程序写入单片机，计算出道路最佳行驶速度。
其次，组建车辆导航系统。
通过视频设备采集道路交通流信息，道路传感器实时采集路面温度湿度数据，经网络单片机分析处理后计算出当前天气状况下道路的最佳行驶速度。
利用无线路由器组建无线局域网，传输交通信息流。
车载计算机作为接收设备接收信息流。
再次，对实物模型系统进行测试。
选取了典型的危险路段，通过测量确定了路段的静态参数，利用摄像机记录模型运行的过程及导航效果。
测试结果显示，车辆导航系统不仅能传输道路交通流信息，也能通过语音形式提示道路最佳行驶速度。
模型系统的可靠性高，时延小，传输距离远，符合危险道路实时传输道路信息引导行车的要求。
最后，基于以上研究成果，调查数据，测试结果和结论，给出了导航系统的适用的道路范围。
智能运输系统第08讲 交通信息服务系统
交通信息服务系统实施效果
指 标 预计减轻驾驶员压力4%―10% 与具有GPS定位和路线引导功能的紧急事件管理系统相结合，可降低伤 亡程度 减少4%―20% ，严重拥挤时会更明显 模拟显示当有30%的车辆接收实时交通信息时，可增加10%的通行能力 效 果 碰撞危险 伤亡程度 出行时间 通行能力
交通信息服务系统的特点
• 提供的信息要及时、准确、可靠，出行决策的相关性要好；
• 为整个区域提供相关的交通信息，要求跨行政区的公共机构共同参与；
• 容易与ITS其他系统相结合，如紧急事件管理系统、高速公路管理系统、
交通信号控制系统、公交管理系统等，以便获得大量的交通信息；
• 操作人员须经过专门培训，训练有素；
延
误
高峰小时可以节省1900辆•时，每年可以节省300 000辆•时 HC排放物减少16%―25% CO排放物减少7%―35%
可以减轻有意识的压力；与救援中心的无线通信可将安全性提高 70%―95%
排放估计量
出行者满意度
交通信息服务系统分类
1）按照向交通参与者提供信息服务的时机进行分类
名 称 特 点 使出行者在出行前获取关于出行的路径、方式、时 出行前信息系统 间，道路交通及公共交通等信息，为出行者规划最 佳出行模式提供辅助决策服务。 通过各种手段向驾驶员提供关于出行选择及车辆运 在途驾驶员信息系 行状态信息、道路状况信息和警告信息等，为有需 统 要的驾乘人员提供路径诱导功能。 在车站、公交换乘点等利用多种形式为出行者提供 在途出行者换乘信 换乘信息服务，如始发时间、出行费用和时间等信 息系统 息，从而优化出行者的出行路径。
车辆路径导航系统的分类和组成
车辆路径导航系统的分类和组成上海经达实业发展有限公司1路径导航系统的分类根据车辆路径优化及导航功能实现方法的不同，车辆路经导航系统(VRGS ——Vehicle Route Guidance System)有不同的分类方法，如图1-1所示：图1-1 路径导航系统的分类2动态路径导航系统按照在车载诱导单元还是在导航信息中心计算车辆最佳路径，动态路径诱导系统有：2.1 中心决定式动态路径导航系统中心决定式动态路径导航系统(CDRGS——Centrally Determined Route Guidance System)又可以细分为：(1) B-CDRGS (Broadcast type CDRGS)，即广播类的中心决定式的动态路径诱导系统；(2) I-CDRGS(Interactive type CDRGS)，即交互类的中心决定式的动态路径诱导系统。
这两类系统在导航信息中心的主机基于实时交通信息进行路径规划，为每一个可能的OD对计算最优或准最优路线，然后通过通信网络提供给用户。
CDRGS基于系统整体的多车辆(Multi-vehicle)模式进行路径规划，有两种方式：(a) 按交通需求计算，即按照用户提交的OD计算相应最优路线；(b) 定周期计算，即按照一定的周期为所选择的所有OD对计算最优路线.这类系统的结构框图见图2-1。
图2-1CDRGS的功能框图2.2 分布式动态路径诱导系统分布式动态路径导航系统(DDRGS——Distributed Dynamic Route Guidance System)又可以称为车载单元决定式的动态路径诱导系统(LDRGS——Locally Determined Route Guidance System )。
这种系统基于从通信网络接收到的实时交通信息，在车载单元进行分布式计算和路径导航，属于自主式动态路径导航系统。
这类系统的结构框图见图2-2。
图2-2 DDRGS的功能框图3动态路径导航系统的组成3.1 自主式动态路径导航系统的构成3.1.1 自主式路径导航系统的逻辑结构自主式车载导航系统主要由GPS接收机、微处理机、显示器、车辆导航软件和GIS地理信息系统组成。
智能交通导航系统
智能交通导航系统智能交通导航系统是近年来互联网技术与交通管理相结合的创新成果，它通过运用先进的导航技术与智能算法，为驾车者提供实时的道路信息、交通状况，以及最佳的行车路线规划，从而提高交通效率，减少堵车现象，提供更加便捷、安全的出行体验。
一、智能交通导航系统的基本原理智能交通导航系统是由卫星导航系统、地理信息系统、无线通信技术等多种技术组成的复杂系统。
其基本原理如下：1.卫星导航系统：智能交通导航系统基于全球定位系统（GPS）或者北斗卫星导航系统，通过卫星与接收设备之间的信号交互，实时获取车辆的位置、速度、方向等信息。
2.地理信息系统：地理信息系统（GIS）是智能交通导航系统的核心技术之一，它通过对地理空间信息的采集、存储、管理和分析，为系统提供基础地理数据，包括道路网络、交通流量、交通设施等。
3.无线通信技术：智能交通导航系统利用移动通信网络实现车辆与服务器之间的实时信息传输，通过无线网络获取最新的道路状况、交通事件等信息，并将最优路线推送给驾驶员。
二、智能交通导航系统的功能特点智能交通导航系统具有多项功能特点，能够实现以下几方面的功能：1.实时路况信息：智能交通导航系统通过与城市交通管理部门合作，获取实时的交通情况，包括道路拥堵程度、交通事故、施工工地等，为驾驶者提供准确的路况信息。
2.最佳行车路线规划：根据驾驶者起点和终点的位置，智能交通导航系统利用地理信息数据和实时路况信息，为驾驶者推荐最佳的行车路线，避开拥堵区域，减少行车时间。
3.定位与导航功能：智能交通导航系统通过卫星导航系统和地理信息数据，实现对车辆位置的准确定位，并为驾驶者提供实时导航指引，包括语音提示、地图显示等，使驾驶者更加容易找到目的地。
4.交通事件预警：智能交通导航系统能够通过实时的交通数据分析，预测潜在的交通事件，如交通事故、天气不良等，及时向驾驶者发出警告，提醒他们采取相应的措施，确保行车安全。
5.行车记录与分析：智能交通导航系统还可以记录驾驶者的行车轨迹和行为数据，如车速、加速度等，通过对这些数据的分析，提供驾驶行为评估和驾驶习惯改善建议。
汽车定位导航系统
共享出行
共享汽车、网约车等新兴出行方 式将借助汽车定位导航系统实现 高效路线规划和车辆调度。
对交通行业的影响与变革
01
提升交通安全
精确的定位和导航信息有助于减少交通事故的发生，提高道路安全水平。
02
缓解交通拥堵
智能化的导航和路线规划有助于优化交通流，缓解城市拥堵问题。
03
推动交通行业创新发展
汽车定位导航系统的技术进步将促使交通行业在出行方式、服务模式等
智能交通系统的应用能够提高道路通行效率，减少交通拥堵和事故风险，提升城市 交通运行的整体效能。
共享出行服务的应用
共享出行服务通过互联网平台整合闲置车辆资源，提 供出行服务给用户，如共享单车、共享汽车等。
汽车定位导航系统在共享出行服务中起到关键作用， 通过实时定位和导航功能，帮助用户找到可用车辆、
规划出行路线、实现智能停车等功能。
商务出行
对于商务出行，汽车定位导航 系统可以提供准确的定位和导 航服务，确保商务活动的顺利
进行。
汽车定位导航系统技
02
术
定位技术
全球定位系统（GPS）
混合定位
利用卫星信号来确定车辆的位置、速 度和时间。
结合GPS和惯性导航等多种技术，以 提高定位精度和可靠性。
惯性导航
通过陀螺仪和加速度计等传感器来测 量车辆的角速度和加速度，从而推算 出车辆的位置和姿态。
3
高精度地图
高精度地图的绘制与更新技术将进一步发展，提 升地图的准确性和实时性，为车辆提供更加准确 的导航指引。
应用领域拓展
自动驾驶
汽车定位导航系统将成为自动驾 驶技术的关键组成部分，为无人 驾驶车辆提供精确的位置信息和 导航服务。