第10章 移动导航电子地图ppt课件

限速
坡度
通行车辆类型（卡车、小型车…）
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（3）道路拓扑网
驾驶汽车的过程是一种驶向预期目标的行车过程。这个过程表 现为一条从当前位置到目的地位置的行车路线。
为了计算从一个地点到另一个地点的最优路径，需要建立道路 网络的拓扑结构。拓扑结构反映了道路与道路之间，路口与邻 接道路之间的通行或禁行关系，以及道路的通行效率。
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通达地域信息
前方道路信息
过路口路径息
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出口方向路标 一个包含了交通限制，交通 指示和交通通告等信息的平 板，有图案和文字
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路口模式图数据
软件对路口模式图的应用
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3D 实景现场照片
3D 实景图数据
软件对3D实景图的应. 用
软件对动态交通信息的应用
物理位置：大地坐标系下描述的地球上唯一一点的精确数值，通常用四
元组表达。
Location = ( 定位目标，（B, L, H)，精度，时间）
地理位置：用文本信息描述地球上某一区域内的位置点，通常用四元组表达。
Location = ( 定位目标，当前位置名称，置信度，时间）
语义位置：用更多的参考性文本信息描述地球上某一区域内的位置点，通常用
1层
2层
3层
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（实例） 在4种规划策略中可以依次选择其中任一种，通过比较最后确 认所钟爱的路径，进入导航。
比较每种路径 的路线
开始导航
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• 信息化的交通实体
导航电子地图的核心数据之一是交通信息。这些信息满足驾车者 对路口限行、前方通达地域、交通提示、实时路况和交通事件等 情况的了解，以及按章行驶和安全驾驶的需要。交通实体包括静 态数据和动态数据。
第10章 移动导航电子地图
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10.1 移动导航电子地图概述
• 1、基本概念 • 2、相关技术 • 3、分类
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• 导航卫星可以告诉我在哪儿吗？
GNSS全球导航定位系统可以定位我们自身在地球空间中的位置， 只要我们使用一台导航定位接收机。
但导航定位系统采用大地坐标系，例如GPS系统的WGS84坐标 系。大地坐标系是以地球椭球赤道面和大地起始子午面为起算 面并依地球椭球面为参考面而建立的地球椭球面坐标系。采用 大地经度L、大地纬度B和大地高H为坐标系的3个坐标分量。
（1）路口限行信息
表现一个路口上的交通禁行关系，例如从某个方向上禁止左转 弯。有时，限行信息中还包括禁止通行的时间或禁止通行的车 种。
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禁止调头
（2）引导信息 表现前方道路交叉口上，分出去的不Biblioteka Baidu方向的信息。包括： 通达地域的地点名称 前方道路的名称 汽车经过路口时的行驶路径 路口模式图 3D 实景图 3D 动态实景图 语音提示信息
接收轨道参数
接收机
输出( B,L,H)
导航仪
地图投影
取地图数据
地图卡
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信息化的道路实体和交通实体
• 什么是导航电子地图
➢导航电子地图是满足人们驾车出行需要的专题地图 ➢导航电子地图是以卫星导航系统、嵌入式移动电子设备和计算 机网络为物质基础的数字地图 ➢导航电子地图的核心内容是道路实体和交通实体信息 ➢导航电子地图的重要内容是与道路相关的POI兴趣点信息 ➢导航电子地图隐藏有大量的非显示的道路交通属性信息 ➢导航电子地图以易于人们操作和便于移动存储的结构进行组织 ➢导航电子地图追求更强的现势性，其使用价值取决于更新速度 ➢导航电子地图还可以扩展成行人导航、LBS位置服务、移动物联 网、Telematics汽车信息服务等新. 领域的应用地图
导航电子地图采用“结 点 — 弧段”数据结构， 以拓扑表的形式存储在 导航电子地图中。
拓扑结构表
路段 L200: N501, N502
…
结点 N502: L200, L432, L255
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L432 N502 L255
L200
N501
（3）道路拓扑网的分层
最佳路径的求解问题是导航电子地图有别于其它地图的重要特 点。为了适应嵌入式电子设备的计算环境，把数据量庞大的道 路拓扑网进行分层处理。分层的基本原则是按道路的等级分层。 一个例子是将全国道路网络分为 3 层。1 层是最底层，将最详 细的道路加入网络中，只要是汽车能通行的道路均加入其中。 2 层是将一些细小道路删除，保留城市主干道、高速公路、国 道。3 层是最上层，只保留城市间的道路，如高速公路、国道 等。
从驾驶汽车的视角看，人们需要知道一条道路的以下特征：
道路名称
道路等级（1～6级公路、高速路、国道、城市干路、巷道…）
道路功能（高速路主路、辅路、匝道、高架路、过河桥…）
道路的通行条件（双向通行、单向通行、禁行）
收费标识
中央隔离带类型（标线、铁栅、水泥墙…）
车道数和出口方向标线 路宽
你能从画面中找到那些道路属性特征？
找到你啦！你在
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• 导航卫星帮助我们走入地图
GNSS导航卫星将其轨道参数等电文发射到地面接收机，接收机 锁定卫星并将若干颗星的参数联解，求出当前位置点的坐标 （B,L,H）。接收机再把这个坐标值输出到导航仪的主机部分。 导航仪据此裁剪和读取存储在本机的（或网络服务器的）导航 电子地图相应区域数据。最后，把（B,L,H）投影到屏幕窗口中 的地图画面上。
GPS接收机告诉我们的只是我们位置所在的 (B,L,H) 坐标点。
用一个理想化的椭球 体描述不规则的地球 鸭梨型球体
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在这个椭球体上采用（B，L，H）3个坐 标分量确定球体上的一个位置点。
不懂！ 还是不 知道我 在哪儿？
找到你啦！你 在
N 39°49′39″ E 116°16′49″
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• 大众化的位置信息模型
五元组表达。
Location = ( 定位目标，当前位置名称，相关位置名称，位置属性，时间）
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• 导航卫星可以告诉我在哪儿啦！
把GPS接收机告诉我们的 (B,L,H) 坐标点 — 物理位置模型，转 换成以周边环境为参照物的地理信息描述 — 语义位置模型。 我们就可以理解导航卫星定位的位置了。 导航电子地图就是实现位置模型之间的转换介质。
• 换个角色学习后面的内容
从现在起，你就是一位司机，要用驾车者的眼睛
观察前方路况，思考和判断下一步的行车动作…
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• 信息化的道路实体
导航电子地图赋予道路足以满足地图显示、规划行车路径、避免 违章、安全驾驶等需求的属性信息和路网拓扑结构。 （1）导航电子地图通常用抽象的矢量表达具象的现实道路
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（2）道路属性