车辆导航系统

湖南交通职业技术学院[智能交通系统]

[车辆导航系统]

项目组：曾为佳徐东子张馨宇

[2013年12月28日]

组内成员工作量分配表

车辆导航系统

曾为佳徐东子张馨宇

一．摘要

车辆导航系统是智能交通系统ITS的一个分支,其把全球定位技术、地理信息技术、多媒体技（略）及嵌入式计算机技术综合到一起的高科技系统。它能够实时、高效地向驾驶员提供导航定位、地理信息等服务，引导驾驶员从一地到达另一地。车辆导航系统是新型汽车信息电子（略）表，它的应用对改善城市交通状况、促进行车安全和提高道路的通行效率具有重要的实际意义。本文密切结合实际科研成果，对车辆导航系统进行详细介绍。

二．主题词

●GPS

●自主式

●中心决定式

●发展与问题

三．正文

3.1 车辆导航系统的概述及起源

3.1.1 概述

车辆导航系统是ITS设施中涉及的一个主要应用系统。导航是为使用者从一点指向另一点的导引的过程，一个成功的导航应该能够确定使用者在哪里，要去哪里以及怎样去的问题。因此车辆导航系统是通过计算机提供相应的服务，来为使用者提供路况信息和道路交通指引的公共服务系统。车辆导航系统一般具有以下基本作用：GPS卫星导航定位、电子地图浏览查询、智能的路线规划、全程的语音提示。其中，电子地图的数据量与详细程度最为重要，车辆导航最主要的功能之一就是任意两点最佳路径建议功能。车主只需将目标点输入，导航系统便会自动根据当前的位置，为车主设计最佳路线。另外，它还有修改功能，假如车主因为不小心错过路口，没有走该系统推荐的最佳线路，车辆位置偏离最佳线路轨迹200m以上，该系统会根据车辆所处的新位置，重新为车主设计最佳路线。

3.1.2 起源

最早期的车辆导航可追溯到公元前2600年的中国，当时人们在手推车装了一个人形的指南针，从而不管手推车在哪条道路上行进，指南针的手指始终指向南方。这种指南针的仿制品可在中国历史博物馆见到。

3.2 现代车辆导航系统的发展及形成

3.2.1 国际上车辆导航系统的发展

现代车辆导航技术始于20世纪60年代晚期。当时美国联邦公路局启动了一个称为电子路径诱导系统（ERGS）的项目。ERGS是具有无线路径诱导能力的导航系统，可用于控制和分配交通流。由于资金的限制，该项目并没有完整的被实施，但初步的实验还是很有成效的。

20世纪70年代以后，特别是80年代后期，车辆导航系统进入了一个迅猛发展的时期。这主要是由于有关ITS的相关技术日趋成熟，而有关ITS的组织如欧洲的ERTICO，日本的VERTIS和美国的ITS America 等也相继成立。ITS会议和有关刊物大量涌现，从而形成了一个所谓的“ITS”运动，如日本进行的CACS项目，欧洲进行的ACI 工程项目，美国实施的Navergator Guidestar项目，90年代后期有Pathfinder等。

3.2.2 国内车辆导航系统发展历程

我国的GPS产业是从GIS慢慢衍生出来的。

97年，国内第一家从事专业移动导航系统研发的凯立德公司正式成立，并受到政府委托建设中国自己的国家地理信息系统，并对商业用地进行实地测绘，至此国内GPS行业的发展的大幕也被缓缓拉开，同时凯立德也被誉为中国国土资源信息系统构架师，其开发的系统被国家沿用至今。

随着GIS产业的不断成熟，GPS的相关应用也随着国外GPS产业的逐渐升温而被重视，凯立德于99年首先进入了GPS领域。同年，

另外一家通过国家甲级测绘资质的灵图也宣布成立，并开始了集软件研发、地图生产及相关服务在内的移动导航系统开发。2000年瑞图万方加入国内移动导航系统开发的队列，GPS软件研发队伍不断壮大，在此后的10年里，中国的车辆导航系统发展迅速，并取得了一定的成就，直到今天，车辆导航系统已经成为国内老百姓日常出行重要的帮手。

3.2.3 现代导航产品的发展历程

随着车辆导航系统的迅速发展，现代车辆导航系统所衍生出来的产品也迅速的被投入市场。就现代车辆导航系统的产品而言，主要经历了以下三代的发展：

（1）第一代导航系统———自助导航

第一代自助导航产品由全球定位系统（GPS）和液晶显示器（LCD-DISPLAY）两部分构成。内置的GPS天线会接收到来自环绕地球的24颗GPS卫星中的至少3颗所传递的数据信息，由此测定汽车当前所处的位置。

导航系统本身装有储存电子地图信息的CD-ROM，通过GPS卫星信号确定的位置坐标与此相匹配，便可确定汽车在电子地图中的准确位置。在此基础上，将会实现行车导航、路线推荐等多种功能。驾驶者只须通过观看显示器上的画面、收听语音提示，操控显示器上的按键即可实现上述功能，从而轻松自如地驾车。由于地图存储于本地，所以在路径的计算方面速度较快，但因此不易更新、升级，第一代导

航产品的价格从6000～15000元不等。

（2）第二代导航系统———多媒体导航

第二代导航产品是多媒体导航。多媒体导航系统在第一代的基础上增加了电话兼播放的功能，一般具有GPS 卫星导航定位、路线规划以及VCD/DVD、电视等功能。多媒体导航的基本原理和第一代基本相同，可以算作是第一代的升级产品。多媒体导航除保留第一代的电子地图和电子语音提示功能外，另外增加了前方转向提示信息，即对于一些重要、复杂的交通路口，能提前在屏幕上显示路口的放大地图，并用醒目的提示指引正确的行驶方向。

由于第二代只是在第一代的基础平台上添加了影音播放功能，从技术上并没有实现突破性、跳跃式发展。第二代导航系统的价格在8000元～3万元不等。由于中国对导航电子地图的管制比较严格，道路发展速度快，交通管理规则变化频繁及总体汽车消费水平限制等特殊情况，中国丧失了第一代、第二代导航系统的发展机遇。

（3）第三代导航系统———GPS导航与无线通信结合实现联网功能的导航

第三代导航系统的导航功能实现可以说是革命性的。一是地图可以在信息服务中心和车上两地存储，寻找目的地无需由驾驶员在地图上寻找，可由服务中心代劳，因此，在导航起步时也不必停车。二是可有效利用实时交通信息实现“疏堵式”导航，自动避开堵车路段。