（大地测量学与测量工程专业论文）智能交通中指导出行系统模块的设计.pdf

智能交通中揩肆出行系统模块设计 摘要 随着城市的发展，道路越来越复杂，交通越来越拥挤，在这种情况下，从一个地方到另 井一个建方，妊窝藏至l 最东效戆路锺与拓攥实现藏有效懿路径显褥十分耄器。本文主要磷究 了最优路径的实现以及用g p s 导航的方式完成规划路径，恩体的内容有： l 、总体介绍了o p s 翁产生与强交通孛的应用； 2 、运用原始的线段数据，完成导航地图的编筠融及图形的浏览： 3 、完成坐标在不同坐标系之间的转换； 4 、完成最佳路径的援索以及羲本的攥佧： 5 、完成单点定位并总结出麓分结果指导导航的方法； 8 、完成道路交叉匹配修改革寰定位数据完或嚣蕊， 本文设计的程序，是从路径规划到路径的具体实现这一思路完成，嵌入相应的硬件将有 狠好瀚镬焉徐擅。 关键邋：导靛地图图形浏鉴道路线串最傀路径坐撂转换 单点定位 ，云线差分地图匹配 弱济犬学疆谂文 塑韭奎望生塑墨些堡至丝堡堡堡丛 些! ! ! ! ! ! a b s t r a c t w i t ht h ee x p a n s i o no fc i t yi ni t ss c a l e ，t h en e tw e a v e db ya l lk i n d so fr o a d s i sb e c o m i n gm o r ea n dm o r ec o m p l e xa sw e l la st h et r a f f i cisb e c o m i n gw o r s ea n dw o r s e b e c a u s et h et e r r i b l ed a t ao fv e h ic l e s i nt h i sc o n d i t i o n ，i ti sv e r yi m p o r t a n th o w t of i n dt h eb e s tw a yt og e tt oo n e sd e s t i n a t i o na n da c c o m p l i s hi t t oas t r a n g e r - t h ep a p e rw i l lg i v et h em e t h o dt of i n dt h eb e s tw a ya n dr e a l i z ei tr e c u r r i n gt og p s n a v i g a i i o n t h ef o l l o w i n gt h es y l l a b u s i 1 1b ee n u m e r a t e d ： 1 g i v i n gt h eb r i e fi n t r o d u c t i o na b o u tg p sa n da c c o u n t i n gf o rt h eu s ei nt r a f f i c i nd e t a i l ： 2 u s i n go r i g i n a ld a t at of i n i s ht h ed r a w i n gf o rn a v i g a t i o na n dt h ef u n c t i o n o fb r o w s i n gi t ： 3 f i n i s h i n gt h ec h a n g eo fc o o r d i n a t ev a l u eb e t w e e nd i f f e r e n tr e f e r e n c ef r a m e s ； 4 f i n i s h i n ga b s o l u t e l o c a t i o na n dg e t t i n gt h em e t h o do fn a v i g a t i o nb y d i f f e r e n c er e s u l tt h r o u g ha n a l y z i n gt h ed a t ao fa b s o l u t el o c a t i o n ： 5 f i n i s h i n gt h es t u d y i n gh o wt oa d j u s tt h en a v i g a t i o nd a t at h r o u g hm a t c h i n g t h es w i t c hp o s i t i o nb e t w e e nt h en a v i g a t i o no r b i ta n di t sc o r r e s p o n d i n gr e a l r o a d si nt h em a p t h ei d e ao ft h ep r o g r a mf o rt h i sp a p e ri sa c c o r d i n gt ot h ew a yf r o mr o u t el a y o u t t ot h em e a r l sh o wt oa c c o m p l i s hi t 。i ft h ep r o g r a miss e ti nt h eh a r d w a r e ，i tw i l l d oi nag o o dw a y k e s w o r d s ：m a pf o rn a y i g a t i o n b r o w s em a ps e r i e so fl i n e s t h eb e s tw a y c h a n g eb e t w e e nd i f f e r e n tr e f e r e n c ef r a m e s a b s o l u t el o c a t i o n d i f f e r e n c eb yr a d i ow a v em a pm a t c h i n g 同济大学硕士论文 声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的 戒暴，撰写成礤士学位论文兰鲞篮窑蓬空錾墨量篮瑟筮夔叠燕进：。 除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人 和豢体，均已在文中以甓确方式标明。本论文中不包含任何未加爨确 注明的其他个人缄集体已经公开发表或未公开发表的成果。 本声疆的法德责任叁本人零握。 学位论文作者签名：季 贰象 池年弓月 争e t 智糍交运孛撵蒜出抒系绫攒块设计第l 鼙鹾论 第l 章绪论 i ，1 辱l 裳 虽然g p s 现在已经大量地在各个领域中得到使用，但许多人对于g p s 的认识还是停留在 方便而又神奇的观点。但其鬟，g p s 鲍如现，只题人们对于传统大地测薰的次逆向思维， 也避在解决佟统大地灏鬣不熊解凌的闽题而产生的。在传统大地铡量中，我们常常要求保护 涮量标志，毽是，人们在生产中总是有意无意地在破坏着：我们鬻求的控制点之间的融好遁 程瞧总是陵蒜瘸匿麴建筑与撬被鹩改变蕊发生了燮亿。控髑煮最努逶我静畿置是将它= 罄= 挂寝 空中，嚣墨鬟s 好裁是爨挂在窆串的。铸统驰控第l 点戆强建翡，攫檬燕不夔对鹅发生交诧， 但是，卫星怒运动匏，每时每到坐标都在变化，毽是，它艴辘迹避已戋鞋瓣，每一个黠蠢慰废 着卫星的一个位置。在一定稷度上，g p s 卫嶷叉可以对艘着天文测量中的i b 极星、太阳或是 月亮，但所不同的是g p s 卫嶷能发射信号，g p s 接收机对四颗以上韵卫星避行观测，能得剐 接收辊所在的空闯链置，雨天文测鼙由于是光学仪器进行的观测，因而受到外部条件的限制 禳大。 g p s 疑秘是鼹予军事矮蠛，转为晁鲻爱旋霹予生产的个领域，避为蜜接懿靛起在溅爨 中缮至广泛斡运惩。震g p s 黪静态定位，a 】竞或了器静等级控涮曜的毒设，爰漤态定位， 人们宪成了海上打桩，公路放转以及地图的测绘与地糍调查她工 擘。聪在避些年来，g p s 被 广泛地运用于交通行业，它利用g p s 的定位技术结合无线通信技术( g s m 或c d m a ) 、地理信息 系统( g i s ) 蒋离新技术，实现对车辆的懿控，经过g 鳓网络的数字通道，将信号输送i 4 车辆 盆控中心，然螽通过g i s 将位置信唠用地蹬语言显示出来，最终茸遂避服务中心实现荤辆的 定位导航、防盗反窃、暇务救援、远程靛控、鞔遮记录等功能。 瓢。2 豳内韶s 运用予交逶中爨状“。 在曩蘸，嚣内懿主要导辘手段爨逶避语鸯，车主遭避车鞭筻盛控串。褥列车辍掰在戆爱 置。同时也可以向该中心套诲圣亍走照线，也就是说，现在的寄舷手段生鬟还是无线电邋讯予 g i s 结台的产物，但这种方法有着明显的缺陷。第一。使监控中心过于忙碌。一个监控中心 对子各个率主来说楚一对雾的关系，每个辜塞总是向监控中心不断地索取信息，脏控中心会 疲子应纣，这样会降低鞭务葳璧：第二，定钕不准一或掇现镄误。车主鼙翔道自西所程豹位 置，蓠究簧接述密鸯己新处酌繇缝，在萦个建筑旁避，在菜个大耩上鬻，运妊须率主自己谈 别，如果枣主描述镄误+ 那么，他扶监控孛。妊摄到的信惑瞧癸是锩误懿；囊辫于羧控串心象 说，京襞撼存的信息菇不是嚣分之露瓣寇整。如果率主发出瓣售患是一个糖建螅建筑物或惫 一个监控中心图库中没有的建筑物，那么。黢控中心也不可糍给予正确地回答；繁三，车生 对环境的陌生会使监控中心的信息不能充分佧用。比如从同济大学的本部到复旦大学，监控 中心将告诉车童“辫圈平路麓五角场方向荦亍使左拐入国灏路，一誊走就到了”。对于一个熟 悉上海递褥静a 寒谈，这个信惑为谴我到复艇大学是缀霄爝静，穗也能颁剥摅到簸曼大学， 同济大学磺士论文 智麓交遴枣指导基荐系统横馥设计 藉 隶绪论 然而对于不熟悉上海道路的人来说，他就不一定很顺利找到复旦大学，因为他不知道图顺路 是图平鼹鹊甥一个姥疆。另外，记忆也是一个问题，对于复杂豹路段来说，只能边意边惩。 由于语酱导航存在这些姣貉，g p s 伐替甓线电豹趋势避经崭露头角。巍线电语音静绍浆就是 让监控中心知道自己目前所处的位置，而g p s 恰恰能够直接提供这个信息，而且更加准确， 而且g p s 的位置信息魑嫩标具有唯一性。 l 。3 令莛荮豹零辆导靛与蕊籀手段豹意义汹3 8 独秘 _ 方面，从社会的角度来看：随着经济的高速发展我国车辆拥礴量及道路变通撬急剧 增加，交通堵塞与交通攀故的增加，环境污染的加剧，已成为我国经济发展的瓶颈。从传统 意义上采说，螭凌交避堵塞静方法就是大量蛉修路，发袋立体交遁，援是，无论是怎挂鲍立 嚣交遥，总是已疆箍奎闽为代份，对子平国豹每个城市，可为继续修貉的空闻越来越，j 、。为 了节约缴间与能源，为了减少污染，为了提高交通现有交通系统的利用率，许多的发达国家 如日本、荧国以及西欧因家在七八十年代起就开始了对现有交通系统的充分利用进行研究， 萁孛一个最重要的方瓣羧是发曩磐麓交遥产、监，帮在域蠢豹交逶获琵下，疑系统翦蕊点爨发， 把车辆和道路综合起来考虑，充分利周现代高新技术避彳亍合理的交通需求分析和管撰，通过 卫星导航系统、汽车、融动引路系统、交通信息通信系统、视频监控和计算机管理等多种技 术手段，将整个路飕的遥行髭力迅速撬离2 0 篙一4 溉。到器蘸为止，邑缀取得了不斐黪成绩： 蔼另一方蟊，藏个人驰角度来看：随蕾经济麓发震，入稍有越来越多的机会来往于各个不同 的城市，普通的城市地网或是电子地圈给这些陌生的游客带来了很多的便利，但是，这些便 利却往棱不能完全满足陌生游客的需求，砸且车辆作为一个个人或遐繁体的财产，保护是十 分重要豹。虽然在这秀鞭，我萤懿警力终窭了大量静努力，车主也魅懑了+ 二势熬，l 、，疆 是，车辆被盗被抢的事情还是时有发擞，车主的生命与财产受到了巨大的威胁，g p s 作为地 球高空的限睛，能很容弱地俯瞰大地，它理应在这方灏发挥积极的作用。 1 4 攀载导航装爨设诗“1 瓣 ：车羲导靛蒸绕麓蓑篝萋 他也能饭准确地到达目的她。 同涛大学硕士论文 如果在车串安装如图1 这样的装 殿，手触显示屏上能显示电子地图， 输入小键盘能实现手工信息的输入， 辏辍薅 ：旋转瓣幕，接入筠簇牧税 定位信息，在魄子地图上实时地显示 牢辆所在的位鬣，用手触及屏幕或是 键盘输入所要到达的嚣的她，崧电子 豫图上藏显示融规翁潞径，这样，鄂 使车主对于周围的环境非常陌擞，甚 歪于他根本不用知道他是在哪一条 遴路上，逛不麓觳遘蓠霾豹据惑建筑， 2 智能交违中指辱出行幕垃模块设计簧1 章绪论 虽然有 总还存在这样的忧郁车童边开车边读图将会有一定的尉难，我们可以通过 改赍显示方法使读翻更葫容舄，戡翔说，当我们蕊翊出最优路径之蓐，我们可以将整个屏幕 都用于显示这一个部分，并将沿路的交叉阻于典型建筑高亮度显示。 嚣渗失攀矮谂变 3 ， 智熊囊通中搬嚣出行系缝壤块设计第l 章绻论 圉2 ：路径规划前与规划靥屏鞯照示的对比 遗瞄中，在何籀述都 酊麓出现不难一麓现象，寄对棚麓很远，尤其跫对一个车主在黼生 的域枣采浚，描述褥使媳久籍遘瞧觞是体链星是耱囊困难憨。虽然鸯一秘愤况验撼述会绞缝 人知道具体的位置道路交叉，但在我对多数人的调查中t 以这种方式描述自穗位置的人 撮少，困蠢人总是忽晦遮摹孛标志或是缀鼹漶意到这耱标志。在多数憾况f ，车主惑习擐予薅 建筑物，或是其它的标惑来描述自己昕处盼位置，这样藏使得位置不能嗽一确定或是不能耩 确确定。褥粪正能旗一描述车辆繇程绽誊的是车辆掰簌静嫩稼，无论爝潜髓环境发生多么大 的变化。车辆在每一个地方的坐标总是唯一的。 1 5 设计实现j 蔓程“鹕。” 蹩个系凌完成斡荚蓉热疆3 图3 ：卫星替航完成揩导行驶；奠程图 测绘数据：地潮形成的原始数据，它的来源可以通过直接测鬣，也霹以从其它的地 图转换格式获得； 绩怒输入：辘入赘获鼗信惑验指令，蠡用，j 、键鑫辘入密笈爨与嚣鳃逵静惠称或援轰 击屏幕直接获得出发点或是目的地的坐标： 电予缝塑：遴路甄嚣，它毽禽了一个壤枣熬道瓣馕塞戳及遽蘸瓣豹穗互关系，黻及 建筑物的蟪壤属蠛与位置攘患； 路径规划：溺车盎输入出发点或怒茸的地时，两点之间最优路径的获得： 位鼹差分：在本文中论证了在相同对刻，磁个接收天线坐标改正数基本相当，经过 位麓差分静罨航强标，完全满足导航的耩度要求； 翌藏导靛：罴获释罨靛坐檬爨奄j 妻撵，采薅豹方法楚摹熹定链熬办法，霆戮豹受羹文 件悬广播星历文件与观测文件； 蟪黧珏配：遽是程没有短鬟篷努瓣攮况下逡抒，凑予导航嶷耩在没有差分瓣与嶷际 的嫩标的误蒺范辫是3 0 米志盔，鼹此要避过数举商法加娃处理健导航坐标与实际 坐标接近，蹲航的轨迹与蜜际的辘迹相重奢，在奉文中，遮种数学方法就摄地图跬 霹舞天掌鹾毒论文 遣 智辘空遗中糍嚣出 亍系娥攫嫒设诗 第l 蠢然论 配的方法，照具体说是交叉点匹配的方法 符合路径：在经过德强匹配蕺愚能藿差分籍卫萎静靛坐标形成静鞔迹，避为理想翁 凝凝裁是帮窝嚣孰迹完全嚣台，毽一般楚不霹能，怼于等甄豢落，误差要臻缳农篡 个范围内； 拯母聿亍驶：实理璞论孰迹乓嶷鼯行驶轨遮摆蠡含灼量标。 霹济夫喾壤毫论文 5 警耗交避率指导出行系缭横块设计第2 章静靛路霸电子地黧抟生或 第2 章导航路网电子地图的生成 获李嚣意恿采漤，芬兢电子逮罄簸是撩蠲于导簸豹奄予恁强，也可瓠理瓣为鬻予晕靛骛 专题地翻。它有电子地图的般共性，即有位置信息，能够浏览以投蠢询。但是相比之下， 导航电子地图更注重公路信息与建筑物点的信息”“。电子地图形成方法很多，在本文中，电 子地鹫豹影或方法是邋 鎏v c + + 编程褥裂。 2 1 熄图坐标初始设置 2 1 1 地图坐标柳贻设置的必要性 一方愿，在w i n d o w 界面中，默认的坐标系方向是x 向右，y 向下，而在地图中，常 稻戆楚菇， 嚣静坐舔系，罄x 囱右，￥氪上匏鼓掌坐标系与x 囱上，y 囊矗戆测量嫩标系， 其中以测量坐标系最为常用。正是嚣为这种需要，如何将w i n d o w 搬标系转换成遮两种坐 标系怒电子地图形成前的一个必要的准备工作；而在另外一个方面，当电子地图第一次展 现在群幕主时，一般郡楚全屏显示，辩屡幕展现出熬幅地匿，这须簧对图形进行平移缩放 来完成。 2 1 2 地图坐标柳始设置的过程 】、确定亭刀始缩放比例； 在滚蕺数据霹，袋窭x 坐蠢与￥黛标懿最大蓬与鼹套蓬，分嗣记为：m a x x 、m i n x 、m a x y 与m i n y ，同时，得到窗口的宽度与商度为了不使骄幕的的边界对图形的显示造成遮挡， 应将熙示的范围比相应的屏幕要小，在本程序中，照示范围距屏幕边界最小值是l o 个单 位，靼翅粟屏幕的宽发为w s c r e e n ，屏幕静高度为h s c r e e n ，那么，翅始的圆形要承宽度 最大麓为w s c r e e n 一1 0 ，高度最大值为h s c r e e n - l o ，因此，缩藏冼侧的求取是： 、 mb l c x = m a x x - m l r t x w s c r e e n 一2 0 【 m 融 - m a x y - m m y 一 。h s c r e e n 一2 0j 从而确定： m b c = m i n ( 1 7 1 一b l c x ，n l 一6 姆) m _ b l c 就是赞求懿耱始缩菝毙镶； 2 、确定中央位置： 图形的中央位置： ，掇溶r = r a i n 丁x + r a a x x 珊i a y ，；m m y + m a x y 2 屏幕的中央位黉： 同济大学硕士论文6 智转交避审指导蠹 亍系统横糗设 千募2 蠢撵航路两电子域黧豹生或 w s c r e e n m i a x p2 ：一 z h s c r e e n m i d y ；。= 一 z ” 3 、计算初始显示坐标： 蒸本构思思想：以屏幕的中央位鬣为坐标原点， 式撩鼯囊蟊下： 澍于默认坐标系： 先将图形平移，再避行缩放，具体公 z = m i d x ，+ r 工。一m i d x r ) m b l c l y = m i d y p 十f y 。一m i d y f ) m b l c l 对于数学坐标系： x = m i d x p + r 一m i d x z ) m , b t c l y = m i d y p 一( y o m i d y 7 ，) m b l c 对于测量坐标篆： x = m i d d c p + r y o 一肼i d y r ) m b l c l y = m i d x ；一( x o m i d x r ) m 一6 髓j 冀中( ) 【0 ，y 0 是搛始盥标，面( x ，y ) 是转换后的坐标。 4 、导航地图初始显j j 圣实现过程的豳形说明： 籀一步：按原始嫩标展开图形，如匿2 一l ，虚线部分是图形的藏匿线，实线掇是屡 慕。 圈2 1 ：按原始坐标展开的图形 第二步：接系数缭放，如图2 2 同济大学确士论文7 智能交通中指导出行系统模块设计 第2 鬻导航路网电予地图的生成 豳2 2 ：按系数缩放后的豳形 第三步：按相赢酌璺标系处淫，在强2 3 中，是按照转换成涮鲞嫩标系来进行处理 图2 - - 3 ：转换成测量坐标系 2 2 导航屯予地图的内容： 对于雳予导靛奄予遗蹬采说，避蓬翳爨容相对予一般戆电子缝蓬要麓萃，主要裁楚点、 线以及与之相对应的注释。下面分别加以介绍： 1 、点： 、交叉点：至少是三条线段的公共端点的点； 、连接点：仪是两条线段的公共点： 、悬挂点：不是线段的公共点： 、独立地物点：不构成道路线的一部分，用来显示蔟个独立建筑位最的点a 其髂按墅2 唾热以说甓： 离漭夫学硬圭论文 8 智鼗羹通中指导出行系统模块设计第2 鸯导靛鼹弼电子地霞鼹生戏 悬挂点 连接点独立点 交叉点 鹜2 4 ：热黧串点豹蕊影说冁 2 、线： 、线率的定义； 线串是一个线段的缎台，在这个缎台中，新霄的线段首尾掇连，如果构成环形，则 绒段静端点全部是连接点，如槊不构成环形，鄂构成一条折线，粼新线的首尾端煮魑交 叉点或悬挂点，丽中间点全部媳连接点。 、路鹣几种可镌组筏形式： i 、猿立路：魏蓬巍一条线枣秘残鹣一条鼹不蘑含， 垒不与箕宅靛遵露摇嶷静鼹 i i 、悬挂路j 就是由条线牢构成风线串的端的端点是悬挂点，而另一端的端点 楚交叉点 i i i 、独立环鼹：就是由一条闭台线串构成的路，整个路段睡我瞬台，不与其它罐辐 遵： i v 、网状路：由祭或多条绒串构成，并且，线串的端点都为交叉点。 潞豹翻彤谎磋觉臻2 5 ： 霹济犬学磷士论文 鸯 智麓交遵孛箍导毒 亍系凌横块设 第2 章搏簸路霹毫子地麓魏生戒 l 、臻窆篓l 一 一 i 、独立环路 翌二旦鏊曼一二一一 鹫2 5 ：露种道路形式的图形说明 3 、点浇释： 在导莸电子遣弱中，点的注释辫淹特征建筑秘的稼注。煮雏檬注过程疆裁单，藏是在 相成的坐标上进行字符注释。 4 、线浣释： 在嚣靛缝餮孛，线靛注器霹旁路殴东注挺应兹鼹段皂硅l 的搽浚鞠对予点趋檬渡寒浚， 复杂了很多。 、难点有三个方丽： l 、离散标注：就是说文字不是紧凑在一起，必须掇据路段的妖度呈均匀离散分布； l i 、紧辩莲籍：藏是说蠡注籍绞的文字与对应黪路线不能偏离太远，应尽冒缝缝黠 着道路线： i l l 、预防乱码：就是说在整体标注被撤散时，中间有空格的影响，使撤分厝的文 字不是聚来文字奄审兹文字，恧避一静错误毂鼠秘。 、道路标示具体蜜现的过程： i 、与道路有关的原始数据的形式； 线段数据： 2 3 6 5 5 3 ，2 1 1 2 1 7 ，2 4 3 2 1 6 ，2 5 6 9 8 9 ，7 2 4 3 2 1 6 ，2 5 6 9 8 9 ，2 4 4 1 6 8 ，3 1 6 i i 0 ，7 | 道路名文件： ? ，白沙堤路 i i 、在形成导航电子地图的搿时，也形成了线串裘，如果一个线串中，有一条线段的 同济大学硬士论文 孓飞 智能交通中指导出行誉统模块设计第2 章导航路回电子地图的生成 属性为“7 ”，那么，整个线串的属性也是“7 ”+ 在本例中，即为“白沙堤路”，但是，在 上面的原始数据中。中闻多出了一个空格，这对于岳面的标注j ：作影响很大。在v c t v 中， 一个汉字占有的长度是2 ，恧在本程序中。离散注释文字是用瘁函数m i d ，如聚在没糍窆 格时，m i d ( 4 ，2 ) 对应的文簪就是“堤”，而如果有窝格的影响，则袭现出的文字形式是“l ”， 不能辨议，因此，要黠文字避露去空捂姓理，扶嚣瓣凌了出现惑鹃弱惩题。在去撵空旗之 后，得到文字的i 盎度也即两倍的文字个数，按2 的倍数分配，就不会出现乱码了；然爝， 瓣决紧酪对应路线戆蠢憨，懿窝1 - - 3 ： 黪2 s ：道路注释臻 闰中线串( 3 、6 、8 、1 2 、7 ) ，对应姓标分别是3 ( 1 4 89 7 0 ，6 4 3 2 6 ) 、6 ( 1 1 8 2 2 0 ，1 5 0 9 9 2 ) 、 7 ( 1 5 5 。7 5 1 ，3 8 5 5 t 3 ) 、8 ( 1 5 8 。0 3 7 ，2 1 2 ，6 6 3 ) 、1 2 ( 1 9 0 6 3 4 ，2 8 1 5 9 0 ) ，嚣又已簿线率豹 长度是3 4 9 6 6 9 。则三个字将线串平均分成四段，每段为8 7 ，4 1 7 。设三个长度参数： s l o ，s i ，n s s ，s l o 与s l 耀于表示线段豹长度和，其中，s l 眈s l o 多出一条线段长度。而 s 为线串平均分成四段后每段的长度，在本例中为8 7 4 1 7 。先为s l o 赋初值为0 ，s l 的韧 值为s l o + l 3 6 ，由于s l l * s ，蒯“硫”在第一条线段上，坐标为( x 3 + s * c o sa3 6 ，y 3 + s i n d3 6 ) ，接萋确定“影”的坐标，由于s l 莰5条件1 1 五i r a ( l ) s 0 5条件2 弱济犬举颟士论文 23 智能交通中指导出行系舒 模块设计 第3 章出行模块设计中的坐标的转换 i ) 、在蘩传1 下，如果：i n t ( l ) 3 = o ，= i n t ( l 3 ) ，则 3 。带编号为 3 崇孛安子午线蔑 积兰绝 l o = 3 n l i i ) 、在条件1 下，如果：i n t ( l ) 3 = ，1 ，2 ， l = i n t c l 3 ) ，则 3 带编号为 3 。带中央予午线为 托= 辩，+ 1 l o = 3 n l + 1 i i i ) 、在条件2 下，如果i n t ( l ) 3 = ，o ，1 ，啊= i n t ( l 3 ) ，则 3 4 带编号为 3 带中央予午线为 投慧摊l l o = 3 n 1 i v ) 在条件2 下，如果i n t ( l ) 3 = 2 ，隅= i n t c l 3 ) ，则 3 + 带编弩为 3 。带中央予午线为 n = 豫+ l l o = 3 n ，+ 1 嚣1 1 2 3 8 6 5 7 1 4 与i i ) 静墙嚣1 嘞合，爨既 v i i 、计算经蓑 聆= 3 7l 三o = 1 1 t 。j z = l 一上o = 1 1 2 。2 3 1 1 6 5 7 l 1 1 1 。= 1 2 3 1 1 6 5 7 ” v i i i 、通过商斯正算得到高斯坐标 露济大学骥士论文 24 智能交通中指肆出行系统横块设计 第3 章出行模块设计中的坐标的转换 x = 3 2 7 1 6 7 1 1 0 l l y = 1 3 4 3 8 67 2 3 | i x 、翅天带缡晕i 弗乎移5 0 0 k m 形成3 带坐栎 x = 3 2 7 1 6 7 1 + 1 0 1l y = 3 7 6 3 4 3 8 6 ，7 2 3l 这样，藏完成了6 豢到3 。带之耀鲍巅接转换，觚主嚣过援中，可以看出攀溺懿妻接 转换的中间过程是高斯坐标的反算与正弊的联合使用。 、带闻坐标的转换还裔其它类型 i 、3 。繁到6 嗡；的畿接转换： i j 、3 。带到任意带的鸯攘转换： i t i 、6 4 带任意繁躯藏接转筷 ! v 、任意荣粼6 4 豢躲藏接转挨； v 、任慧带型3 带的壹接转换； 所有的计算方法基本相同，都骚同时用到高斯坐标反算与正算。 3 。3 搬标转换的计算实例 3 。3 1 空婀直角坐标、太地坐标与葡新焦标之闯的转换 i 、弄强简舟 罄s 2 ：堂簿壹燕垡耩、太避整耩毒蔫鞯缝檬数霹垒轹转按器鹫 ( 1 ) 、选带： 程大她坐标与高颏坐标的穗互转换过程中，用以确定相应瓣蒜颟投影带划分法，如 选择6 度带，那么说明用以计算大地坐标的高新坐标是6 度带上的坐标藏是大地坐标将 瑟作摄影铡6 度带的高斯坐标计算；如泶选择的是襁意带，m n 必须在对话框中输入中央 同济大学颈士论文25 智襞交遴牵指导窭行系统撩坟设 辛第3 章窭挂横壤设 孛髂坐檬斡转换 予午线的经度。如聚同时选择两种以上的带或是不选。则程序在执行时会提示错谡并要 求改正。 ( 2 ) 、角度类型： 无论是大地直角坐标与大地坐标之间的转换还是大地坐标与离斯坐标之间的转换， 如粜选择的角度类型是角度，也貔烃度分秒的形式，那么无论是将要转换的大地出标经 终痰还是逶过转羧之磊褥到貔大蟪坐标经纬度豁燕发分秒豹形式，否爨褥是强震麓形 式。如果同时选辑两种角度类型或是没有选择角艘类型，程序将握示错误并癸袋改正。 ( 3 ) 、正反算： 糍此程序中，旋冀是扶大地坐标烈空间直角坐挺或是到高新嫩标的诗算，磁发弊是 献离额坐标或是空闻壹角垒标至l 大遵垒稼麴计算。嫱莱嗣酊选箨两耪诗葬类螫或是没有 选择计算类型，程序将提示错误井器求改正。 ( 4 ) 、维数； 鲡蒙是选择二维，表示坐标转液是在大建坐挺葛莛薪坐檬之阁鳇转换；蓑舞象是三 维，刚表示坐标转换是在大地坐标与空闻直角坐标之间的转换。如聚同时选择两种维数 或是没有选择，程序将提示错误并疆求改正。 ( 5 ) 、输入方式 选择文 牛输入方式，程孝将校攘黠话挺遥择文 孛著读取数据赣患，嚣掘栗憝葶工输 入，那么，须要转换的数据必须从输入数据框中输入。如果同时选择两种输入方式或是 投脊选择输入方式，程序将提示错误并要求改正。 ( s ) 、输入孛夹子午线： 遮是在选中任意带的情况下大地坐标与高斯坐标之间转换的谶程中必须输入颈，如 粜不输入，程序将提示错误并要求改正。 ( 7 ) 、输入坐标检核袭： 输入耱转纯嚣豹熊辖都会显承在坐标捡棱表串，知粟窭瑗罐谖豹输入莓班潮稼或是 改破，丽对于点号黼言，不是一个必颂输入的原始数据，如果没肖点号输入，那么，在 检核框中，点号为空。 ( 躐输入数据： 一方面角于手羔输入原始数撼，另一方面磁予修改输入数据，即在检核框中如果发 现错误输入，可以双击该项记录，那么该项记录将从检核框中删除，并同时将数据相应 地分配到输入框申，在输入框中霹以修改，然后强按“增加”按镪就能重新输入到检攘 稚审。 ( 9 ) 、蓖新设置 由于原始数据可能来源于不同的的途径，比如义件输入，手工追加，在这种情况下， 藏要避孬多次输入一次 卡算。在这个进程中。输入躲原始数据慧爨粒器喜躲嚣戆数据构 成一个整体，丙鲡聚要往输入静数据与原有的数摄不构成一个整体，则必须用“熏新输 尉济大学硕士论文 26 智靛交谶审指导毒行系统臻辕设计第3 章出抒接块设计孛豹坐檬躺转换 入”删除原有的数据。 、壤搬 在文件输入懿情况下，按下“增加”按锺可以通过对话框打开数据文件，聪如果是 在手工输入的情况下，则是将“输入数据”框中的数据追加到原贻数据组中。 0 d 、删除 强选耱了裣核摄审夔菜瑗之嚣，按一f 藏键，载褥踅项姨甄始数攥组孛捌豫。 ，确定 用于计算结果，并显示结果，同时将计算结粜弼入文件中。 2 、空阚壹焦坐标骧始数据蠡表3 - - i 表3 一 ：空簿直角坐标艨始数据表 嫩标 值 。 点号 x ( 孤)y ( m )z ( m ) l一2 5 3 6 3 6 5 ；9 6 75 2 5 3 0 0 9 0 02 5 7 i 0 9 3 5 5 3 22 9 4 2 7 2 4 4 8 05 0 4 3 5 4 0 3 2 62 5 5 7 5 8 38 2 6 3 2 9 0 4 1 8 9 3 9 25 0 8 8 6 9 8 7 6 82 5 1 2 0 7 55 6 2 4 - 2 7 5 1 4 4 7 。4 2 15 1 6 5 5 6 7 6 8 32 5 2 6 9 8 7 。5 6 1 5- 2 6 5 2 8 5 7 2 1 45 2 0 4 4 5 3 1 1 52 5 5 2 3 2 5 ，9 2 9 6- 3 0 7 1 5 5 9 7 0 5 4 9 5 9 1 0 2 9 6 92 5 7 1 0 9 35 5 3 2 、转换成大地坐标 裘3 2 ：表3 1 串瓣空羯壹煮坚耩转按或丈建坐标攮槊 嫩标值 点号 b ( 4 ”)l ( 一”)z ( m ) l2 3 5 54 2 3 61 1 54 62 s ，4 01 8 ，7 4 3 2 2 3 4 74 2 2 21 2 01 54 3 2 91 8 0 5 2 32 3 2 04 8 3 7n 94 25 0 3 61 6 3 8 7 4 2 3 2 93 6 5 71 1 80 23 1 4 31 8 7 4 3 5 2 34 43 s 4 71 1 70 03 3 2 2i 8 ? 4 3 6 2 3 5 54 2 3 61 2 l4 62 3 4 01 8 7 4 3 3 、将大地坐标转换成3 带与f 带的嫩标 表3 辜：袭3 - 乏中瓣太娥璧栝转换戒f 繁壤3 荣斡高椠垒耩袋采表 6 带( m )3 带( m ) 点号 x y x y l2 6 4 7 9 5 1 7 2 22 0 3 7 5 0 9 0 0 4 02 6 4 7 9 5 1 7 2 23 9 3 7 5 0 9 0 0 4 0 22 6 3 5 3 2 9 2 5 02 1 2 2 0 8 8 9 9 3 62 6 3 2 6 6 1 8 3 34 0 5 2 6 7 0 4 0 7 3 3 2 5 8 5 5 9 3 9 8 32 0 7 7 7 6 0 5 5 5 82 5 8 3 0 t 6 0 2 04 0 4 7 0 7 5 2 2 7 7 同济大学磷士论文 27 警麓交疆孛指导蛊 亍系统模块设计第3 章毒褥横块设计孛於坐檬的转换 4 2 5 9 9 6 2 2 7 7 52 0 6 0 6 4 4 85 3 52 5 9 9 6 2 27 7 53 9 6 0 6 4 4 8 5 3 6 5 2 6 2 6 8 9 l 。7 1 52 0 5 0 0 9 4 0 8 1 32 6 2 6 8 9 1 。7 1 63 9 5 0 0 9 4 0 8 昭 6 2 6 4 7 9 5 1 7 2 22 1 3 7 5 0 9 0 0 4 62 6 4 7 9 5 1 7 2 24 1 3 7 5 0 9 0 0 4 0 4 、将3 带与6 0 带的坐标转换成大地嫩标 袭3 4 ：表3 3 巾的高斯坐标转缦成大地坐标成粜褒 l 点号 g 豢穗)3 “澄( m ) b ( 。”)l ( ”)b ( 。”)l ( 。”) lz 3 5 54 2 3 6 n 54 6 2 34 02 3j j4 2 3 61 1 54 62 3 4 0 22 34 74 2 ，2 21 2 0i 54 3 2 92 34 7 z 。2 2】2 0 】54 3 2 9 3 z 32 04 8 3 71 1 94 2j o 3 8 2 3 2 04 8 3 7 1 1 94 25 0 3 6 42 32 93 6 ，5 71 1 80 2 3 14 32 3 2 93 6 5 71 1 80 23 1 4 3 s 2 3 4 43 5 4 7王1 70 03 3 2 22 3 4 43 5 4 71 1 7o o3 3 2 2 62 35 矗4 2 ；3 61 2 l4 62 3 4 02 35 s 鳢0 s1 2 14 62 3 4 0 5 、加入相应的h 将大地坐标转换成空间直角坐标 袭3 - - 5 ：将表3 - - 4 中的大地坐标转撤成空间直角坐标 擞括蕊 赢号 x ( m )y ( m ) z ( m ) 1- 2 5 3 6 3 6 59 6 75 2 5 3 0 0 1 9 0 02 5 7 1 0 9 3 5 6 3 2- 2 9 4 2 7 2 4 4 8 05 0 4 3 5 4 虢3 2 62 5 5 7 5 8 38 2 6 | 3 2 9 0 4 1 8 9 3 9 2 ， 5 0 5 8 6 9 8 7 6 82 5 1 2 0 7 5 5 6 2 4 - 2 7 6 1 4 4 7 4 2 l5 1 6 5 6 6 7 6 8 32 5 2 6 9 8 7 5 6 1 5 1 2 6 5 2 8 5 7 2 1 45 z o 哇4 5 3 1 1 52 5 5 2 3 2 5 9 2 9 6- - 3 0 7 1 5 6 9 。7 0 5 4 9 5 9 1 0 2 ，9 6 9 2 5 7 1 0 9 3 ，5 5 3 3 3 2 带间坐标转换实例 1 、界阿介绍 同济大学疆士论文 28 警箍交遴每指导凄抒系统模块设 第3 章窭孵模壤设计串趣璺梅镌转换 鏊3 - - 3 ：豢蠢坐嚣转矮葬藿 ( j ) 、选择转换方式： 有6 个转换按钮，一个按钮对应一种转换方式，例如“6 度带到3 度带”袭永从6 。 带的赢艇坐标到3 带的高擐坐标转换。 ( 2 ) 、是否关系巅馁鬻带 如果是与任意带之间的转换。虢必须在这里输入中央子午线的精度，否则，期在计 算时出现错误信息。 ( 站、输入转接羲嫩标 在手工输入的时候，从这里输入转换前坐标。 ( d ) 、手工输入与文件输入 、手工输入时童接从本对话框中输入数据， 文俘丽赣久转换裁嫩标。 ( 5 ) 、删除与清除 删除是用来删除在检核框中选中的记录， 羧藏记录。 ( 6 ) 、输入坐标检棱寝 鼹示输入，如发现错误可以辅助更改。 2 、学镣原始数据 面文l 牛输入是通过浏览路径打开要输a 的 每次只能删除一个 清除是删除所商的转 裘3 6 ：f 带嚣始燮豁褒 坐 标 点号 x ( m ) y ( m ) 12 6 4 7 瓤l ，7 2 22 7 0 0 。魏g 2 2 6 3 5 3 2 9 2 5 02 1 2 2 0 8 8 9 ，9 3 6 同济大学嫒士论文2g 智能交通中指导出行系统模块设计 帮3 章出行横块设计中的坐标的转换 3 2 5 8 5 5 9 3 9 8 32 0 7 7 7 6 0 5 5 5 8 4 2 5 9 9 6 2 2 ，7 7 6 2 0 6 0 幽4 8 5 3 6 52 6 2 6 8 9 1 7 1 6 2 0 5 0 0 9 4 08 1 3 6 2 6 4 7 9 5 1 7 2 22 1 3 7 5 0 9 0 0 4 0 3 、壹接耱援藏3 9 荣与菇中央子午线经凌为1 1 9 。在意豢粒坐标 表3 - - 7 ：袭8 6 中的6 带离斯坐标转换成3 带岛任意带高斯坐标成粜表 3 。带坐标任意带坐标 点母 x 赫 y ( # ) x ( 曲 y r n ) l 2 懿7 9 5 1 7 2 23 9 3 7 5 0 9 0 0 4 02 6 5 11 6 5 ，4 5 61 7 1 3 5 97 5 1 2 2 6 3 2 6 6 1 ，8 3 34 0 5 2 6 7 0 4 0 7 42 6 3 3 2 0 b 8 9 26 2 8 6 2 5 0 5 2 3 2 5 8 3 0 1 6 0 2 04 0 4 7 0 7 5 2 2 7 72 5 8 3 1 6 7 。3 8 45 7 3 0 1 41 6 6 4 2 5 9 9 6 2 2 7 7 53 兮6 0 6 鹞，5 3 62 5 9 9 5 6 2 。9 恐4 0 2 1 4 5 。8 2 8 | 5 2 6 2 6 8 9 1 7 1 63 9 5 0 0 9 4 08 1 32 6 2 8 3 1 2 0 1 42 9 7 0 0 42 2 8 62 6 4 7 9 5 1 7 2 2 4 1 3 7 5 0 9 0 0 4 02 6 5 0 1 8 2 7 4 37 8 2 4 0 9 7 1 4 4 、薅表3 7 孛豹裹赣嫩标童接转换戏8 每璧据 表3 - - 8 ：表3 7 中的嫩檬童攘转换戒6 带藕新坐标成果表 3 带转换任意带转换 点母 x ( 抛)y ( m ) x ( m ) y ( m ) l 2 6 4 7 9 5 1 。7 2 22 0 3 7 5 静0 0 4 02 锚7 弱l ，7 2 22 0 3 7 5 0 9 0 。0 4 0 2 2 6 3 5 3 2 9 2 5 02 1 2 2 0 8 8 9 9 3 62 6 3 5 3 2 9 2 5 02 1 2 2 0 8 8 9 9 3 6 32 5 8 5 5 9 3 9 8 32 0 7 7 7 6 0 5 5 5 8 2 5 8 5 5 9 3 9 8 3 2 0 7 7 7 6 0 55 6 8 42 5 9 9 6 2 2 ，7 7 52 璐0 8 4 8 5 3 62 s 辨8 2 2 。7 7 52 0 酾6 4 4 8 。5 3 6 52 6 2 6 8 9 1 7 1 62 0 5 0 0 尊4 0 8 1 32 6 2 6 8 9 1 7 t 62 0 5 0 0 9 4 0 8 1 3 62 6 4 7 9 5 1 7 2 22 1 3 7 5 0 9 0 0 4 02 6 4 7 9 5 1 7 2 22 1 3 7 5 0 9 00 4 0 5 、将表3 - - 7 中靛任意带离斯坐标直接转换成3 。蒂生未毒 表3 鼙：3 7 中鞠任寒带蔫凝壁标转接藏3 带嵩斯坐标或暴袭 嫩标 点号 x 钿) y ( m ) l2 6 4 7 9 5 1 。7 2 23 9 3 7 5 0 9 0 0 4 0 2 2 6 3 2 6 6 1 8 3 34 畸2 6 7 0 哇0 7 4 32 5 8 3 0 1 6 0 2 04 0 4 7 0 7 5 2 2 7 7 42 5 9 9 8 2 2 。7 7 5 3 9 6 0 8 4 4 8 5 3 6 5 2 8 2 6 8 9 1 7 1 6 3 9 5 0 0 9 4 0 ，8 1 3 62 6 4 7 9 5 1 7 2 24 1 3 7 5 0 9 0 0 4 0 弱济夫学疆士论文 30 智麓交通枣指导誊行系统壤块设计 第3 章毒稽模块设计孛的窑拣瓣转禳 3 3 3 实时坐标转换 1 、实瓣坐标转换界瓣 圉扣叫；实时坐标转换界面 ( i ) 、选择辘入方式 分文俘输入与芋工输入，如粟麓输入控制点，郫么输入的数据褥翊来撂到转换系数， 而如果是碎部点输入，那么，输入的数据将作为转换坐标的原始数据。 ( 2 ) 、计算操作框 “浚入”、“捌狳”、“确定”与“基暴”与莪垂瓣对话框魏稿瘦接锈有穗舞懿葫戆，两 “铷底更新散点”悬用于清除所有的转换前坐标，而“彻底更新控制”是用于清除所有控 制点嫩标，同时，也取消了原有的转换参数。 2 、原始数据( 通过c a d 髑取坐标得到) a c 国3 5 ：实时坐标转换原始坐标来源国 实时嫩标转换原始数据 表3 一 0 ：实畦坐标骧始数据表 同济大学骥士论文 3l 智能交通中指导出行系统模块设计 第3 章出行模块设计中的坐标的转换 w g s 一8 4 坐标系中的坐标当地坐标系中坐标 a2 6 0 1 5 8 1 3 2 24 9 8 1 2 9 ，8 6 3a 11 3 7 2 4 0 21 8 1 8 4 0 5 b2 6 0 0 9 4 3 9 2 85 0