臺灣博碩士論文加值系統

由於GPS（Global Positioning System）能快速的提供高精度的三度空間定位，已被廣泛的應用於汽車導航指引系統中。目前的導航指引系統，其地圖資料庫與最佳路徑運算皆置於車載系統，這是一種封閉及集中式的系統架構。行動端需負擔最佳路徑運算與地圖資料庫存取的動作，故其硬體需求較高，相對的成本也較高，且缺乏彈性、即時性與互動性。
故本篇論文的目的是在設計一套分散式架構的遠端網路式路徑指引監控系統，透過無線通訊及網際網路來作為資料傳遞的媒介。可以提供即時的最佳路徑導引及監控功能。而使用分散式架構，其行動端的運算需求量降低，一般的個人數位助理(Personal Digital Assistant)即可應付，並可達成個人化導航系統之實現。
整個系統架構可區分為三個獨立的子系統，分別為最佳路徑規劃中心（Optimal Route Provider），訊息服務中心（Message Service Center）及行動導引端。其中在行動端使用的是Palm Ⅲ系統，這不僅利用到PDA輕巧實用性高的特性，還可降低行動端的硬體需求、成本。而最佳路徑規劃中心與訊息服務中心則是建立在Windows的作業系統下，皆具備完整圖形操作介面、網際網路及通訊功能。
本論文以大安區為範例，完成一個遠端路徑導航指引監控系統的雛形。系統可提供使用者即時的道路資訊，進行路徑指引及監控的功能，並具備了目前路名與下次路名顯示，下次路口距離、轉向以及抵達目的地的提示，以及駛離最佳路徑的警示。

Due to its ability to provide highly accurate 3-D position information, the Global Positioning System (GPS) has been used widely in car navigation systems. Current car navigation system usually place its database and route calculation function in the onboard computers, which has resulted in higher computation and storage requirements in hardware and lack of flexibility and real-time interactivity in system level.
In this thesis a distributed vehicle locating and navigation system based on wireless communication and Internet technologies is proposed to provide mobile users with real-time optimal route guidance and position monitoring functions. With the use of distributed architecture , computation demands in the remote client end is greatly decreased and convention. Personal Digital Assistant (PDA) can be utilized to realized personal navigation systems. The system can be divided into three subsystem : Optimal Route Provider locates on a Internet-based server ; Message Server transmit messages between the wireless data network and Internet, and Palm that accepts user input and displays route guidance information received from remote server.
For the system implementation, GSM/SMS is used as the wireless communication method, and the TCP/IP based Message Server and Optimal Route Provider is placed on the NTUST Computer Network. The navigation system functions such as optimal route and current position display, road name display, maneuver instruction, and off-route warning, are provided by Palm. Actual road tests demonstrate very satisfactory results and show the huge potential of the proposed system.

目錄
中文摘要Ⅰ
英文摘要Ⅱ
誌謝Ⅲ
目錄Ⅳ
圖目錄Ⅶ
表目錄Ⅸ
第一章 緒論1
1.1 前言1
1.2 文獻回顧1
1.3 研究動機與目的2
1.4 論文架構3
第二章 網際網路與無線通訊系統4
2.1 網際網路4
2.1.1OSI參考模式簡介4
2.1.2TCP/IP7
2.2 無線通訊9
2.2.1GSM簡介10
2.2.2GSM網路架構10
2.2.3GSM簡訊服務12
第三章 汽車導航系統與個人數位助理13
3.1 汽車導航系統13
3.1.1 汽車定位系統的發展13
3.1.2 汽車導航系統的發展14
3.1.3 汽車導航系統之架構15
3.1.4 汽車定位與導航系統的應用17
3.2 個人數位助理17
3.2.1Palm簡介18
3.2.2Palm基本架構19
3.2.3Palm應用程式架構20
3.2.4Palm網路通訊功能23
第四章 網路式路徑導引監控系統24
4.1 網路式路徑導引監控系統24
4.1.1 系統之優缺點25
4.2 導航資料庫27
4.2.1 需求分析27
4.2.2 地圖資料庫之設計28
4.3 地圖比對法則32
4.3.1 地圖比對之運作32
4.3.2 修正地圖比對法35
4.4 路徑規劃與指引系統36
4.4.1 路徑規劃36
4.4.2 路徑指引系統38
第五章 系統設備及架構42
5.1 系統架構42
5.2 行動導引端47
5.2.1Palm47
5.2.2M16C微處理器48
5.2.3GPS接收器50
5.2.4GSM Module52
5.3 訊息服務中心54
5.4 最佳路徑規劃中心55
第六章 系統分析與討論57
6.1 系統之實現57
6.2 實驗流程58
6.3 系統分析與討論66
第七章 結論與未來展望70
7.1 結論70
7.2 未來展望72
參考文獻74
作者簡介77
圖目錄
圖2-1ISO/OSI模式5
圖2-2資料封裝8
圖2-3資料結構圖9
圖2-4GSM系統架構圖11
圖2-5SM MT系統方塊圖12
圖2-6SM MO系統方塊圖12
圖3-1 汽車導引系統的基本架構16
圖3-2PalmⅢe18
圖3-3DragonBall之架構圖19
圖3-4Palm應用程式的動作流程圖22
圖4-1網路式路徑導引監控系統25
圖4-2數位地圖之原則29
圖4-3Shape Point的角度變化狀況圖31
圖4-4線段的幾何投影之一般狀況33
圖4-5線段的幾何投影之特殊狀況33
圖4-6線段組的幾何投影34
圖4-7定位誤差與道路之關係35
圖4-8路口轉向之角度狀況圖39
圖4-9道路連結狀況41
圖5-1網路式路徑導引監控系統43
圖5-2訊息服務中心及最佳路徑規劃中心之動作流程圖45
圖5-3行動導引端之動作流程圖46
圖5-4Palm操作界面48
圖5-5M16C微處理器49
圖5-6GPS接收器51
圖5-7GSM Module53
圖5-8訊息服務中心55
圖5-9最佳路徑規劃中心56
圖6-1Palm顯示系統導引之資料圖58
圖6-2訊息服務中心之資料傳遞59
圖6-3最佳路徑規劃中心產生最佳路徑60
圖6-4路徑指引之警告畫面60
圖6-5(a) 路徑導引系統狀況圖(一)61
圖6-5(b) 路徑導引系統狀況圖(二)61
圖6-5(c) 路徑導引系統狀況圖(三)62
圖6-5(d) 路徑導引系統狀況圖(四)62
圖6-5(e) 路徑導引系統狀況圖(五)63
圖6-5(f) 路徑導引系統狀況圖(六)63
圖6-5(g) 路徑導引系統狀況圖(七)64
圖6-5(h) 路徑導引系統狀況圖(八)64
圖6-5(h) 路徑導引系統狀況圖(八)64
圖6-6改良後的行動導引端之動作流程圖69
表目錄
表4-1線段組的記錄方式29
表4-2最佳路徑的初步資料結構30
表4-3路口轉向之角度變化範圍39
表4-4路口形狀之判別表40
表4-5線段起點與終點判別結果41
表5-1M16C功能規格表50
表5-2Jupiter硬體規格51
表5-3RMC資料格式及範例52
表5-4常用之AT Command53
表6-1最佳路徑的路段資料結構67

參考文獻
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