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电子地图是车载导航系统(Vehicle Navigation System)运行的基础,随着我国地理信息数据的快速增长以及车载导航系统功能的逐步完善,导航路网的现势性已成为提高车辆导航系统性能的关键性因素。提高导航路网现势性的关键在于提高地图更新频率。为此对导航电子地图的自增量更新进行研究。首先建立了道路识别系统获取增量数据,并在导航地图模型基础上,针对增量更新需求设计了相应的数据结构,最后提出了增量数据融合方法,实现了导航电子地图的增量更新。增量更新使得导航电子地图的高频率更新成为可能,大大提高了地图的现势性,从而改善了车辆导航系统的使用性能。道路识别系统的目标是从车辆行驶轨迹中提取未知道路信息,构造增量道路模型,作为增量数据的重要来源。首先采用多状态轨迹记录系统,记录车辆行驶中的连续失配轨迹。然后通过误差点去除,B样条逼近以及特征采样方法获取道路的形状点列。最后由交点分析方法和用户交互手段获取道路的其他属性,从而建立增量道路模型,作为与地图版本无关的增量数据交换格式。在满足导航系统各项功能读取要求的条件下,设计可扩展路网数据结构。利用分布线形可扩展索引结构创建节点的块索引和路段的网格索引,添加扩展指针为增量数据预留空间,提供了增量数据无限扩展的可能。在此数据结构基础上设计了导航路网数据库管理系统,实现了增量扩展标准接口和数据一致性读取接口,使得导航路网具备了可扩展性,导航功能应用模块能够无差别读取原数据和更新数据。最后提出了导航地图的局部路网模型,定义了路网在增量扩展中的元素更新范围;并设计了局部路网的标准构造方法。基于局部路网模型提出相应的增量融合方法,将路网更新分解为各个功能层路网的标准扩展流程,从而利用导航路网的扩展接口实现局部路网的无缝融合。在增量更新过程中,路网数据结构中的数据索引发生变更,通过增量索引备份记录变更的详细信息,可支持增量道路的查看和恢复。