Android平台下行车助手APP的设计与实现

2019-07-12蒋东玉田英鑫

电子技术与软件工程 2019年9期

文/蒋东玉田英鑫

1 引言

移动物联网的快速发展，尤其是在智能家居和智能交通等领域，移动物联网正在不断提高人们的生活品质。智能交通应用更多的是汽车导航，而行车其他方面的应用却非常少，以致于行车中的各种有效信息无法交互与共享。行车助手APP不同于以往的导航应用，它实时收集路况信息进行路径规划，避开相对拥堵的路口，获得最优行驶路线，车耗油量，节省了使用者的时间和燃油消耗等，减少城市拥堵或者缓解拥堵路面的车流量，而且符合节能减排、低碳生活的要求，具有一定的实用价值和社会意义。

2 系统的组成及功能介绍

通过对行车用户需求分析，基于Android平台下的行车助手APP主要分为归属地查询、车流量信息查看、路况查询、救援常识查询和耗油量信息查询等功能。

（1）归属地查询：用户通过车牌来查询该车牌所属的归属地，或者通过对归属地来查询该地方的车牌号相关信息。

（2）车流量查看：查看某路段一公里内比较拥堵的道路。

（3）救援常识查询：查看一些常见的紧急救援常识以及寻找最近汽车维修中心。

（4）路径规划：根据道路的路况和历史车流量信息对每一段道路进行车流量预测和路况分析，给出一条最优路径。

（5）耗油量信息查询：耗油基本信息维护、根据公式来估算某段时间或路程内的耗油量和平时耗油量的统计与分析。

3 主要技术

3.1 系统架构

本系统架构分为四个层次，从上到下依次是应用层(Applications)、应用框架层(ApplicationFramework)、系统运行库层（Lib和Runtime）、Linux内核层（linux kernel）。其中应用层包含数据处理、地图设置、控件显示和网络连接，属于上层的操作。Android依赖Linux内核2.6来提供核心服务，比如进程管理、网络协议栈、硬件驱动。Linux内核则作为硬件层和系统软件栈层之间的一个抽象层，这个操作系统并非类GNU/Linux的，系统初始化和编程接口都和标准的Linux系统是有所不同的。如图1所示。

图1：车行助手系统架构图

3.2 Android百度地图开发

百度提供了一套完整的地图开发API，通过导入具体的包来布置地图。百度地图Android SDK是一套基于Android 2.1及以上版本设备的应用程序接口。该套SDK开发适用于Android系统移动设备的地图应用，通过调用地图SDK接口，可以轻松访问百度地图服务和数据，构建功能丰富、交互性强的地图类应用程序。百度地图Android SDK提供的所有服务是免费的，接口使用无次数限制。申请密钥（key)后，就可以使用百度地图Android SDK。

4 详细设计

4.1 道路分级

在行车最优路径规划中，除行驶距离外还需要考虑其它的因素，若在搜索路径时把全部道路都考虑进去，不但浪费时间，而且其结果往往不能使驾驶员所接受。根据出行者的出行特点和道路特征，改进最短路径的搜索策略，把某个时段的某一段道路拥挤程度分为五个等级应用到最短路径算法当中，使算法更加合理，找到更符合驾驶员意愿的最短路径，从而使算法更人性化。也使所得到的最短路径更符合行车意义上的最优路径要求。

4.2 路径规划

在路径规划中，最短路径算法是非常重要的环节，它决定了是否能准确、快速地给出一条合理到达目的地的路径。因此，在最短路径算法的设计中必须遵循运算速度快、路径规划合理的原则。因此在行车助手中提出了一种新的最优路径算法，这种算法是基于经典最短路径Dijkstra的算法。算法的基本思想就是不断使用直接插入排序方法对最短路径值数组进行“动态地址数组排序”，使临时标记节点始终处于有序状态，在求解最短路径的过程中，容易从临时标注节点集合中求出下一权值最小节点，从而节约了算法执行时间，使算法更加合理化。