汽车导航引擎,应实现地图显示、路径规划、语音引导和兴趣点检索等功能,导航引擎的优劣直接决定整个导航产品性能的好坏。国内汽车导航系统多基于二次平台开发,通常只能利用二次平台提供的接口或功能,极大影响了开发的自主性和引擎功能的完善性。针对以上局限性,本文采用独立开发模式实现引擎模块的核心部分,设计出的导航引擎结构及功能更加合理和完善。针对道路状况和行车规则的复杂性,本文采用交叉口模型描述实际交叉路口,根据节点—路段关系,建立基于层次网格索引的路网数据模型。在此基础上,设计出基于新引擎构架的地图文件格式,加快了地图数据的读取速度。地图显示速度直接影响用户体验,针对嵌入式设备资源有限,地图显示较慢等问题,论文提出将地图数据分为背景数据、道路数据和兴趣点数据等部分,并对其分层分块建索引,不同比例尺地图对应不同地图数据格式文件,能快速定位到所需的数据。同时,对显示要素划分等级,每次只显示当前比例尺下的对应级别要素,减少了数据冗余,加快了地图显示速度,增强了用户体验。路径规划是汽车导航的核心问题。实际导航中,交通转向限制和交叉口延误等,会造成规划结果的不准确。对此,本文采用对偶图思想建立转向限制关系表来表达转向限制关系,能更好地配合实际路径规划。针对导航仪规划速度慢等问题,采用结合分层策略的双向启发式融合算法,同时从起点和终点进行搜索,并对A~*算法结构和节点扩展方式加以改进。系统运行结果表明,采用此算法,大大减少了参与计算的路段数量,节省了存储空间,提高了路径规划的效率。论文最后以武汉市区某范围内的路网数据为研究对象,对论文主要工作进行实证研究和测试。理论分析和实际运行结果表明,本文所做的主要工作有效地克服了当前导航引擎开发中的不足,极大地提高了地图显示速度,并能在交通转向限制情况下提供有效的路径规划。