文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
车辆无线定位导航在智能交通中的应用
姓名:王新晖
申请学位级别:硕士
专业:模式识别与智能系统
指导教师:胡福乔
20040101
车辆无线定位导航在智能交通中的应用

摘要
随着全球城市化趋势的进一步发展,交通领域中的交通堵塞、环境污染、交通事故和能
源消耗等造成的损失也日益增加。依靠增加道路总容量的传统交通道路管理方式面临着无法
克服的困难:1,城市交通用地资源日益枯竭,已经无法满足车辆增长的需求;2,城市建设
规模的扩大,使得城市道路的改造、建设成本越来越高,传统道路改造方案越来越难以实现;
3,盲目的增加交通红绿灯数量,不但不会增加交通流的管理和控制能力,反而会成为新的
阻碍交通顺畅的瓶颈。要想解决这些难题,必须转变道路管理、改造的思路。蓬勃发展的
IT 行业和卫星通信导航技术,给交通工程带来了新的发展活力。将新兴技术运用于传统行
业的改造,催生了智能交通这门新的学科发展。
智能车辆定位导航系统(IVLNS)是智能交通系统的一个重要子系统,车辆是交通信息流
的载体,道路是交通系统的重要组成部分。对交通的管理必须要获得交通数据。只有获得实
时的、可靠的交通数据信息,才有可能对交通系统实施监控和疏导。IVLNS 也是 ITS 其他
子系统模块功能实现的前提条件。
目前,实现车辆的定位技术有:独立导航技术(惯性传感器)、星基定位技术(GPS、
GLONASS)和陆基定位技术(无线网络定位技术)。由于惯性、卫星和网络定位技术各有
适用的场合和优点。因此,人们越来越倾向于使用混合定位技术(即星基结合陆基的定位技
术),来提高车辆的定位精度。本文对卫星定位选星算法和定位误差产生的原因进行了研究,
定位星座的空间结构分布对卫星定位的精度影响很大,本文在研究中探讨了如何减小定位误
差的方法以及如何快速选取卫星定位星座的算法。此外,混合定位是当今研究车辆定位导航
的一个新兴技术,本文对此也做了探讨。尤其是对高通公司的 GPSOne 的工作原理和定位方
式进行了研究。
解决交通问题,其核心思想就是要协调、兼顾交通中各方利益,疏导交通,
安排交通流在全天时段、全市区域合理的分布。避免在特定时间,特定路段车辆
的过分拥挤。与传统交通发展策略依靠增加道路面积、提高路网总容量来满足不
断增长的交通需求不同,智能交通系统主张使用先进的信息技术对现有道路网络
进行更有效的控制和管理,以便最大限度地发挥现有道路系统的潜力。公交车站
地铁化改造方案正是在这个背景下提出的。本文种对公交车站改造的测试数据进
行了分析,得出如下结论:如实现改方案,将不仅会提高公交的服务质量,而且
会减缓交通压力。并在此基础上,提出了在城市枢纽站间建立快速环城公交系统
的设想。
最后,结合国内外关于车辆定位导航系统的最新研究成果,得出以下结论:
1, 对交通信息实时采集、发布、信息处理系统的研究,目前仍没有取得成功的案
例。其原因是无法合理的确定为获得准确的、可靠的数据,在具体某条道路上所需
的采样点数目;
2, 如何在实际道路交通系统中确定交通信息采样点和采样间隔,在理论研究上仍
没有进展。其主要原因是车流的变化趋势具有非线性、突变性和易受人为因素影响
的特性决定的,采样点的数量对获取完整的交通信息起着决定性的作用。交通流的
变化往往事先无法预测,而且其他因素也会造成交通流的大范围变化;
3, 如何处理实时交通信息,目前还没有很好的、快速的实用算法。这个难题严重
制约了交通信息的实时发布,使得交通信息的交流往往是单向传播的,无法给驾驶
员提供及时引导信息;
4, 目前,公布取得的一些科研成果,大都设有很多的假想条件。将这些研究成果
应用到现场的前景不容乐观。
由此可见,对智能交通的研究还任重道远,还需要进行大量的理论和实践研究。
[关键字]:城市交通、GPS、无线网络定位、无线车辆定位
The Research of Vehicle Wireless Position and Navigation in
the Intelligent Transportation System and Its Applications

ABSTRACT
The urban traffic is one of the sub-systems of urban integration administrational system. It offers
us a measure to trans port person and material within the scope o