一种公交车辆定位及其行驶速度动态检测的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种公交车辆定位及其行驶速度动态检测的系统，属于智能交通运输技术领域。它由加速度计、信号转换器、计算机、通讯装置、电源转换电路、自动报站器、车辆信息接收处理系统组成；采用敏感轴与公交车辆行驶方向平行的加速度计实时感知公交车沿行驶方向的加速度信号，通过计算机从加速度计信号解算出动态行驶速度和分段位移，由自动报站器对所到达站点的位置进行修正，通过车辆信息接收处理系统将车辆的位移信息与数字地图中的道路网信息加以综合和匹配。本实用新型专利技术实施简单方便，可确立公交车辆在公交线路的方位及其动态行驶速度，满足了公交信息系统对公交车辆定位、动态行驶速度等基础数据的需求。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于智能交通运输
，涉及一种公交车辆定位及其行驶速度动态检测的系统。
技术介绍
公共交通系统是未来大中型城市交通的主力，随着城镇化进程的加快和城镇的发展，城市交通拥挤现象日趋严重，公交信息化建设势在必行。公交车辆定位及其行驶速度是公交信息系统中的核心功能模块，它为公交信息系统提供基础数据。车辆定位及其行驶速度监测主要目的在于找出车辆在特定时间的位置并推算出到达下一站点的时间及判断道路拥挤状况。公交车辆定位及其行驶速度的数据经处理后首先要满足乘客的需要，乘客们在车站等车时迫切需要的信息是下一辆车什么时候到达，是否在正常行驶，只有获得了这个信息之后，乘客才可以更好地做出乘车选择，安排自己的行程；公交车辆定位及其行驶速度信息同时还要满足公交管理部门的需要，随时随地了解某辆公交车处于什么位置，在定位的基础上对公交线路或整个公交系统实施合理调度，提高公交车辆利用率，使车辆调度控制科学合理。公交车辆按照固定路线行驶，即使知道准确位置，也由于行驶中交通条件的变化而只能估计到达的时间，如果能对车辆的行驶速度加以动态检测，可提高估算该车到达下一个车站时间的准确性。现有车辆定位技术包括基于GPS (全球定位系统)或GL0NASS (全球轨道卫星导航系统)的无线电定位法、航位推算法、信标法等。GPS或GL0NASS卫星导航法能迅速、准确、全天候地提供定位导航和授时信息，但在城市高楼区、林荫道、涵洞及深山峡谷内，GPS 或GL0NASS的上述功能可能会失效。且由GPS组成的智能交通调度系统体积庞大，技术复杂，初期投资和后期维护费用与运营费用较大，经济上很难一步到位。航位推算法是通过惯性导航系统来解算载体在惯性坐标系中的相对位置，此方法不但开机时需由外部提供初始位置信息，而且通常存在距离与相位误差，误差会随着距离与时间的增加而累积，经过一段时间或距离的运作后，必须修正初始数据且技术复杂、成本高、维护费用昂贵；信标定位方法是在都市内均勻地设置若干个固定自动车辆识别设施，再依据车辆与路边设施的关系， 求出车辆与信号标杆的相对位置。此方法定位精确度依信号杆设置密度的疏密而定，只能在公交站点捕捉车辆位置，无法获知车辆在两个标杆之间的精确位置也无法获取车辆的动态行驶速度信息。
技术实现思路
本技术的目的是提出定位精度高、技术简单、经济实用、可确立公交车辆在公交线路车站间精确的位置及其动态行驶速度的一种公交车辆定位及其行驶速度动态检测的系统。本技术的技术方案是它由加速度计1、信号转换器2、计算机3、通讯装置4、 电源转换电路5、自动报站器6、车辆信息接收处理系统7组成。加速度计1、信号转换器2、计算机3、通讯装置4、电源转换电路5、自动报站器6集成在公交车辆上且加速度计1的敏感轴安装方向与公交车辆行驶方向平行；车辆信息接收处理系统7放置在公交信息化处理、调度中心。加速度计1采用线性模拟加速度计，加速度计1的输出电流信号与信号转换器2的输入端连接，信号转换器2由电流/电压转换器、单片机、A/D模数转换器、RS-232C 通信接口电路等组成，用于将加速度计1与公交车辆加速度成比例的电信号转换为数字信号，信号转换器2的RS-232C通信接口电路与计算机3的RS-232C接口连接，自动报站器6 的报站输出信号与计算机3的输入接口连接，通讯装置4采用无线通讯方式，通讯装置4的输出接口与计算机的另一输入接口连接，在计算机3的控制下，借助无线通讯服务系统实现与车辆信息接收处理系统7的信息传送及接收。车辆信息接收处理系统7中存储着公交车辆行驶路线的电子地图，车辆信息接收处理系统7将来自公交车上传来的车辆行驶速度、离开已到达车站点的位移信息与数字地图进行综合和匹配，确定出车辆相对于电子地图的位置。车辆定位及其速度动态检测的实施方法由自动报站器6按车辆到站顺序，将已到达的站点和欲到达的站点位置信息传送给计算机3 ；计算机3以相等的时间间隔t对敏感车辆行驶方向加速度％的加速度计1信号进行采集和运算处理，其中车辆在站点间的位移量S的处理方法s -Iai t2/2 + Sa.-.t2，车辆动态行驶速度的处理方法V = —1 1 —1 7Vi-i+ht。运算处理后，计算机3将已到达的站点及离开该站点的位移信息S通过控制通讯装置4送往车辆信息接收处理系统7，车辆信息接收处理系统7中存储着公交车辆固定行驶路线的电子地图，车辆信息接收处理系统7将来自公交车上计算机3通过无线传输方式传来的车辆行驶速度、离开已到达车站点的位移信息与数字地图中的道路网信息联系起来，进行车辆方位的分析、综合和匹配，并由此确定车辆相对于电子地图的位置。同时由T = Sx/V估算出到达下一个站点的时间，其中T为到达下一车站点的估计时间，民为到达下一车站点的剩余距离。信息处理后，车辆信息接收处理系统7再通过无线传输方式将综合后的车辆目前方位、行驶速度、到站时间等信息一方面传送到电子站牌上显示，另一方面传送到交通指挥、调度中心实现对车辆智能化调度和辅助决策支持。本技术的优点是利用公交车辆按照固定路线行驶且在固定站点停驶的特点，采用敏感轴与公交车辆行驶方向平行的加速度计实时感知公交车沿行驶方向的加速度信号，并通过计算机对该加速度计信号进行运算处理，精确解算出车辆的动态行驶速度和分段位移；同时借助自动报站器对所到达站点的位置进行修正和确认，可减小通过加速度计信号测量位移时误差随距离与时间的增加而累积的误差，进一步提高了定位精度。由于本技术还能对公交车辆的行驶速度加以动态检测，可提高计算公交车辆到达下一个车站时间的准确性。本技术实施简单方便，可满足公交信息系统对公交车辆定位、动态行驶速度等基础数据的需求。附图说明图1是本技术的系统组成示意图；图2是本技术的一种系统工作原理方框图；图3是本技术速度V及距离S的测试方法叙述用图；图4是本技术实施例示意图。具体实施方式下面对本技术作进一步详细说明。参见图1、图2、图3及图4，它由加速度计 1、信号转换器2、计算机3、通讯装置4、电源转换电路5、自动报站器6、车辆信息接收处理系统7组成。其中，加速度计1、信号转换器2、计算机3、通讯装置4、电源转换电路5、自动报站器6集成在公交车辆上且加速度计1的敏感轴安装方向与公交车辆行驶方向平行；车辆信息接收处理系统7放置在公交信息化处理、调度中心。加速度计1采用线性模拟加速度计，加速度计1的输出电流信号与信号转换器2的输入端连接，信号转换器2由电流/电压转换器、单片机、A/D模数转换器、RS-232C通信接口电路等组成，用于将加速度计1与公交车辆加速度成比例的电信号转换为数字信号，信号转换器2的RS-232C通信接口电路与计算机3的RS-232C接口连接，自动报站器6的报站输出信号与计算机3的输入接口连接， 通讯装置4采用无线通讯方式，通讯装置4的输出接口与计算机的另一输入接口连接，在计算机3的控制下，借助无线通讯服务系统实现与车辆信息接收处理系统7的信息传送及接收。车辆信息接收处理系统7中存储着公交车辆行驶路线的电子地图，车辆信息接收处理系统7将来自公交车上传来的车辆行驶速度、离开已到达车站点的位移信息与数字地图进行综合和匹配，确定出车辆相对于电子地图的位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种公交车辆定位及其行驶速度动态检测的系统，其特征在于：它由加速度计（１）、信号转换器（２）、计算机（３）、通讯装置（４）、电源转换电路（５）、自动报站器（６）、车辆信息接收处理系统（７）组成，加速度计（１）、信号转换器（２）、计算机（３）、通讯装置（４）、电源转换电路（５）、自动报站器（６）集成在公交车辆上且加速度计（１）的敏感轴安装方向与公交车辆行驶方向平行；车辆信息接收处理系统（７）放置在公交信息化处理、调度中心。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖遥，
申请(专利权)人：肖遥，
类型：实用新型
国别省市：93