一種車輛定位及交通流量檢測系統與方法技術方案

本發明專利技術公開了一種車輛定位及交通流量檢測系統與方法，該系統包括多個路側設備、車載定位單元和遠程監控中心；路側設備設置在道路兩側，向車載定位單元發射包含路側設備位置和ID的無線信號；車載定位單元接收并融合衛星定位信號和路側設備發射信號，計算車輛的位置和速度，并發送至遠程監控中心；遠程監控中心接收不同車輛發送的位置和速度信息并顯示。本發明專利技術還公開了一種車輛定位及交通流量檢測方法。該發明專利技術通過路側的安裝，易于實現大的檢測覆蓋范圍，實現交通流量、車輛速度，乃至交通事件的檢測。可用于智能交通系統的交通流量檢測，是智能交通系統的核心設備。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及智能交通
，尤其涉及。
技術介紹
隨著大中型城市車輛保有量的持續增加，由此引發了許多交通問題，諸如道路擁擠，事故頻發，環境惡化，空氣污染日益嚴重。為了解決這些問題，智能交通系統(Intelligent Transportation Systems, ITS)因應而生。隨著人們對人、車、路之間關系的理解的深入，智能交通系統在人們生活中日益發揮著越來越重要的作用。智能交通系統以計算機為工具，以信息技術為手段，以協調人、車、路之間的關系，通過多因素的協同，實現高效、安全、節能的交通運輸。對該領域的研究在世界各國得到了廣泛的重視，并取得了迅速發展。在智能交通系統中，對道路交通流量的檢測與控制是核心技術之一。通過對車輛的定位與跟蹤，可以獲取被檢測路段的車流量、車輛運行速度等交通信息，交通信號控制和誘導系統可以根據檢測得到的交通信息對交通信號進行控制或誘導，實現對交通的控制。目前基于衛星導航系統的車輛定位與導航技術得到廣泛應用。利用衛星定位技術可以獲取車輛的位置、速度信息，但衛星定位方法在衛星導航信號不能正常接收，如市內的橋下道路、兩側的高樓遮擋、野外隧道等區段，衛星信號易被遮擋而不能被正常接收，或可視的導航衛星數目小于最少的衛星數，有時候，因為多徑效應造成的GNSS定位精度嚴重下降等，使得衛星定位方法受到一定的限制。車載里程計也是一種定位手段，但基于里程計的定位方法存在積累誤差，隨距離的增加，誤差會越來越大；也有提出基于GSM/GPRS的車輛定位方法，利用移動終端接收的不同基站的信號強弱來進行定位，但由于市內建筑物遮擋、反射等原因，精度較差；基于射頻識別技術(RFID)的車輛定位技術，通常需要車輛和路旁的射頻識別裝置滿足一定的距離要求，而且車輛的速度不能太快，否則可靠性下降；還有一些將兩種定位方法進行融合的車輛定位技術，如GPS/INS的融合定位，這種定位，可以獲得較高的效果，但這種組合的成本很高，不易普及。
技術實現思路
本專利技術解決的技術問題是通過路側的安裝，易于實現大的檢測覆蓋范圍，實現交通流量、車輛速度，乃至交通事件的檢測。為了解決以上技術問題，本專利技術實施例公開了一種車輛定位及交通流量檢測系統，包括多個路側設備、車載定位單元和遠程監控中心；路側設備設置在道路兩側，向車載定位單元發射包含路側設備位置和ID的無線信號;車載定位單元接收并融合衛星定位信號和路側設備發射信號，計算車輛的位置和速度，并發送至遠程監控中心；遠程監控中心接收不同車輛發送的位置和速度信息并顯示。優選地，車載定位單元進一步包括衛星定位接收機、路側無線信號接收器、無線定位模塊、融合定位模塊和遠程通信收發器；衛星定位接收機用于接收衛星定位信息；路側無線信號接收器用于接收路側設備發射的信號；無線定位模塊用于根據路側無線信號接收器接收信號確定位置信息；融合定位模塊用于融合衛星定位和路側設備定位信息；遠程通信收發器用于和遠程監控中心通信。優選地，車載定位單元進一步包括信息顯示模塊，用于信息顯示。優選地，遠程監控中心包括無線收發裝置、監控信息處理中心；無線收發裝置用于和車載定位單元通信；監控信息處理中心用于處理和顯示交通信息。優選地，衛星定位為GPS或GNSS或北斗2BD2。本專利技術實施例還公開了一種車輛定位及交通流量檢測方法，包括以下步驟車載定位單元首先接收至少兩個路側設備發射的無線信號，根據接收到的路側信號中的ID數據，確認該路側設備的位置；利用路側無線信號接收器獲取該路側設備的信號強度；根據已知的多個路側設備的位置和其信號強度，估算得到車輛的位置和速度；將該估算得到車輛的位置和速度和衛星接收機得到的位置和速度進行融合，提高定位結果的可靠性和精度；在監控信息處理中心，通過采集覆蓋區域內所有車輛的位置和速度信息，結合電子地圖，根據車輛的位置將車輛標記到地圖的某一路段；通過所有車輛的信息統計，得到覆蓋區域內各個路段的車輛總數和平均速度。本專利技術通過路側的安裝，易于實現大的檢測覆蓋范圍，實現交通流量、車輛速度，乃至交通事件的檢測。可用于智能交通系統的交通流量檢測，是智能交通系統的核心設備。附圖說明當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本專利技術以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，構成本專利技術的一部分，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定，其中圖I是車輛定位及交通流量檢測系統示意圖。圖2是車載定位單元的結構示意圖。圖3是車載定位單元的數據處理流程圖。圖4是監控信息處理中心的數據處理流程圖。具體實施例方式參照圖I至圖4對本專利技術的實施例進行說明。為使上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明。如圖I所示，一種車輛定位及交通流量檢測系統，包括多個路側設備I、車載定位單元2和遠程監控中心3 ；路側設備I設置在道路兩側，向車載定位單元2發射包含路側設備I位置和ID的無線信號；車載定位單元2接收并融合衛星定位信號和路側設備發射信號，計算車輛的位置和速度，并發送至遠程監控中心3 ；遠程監控中心3接收不同車輛發送的位置和速度信息并顯示。實施例I :路側設備I的無線發射，采用專用短程無線通信(DSRC)模塊，數據報中包括路側設備I的經緯度。如圖2所示，車載定位單元2的路側無線信號接收5采用DSRC模塊，該模塊通過無線定位模塊7接收路側設備的經緯度等數據時，還可以檢測接收信號的強度；衛星定位接收機4采用GPS定位接收機；遠程通信收發器6采用3G模塊；GPS定位輸出與無線信號定位的輸出，通過融合定位模塊7采用卡爾曼(Kalman)濾波實現定位信息的融合。并通過信息顯示9模塊進行顯示。在遠程監控中心3 —側，無線接收裝置10采用3G模塊。監控信息處理中心11將接收到的各個車輛的位置，根據電子地圖中道路的位置，進行匹配，將車輛的當前位置標記到某一路段；當前時刻下這個路段的所有車輛數可以統計得到，將各個車輛的位置變化對時間求導，可得到速度值，不同車輛的速度求平均，得到這個路段的平均車速。實施例2 路側設備I的無線發射，采用WLAN模塊，數據報中包括路側設備的經緯度。如圖2所示，車載定位單元2的路側無線信號接收5采用WLAN模塊，該模塊通過無線定位模塊7接收路側設備的經緯度等數據時，還可以檢測接收信號的強度；衛星定位接收機4采用BD2 (北斗2)定位接收機；遠程通信收發器6采用GPRS模塊；BD2定位輸出與無線信號定位的輸出，通過融合定位模塊7采用卡爾曼(Kalman)濾波實現定位信息的融合。并通過信息顯示9模塊進行顯示。在遠程監控中心3 —側，無線接收裝置10采用GPRS模塊。監控信息處理中心11將接收到的各個車輛的位置，根據電子地圖中道路的位置，進行匹配，將車輛的當前位置標記到某一路段；當前時刻下這個路段的所有車輛數可以統計得到，將各個車輛的位置變化對時間求導，可得到速度值，不同車輛的速度求平均，得到這個路段的平均車速。本專利技術還公開了一種車輛定位及交通流量檢測方法，包括以下步驟車載定位單元首先接收至少兩個路側設備發射的無線信號，根據接收到的路側信號中的ID數據，確認該路側設備的位置；利用路側無線信號接收器獲取該路側設本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種車輛定位及交通流量檢測系統，其特征在于，包括多個路側設備、車載定位單元和遠程監控中心；路側設備設置在道路兩側，向車載定位單元發射包含路側設備位置和ID的無線信號；車載定位單元接收并融合衛星定位信號和路側設備發射信號，計算車輛的位置和速度，并發送至遠程監控中心；遠程監控中心接收不同車輛發送的位置和速度信息并顯示。

【技術特征摘要】
1.一種車輛定位及交通流量檢測系統，其特征在于，包括多個路側設備、車載定位單元和遠程監控中心； 路側設備設置在道路兩側，向車載定位單元發射包含路側設備位置和ID的無線信號；車載定位單元接收并融合衛星定位信號和路側設備發射信號，計算車輛的位置和速度，并發送至遠程監控中心； 遠程監控中心接收不同車輛發送的位置和速度信息并顯示。2.根據權利要求I所述的車輛定位及交通流量檢測系統，其特征在于，所述車載定位單元進一步包括衛星定位接收機、路側無線信號接收器、無線定位模塊、融合定位模塊和遠程通信收發器； 衛星定位接收機用于接收衛星定位信息； 路側無線信號接收器用于接收路側設備發射的信號； 無線定位模塊用于根據路側無線信號接收器接收信號確定位置信息； 融合定位模塊用于融合衛星定位和路側設備定位信息； 遠程通信收發器用于和遠程監控中心通信。3.根據權利要求2所述的車輛定位及交通流量檢測系統，其特征在于，所述車載定位單元進一步包括信息顯示模塊，用于信息顯示。4.根據權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王忠立，蔡伯根，王劍，
申請(專利權)人：北京交通大學，
類型：發明
國別省市：