第二篇系統(tǒng)篇

第二篇系統(tǒng)用第一篇介紹的各個模塊來構(gòu)造可運(yùn)行的系統(tǒng).自主式:定位和導(dǎo)航功能在車內(nèi)(移動端)實(shí)現(xiàn)而不涉及遠(yuǎn)程中心主機(jī)或中心式計算設(shè)備的系統(tǒng)稱為自主式系統(tǒng).中心式:中心式定位系統(tǒng)是利用中心主機(jī)的計算設(shè)備和通信設(shè)施在特定區(qū)域內(nèi)遠(yuǎn)程定位或跟蹤車隊的系統(tǒng).良好的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對于成功的定位和導(dǎo)航系統(tǒng)來說十分的重要.

第九章自主式定位和導(dǎo)航9.1引言系統(tǒng)的復(fù)雜性通常取決于結(jié)構(gòu)和設(shè)計的權(quán)衡.如定位精度要求,單位成本,支持導(dǎo)航功能的復(fù)雜性是否需要無線通信接收機(jī)來支持定位功能等.

例如:徒步旅行或野營者使用的低成本,手持式,自主式定位裝置.

廉價的定位技術(shù)GPS

顯示單元限于文本的單色的LED顯示設(shè)備,顯示經(jīng)度和緯度.

又如較復(fù)雜的系統(tǒng),采用多種集成定位技術(shù).

采用與GPS相結(jié)合的推算定位,復(fù)雜的地圖匹配功能,CD-ROM,硬盤驅(qū)動器或基于內(nèi)存技術(shù)的地圖數(shù)據(jù)庫.用戶界面采用同時顯示文本和地圖的平面顯示器.9.2車輛定位定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括兩個主要模塊:

定位模塊用戶接口模塊

定位人機(jī)接口

推算定位說明地圖匹配聲頻輸入/輸出信標(biāo)信號文本顯示地面無線電信號方位顯示衛(wèi)星信號地圖顯示圖9.１簡單的車載定位系統(tǒng)

根據(jù)用戶的需求可以從每一模塊選擇一種或幾種不同技術(shù)來構(gòu)造可運(yùn)行的車載定位系統(tǒng)．例如：徒步者ＧＰＳ（衛(wèi)星信號）文本顯示ＬＥＤ９.２.１獨(dú)立的衛(wèi)星定位技術(shù)（１）推算定位使用傳感器的數(shù)據(jù)融合來確定車輛位置．相對距離測量通常從車輛里程計來推算，方位信息一般由磁羅經(jīng)，差分里程計或陀螺儀提供．缺點(diǎn)：傳感器噪聲引入的誤差或初始確定的車輛位置的不精確而造成的誤差，使得精度成為這類系統(tǒng)的問題．

高定位精度的系統(tǒng)不可用推算定位技術(shù)作為唯一的定位源．優(yōu)點(diǎn)：不需要通信接收機(jī)，減少成本．地圖匹配算法可用于解決推算方法所造成的不精確性．多傳感器融合（３.５節(jié)）技術(shù)有助于補(bǔ)償推算定位的不精確性．（２）采用計算機(jī)視覺系統(tǒng)基本原理是在實(shí)際出發(fā)前存儲沿途采集的圖象，然后在行程中將攝象機(jī)捕獲的圖象與之匹配來識別車輛位置．缺點(diǎn)：不能用于數(shù)據(jù)庫中沒有包含的區(qū)域．優(yōu)點(diǎn)：不需要通信接受機(jī)進(jìn)行位置確定．９.２.２地面無線電定位技術(shù)三類常用的地面定位測量技術(shù)：到達(dá)時間（ＴＯＡ）到達(dá)角度（ＡＯＡ）到達(dá)時間差（ＴＤＯＡ）均利用ＲＦ（射頻）信號以恒定速度傳播以及傳播信號的路徑是可預(yù)測性的原理．ＴＯＡ：通過測量從多個已知位置的發(fā)射機(jī)廣播信號到達(dá)接收端的傳播時間來確定移動設(shè)備或車輛的位置，同ＧＰＳ定位一樣．ＡＯＡ：利用ＲＦ三角測量來計算車輛位置．單元點(diǎn)1單元點(diǎn)2a1a2d無線2無線1圖9.3由到達(dá)角（AOA）確定位置缺點(diǎn)：對信號的阻擋和多經(jīng)反射的敏感性,誤差可達(dá)幾百米;優(yōu)點(diǎn):需要兩點(diǎn)就可確定車輛的位置，無需在單元小區(qū)間保持時間同步.TDOA：利用RF三邊測量來計算車輛的位置a=（-P，O）（P，0）d1d3(0.2)h1d2h2基站1基站2基站3圖9.4到達(dá)時間差(TDOA)定位或雙曲線定位(x,y)其中:以兩個站點(diǎn)為焦點(diǎn)的雙曲線方程(基站1，基站2）以上的幾種無線電定位技術(shù)精度較低還有OMEGA為美國潛艇導(dǎo)航;LORAN-C為美國海岸警備隊服務(wù)大多數(shù)地面無線電定位系統(tǒng),最小定位誤差為150M，最壞定位誤差為2000M，不適于車輛定位，適于海運(yùn)和航空。9.2.3衛(wèi)星定位技術(shù)

GPS自己復(fù)習(xí)9.2.4接口技術(shù)LEDLCD9.3車輛導(dǎo)航接收機(jī)存儲器聲音設(shè)備計算機(jī)控制可視顯示位置傳感器安全傳感器圖9.5復(fù)雜的車載導(dǎo)航系統(tǒng)9.3.1解決復(fù)雜的技術(shù)要求選擇和繼承適當(dāng)?shù)膶?dǎo)航模塊時，我們必須對用戶的需求有深入的了解。以出租車輛為例（自主式導(dǎo)航系統(tǒng)），系統(tǒng)的能力需求：

1、系統(tǒng)必須有能力在90%的行程時間里確定車輛當(dāng)前位置，與實(shí)際位置的偏差小于20米；

2、系統(tǒng)必須有能力將車輛當(dāng)前的位置轉(zhuǎn)換成地圖坐標(biāo)，接著轉(zhuǎn)換到最吻合的路段位置；3、系統(tǒng)能將車輛當(dāng)前位置顯示在地圖上并能讓駕駛者看到；4、系統(tǒng)能夠接受旅行目的地的請求并給出到達(dá)目的地的最佳路線；5、系統(tǒng)能根據(jù)整個規(guī)劃路線的相關(guān)方向的行駛指令輸出語音和視覺指示；6、系統(tǒng)能確定車輛顯示“偏離路線”，即偏離規(guī)劃路段；7、系統(tǒng)能從當(dāng)前錯誤位置開始重新規(guī)劃路段來糾正“偏離路段”狀態(tài)。需求分析：1、GPS接收機(jī)可工作于小于20M的誤差范圍內(nèi)，上面90%的要求全得到滿足。衛(wèi)星信號被遮擋的時間不超過10%的運(yùn)行時間，在郊區(qū)是可行的方向，行程的大多數(shù)時間在城區(qū)，可能不滿足這一需求。因?yàn)楦邩恰⒘Ⅲw交叉路及隧道會在行程中的重要時段遮擋GPS信號，使信號被遮擋的時間超過10%。需要采用輔助的定位系統(tǒng)對GPS系統(tǒng)來補(bǔ)償GPS在城區(qū)環(huán)境的缺點(diǎn)。當(dāng)GPS系統(tǒng)和推算定位子系統(tǒng)的位置輸入不一定時，需通過仲裁來確定優(yōu)先采用哪一個位置輸入。2、沒有無線電通信鏈的中心連接，地圖數(shù)據(jù)庫必須用于車載的海量存儲設(shè)備中。

CD-ROM硬盤PCMCIA缺點(diǎn)：移動的讀寫頭容量小將位置轉(zhuǎn)換成地圖數(shù)據(jù)庫使用的格式，地圖數(shù)據(jù)庫是可導(dǎo)航的，提供用來規(guī)劃路徑和引導(dǎo)車輛的信息。若選擇的地圖數(shù)據(jù)庫不使用像GPS一樣作為其橢球基準(zhǔn)，將GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為地圖數(shù)據(jù)庫使用的坐標(biāo)。系統(tǒng)利用地圖匹配算法確定最恰當(dāng)?shù)穆范?，系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)庫實(shí)際是靜態(tài)的。

因?yàn)樾拗缆?、關(guān)閉道路、開拓新路造成規(guī)劃出的路徑中斷或耽誤。思考題：如何解決靜態(tài)數(shù)據(jù)庫？3、是否顯示應(yīng)該背光？白天受光影響如何？顯示器應(yīng)放在哪里？是否會阻擋駕駛者的視線？背光彩色的LCD4、最佳路線（1）是否需要文字表達(dá)？是否可用開關(guān)設(shè)置或觸摸屏模擬鍵盤輸入目的地？如果輸入目的地，數(shù)據(jù)庫中不含此地址如何處理？（2）規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)：最快行程最短距離最多或最少的高速公路不同的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)需要地圖數(shù)據(jù)庫中的不同屬性及在算法中定義不同的評價函數(shù)。5、輸出語言和視覺指示語言系統(tǒng)：是否有音量控制視覺上：如何指示車輛的駕駛者“大幅度”或“小幅度”轉(zhuǎn)彎？6、偏離規(guī)劃路段定位子系統(tǒng)提供的位置報告表明車輛已不在路段上，需用啟發(fā)式算法來確定是車輛定位測量產(chǎn)生誤差還是車輛有目的地離開道路，?？柯愤叀?、糾正“偏離路線”狀態(tài)系統(tǒng)應(yīng)如何向駕駛者報警？重新規(guī)劃的路線是以時間形式，是否需要延長時間？9.3.2導(dǎo)航和娛樂共用部件揚(yáng)聲器可用于聽依次引導(dǎo)行駛指令，普通AM/FM廣播或免提蜂窩電話。第10章中心式定位和導(dǎo)航10.1引言實(shí)現(xiàn)中心式定位和導(dǎo)航需三個高層次功能模塊。無線通信主機(jī)設(shè)備（服務(wù)器）移動設(shè)備（客戶）圖10.1中心式定位和導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中心主機(jī)可提供全雙工導(dǎo)航支持，并基于實(shí)時交通信息完成交通數(shù)據(jù)融合以提供動態(tài)路線引導(dǎo)，由通信網(wǎng)來提供中心主機(jī)與移動設(shè)備間的傳輸通道。系統(tǒng)設(shè)計三個主要問題：定位和導(dǎo)航功能模塊放置何處定位精度和定位更新頻度無線通信技術(shù)的選擇各種定位技術(shù)的性能比較：書P260，表10.110.2自動車輛定位（AVL）自動車輛定位（AVLAutomaticVehicleLocation)系統(tǒng)在特定區(qū)域內(nèi)跟蹤車隊的位置并將此信息通過通信設(shè)施報告給中心主機(jī)。如調(diào)度中心、交通信息中心或交通管理中心。10.2.1中心控制方式中心式定位系統(tǒng)是利用中心主機(jī)的計算設(shè)備和通信設(shè)施在特定區(qū)域內(nèi)遠(yuǎn)程定位或跟蹤車隊的系統(tǒng)。地圖匹配數(shù)字地圖數(shù)據(jù)庫無線通信人機(jī)接口移動客戶主機(jī)服務(wù)器圖10.2一般中心式AVL系統(tǒng)（所有定位功能將由中心主機(jī)固定設(shè)施來完成）TOAAOATDOA智能單元位于中心主機(jī)及通信網(wǎng)絡(luò)10.2.2分布式控制方式分布式定位系統(tǒng)是基于移動端上的設(shè)備向中心主機(jī)設(shè)備報告的信息在特定區(qū)域內(nèi)跟蹤車隊位置的系統(tǒng)。各車輛或移動設(shè)備自主來定位。中心主機(jī)可為各種形式，但無定位能力。主機(jī)服務(wù)器無線通信數(shù)字地圖數(shù)字庫人機(jī)接口地圖匹配定位移動客戶圖10.3分布式AVL系統(tǒng)例子：定位部件為車載GPS接收機(jī)，車上不安裝地圖數(shù)據(jù)庫及地圖匹配模塊。移動單元采用40字符LCD顯示信息和調(diào)度信息。--顯示器移動單元每5分鐘查詢GPS接收機(jī)的位置并在接收到中心主機(jī)消息時報告這一位置?；竟ぷ鬟^程：初始化通信頻道，進(jìn)入輪詢循環(huán)，定期地讀通信頻道的信息。移動單元發(fā)送中心主機(jī)：車輛標(biāo)識：經(jīng)度、緯度中心主機(jī)發(fā)送到移動單元：信息消息：要求移動單元返回當(dāng)前位置；調(diào)度消息：左拐彎等。10.3動態(tài)導(dǎo)航

動態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)采用實(shí)時交通信息幫助用戶在道路網(wǎng)中行駛。--又稱動態(tài)路徑引導(dǎo)。10.3.1中心動態(tài)控制方式路遇到智能化模塊放在中心主機(jī)設(shè)備上的系統(tǒng)。中心式動態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)依靠多車輛（系統(tǒng)范圍內(nèi)）路徑規(guī)劃模塊以實(shí)現(xiàn)交通信息引導(dǎo)行駛在路上的車輛。中心主機(jī)在特定道路網(wǎng)絡(luò)內(nèi)為所有車輛優(yōu)化各自的路線。中心服務(wù)器數(shù)字地圖數(shù)據(jù)庫人機(jī)接口路徑接口無線通信人機(jī)接口定位移動客戶圖10.4一般的中心式動態(tài)引導(dǎo)系統(tǒng)駕駛員用車載導(dǎo)航設(shè)備進(jìn)行選擇目的地，通過無線通信送到中心服務(wù)器。路徑規(guī)劃最優(yōu)化的路徑數(shù)據(jù)通過無線通信送到車載導(dǎo)航設(shè)備（駕駛員）

注：中心數(shù)據(jù)庫是綜合了實(shí)時交通信息的動態(tài)數(shù)據(jù)庫。10.3.2典型應(yīng)用：無線電話呼救系統(tǒng)無線電話呼救系統(tǒng)提供的服務(wù)；提供定位的應(yīng)急服務(wù)；提供定位的路邊援助；路徑幫助和引導(dǎo)；遠(yuǎn)程閉鎖車門；防盜、盜失報警和盜失車輛跟蹤；里胎破裂報警；旅行信息（交通、天氣、加油站、餐飲、旅館等）；免提和聲控移動電話或傳呼機(jī)。數(shù)字地圖數(shù)據(jù)庫人機(jī)接口無線通信人機(jī)接口定位中心主機(jī)服務(wù)器移動客戶圖10.6無線電話呼救系統(tǒng)的簡單結(jié)構(gòu)中心主機(jī)功能簡化為具有人機(jī)接口的地圖數(shù)據(jù)庫和無線通信接口車載系統(tǒng)可由控制GPS接收的微機(jī)控制器和無線通信設(shè)備，如蜂窩收發(fā)機(jī)組成。書P280

無線電話呼救系統(tǒng)的車載設(shè)備RESCL（遠(yuǎn)程應(yīng)急衛(wèi)星蜂窩設(shè)備）按下一個按鈕，車上的蜂窩電話自動地呼叫服務(wù)中心。并向中心發(fā)送車輛的標(biāo)識碼和位置信息。中心接電話或利用地圖數(shù)據(jù)庫確定車輛位置，通知援助去救援。當(dāng)然車載計算機(jī)還可以與發(fā)動機(jī)相關(guān)，與門、報警裝置等相關(guān)。若車輛被盜，激活一個報警器，讓發(fā)動機(jī)同時向中心發(fā)送報警信息、車輛標(biāo)識，位置這樣便于分配警力來抓捕盜賊。應(yīng)用舉例（綜合設(shè)計）

GPS/GSM車輛定位系統(tǒng)一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)管理中心SMS車載臺1、車載臺的設(shè)計GSMGPSLCD遙控MCS-518052具體是ATMEL的AT89C522、中心服務(wù)器GSM大屏幕CRTAT89C52：與MCS-51兼容8K字節(jié)flashmemory串口32I/O線3個16位定時計數(shù)器多路功能轉(zhuǎn)換：解決8052只有一個串口，分時復(fù)用電平轉(zhuǎn)換：TTL（0-5V）RS232MAX202或1488，1489YaoRXDYaoRXD1(RS232)二、軟件GSM07.07,GSM

07.05GSM07.07AT蜂窩電話指令:AT+CGMI查詢廠家身份AT+CGMM查詢模塊型號AT+CREG網(wǎng)絡(luò)注冊AT+CHUP掛機(jī)AT+CPAS電話狀態(tài)解釋：AT+CHUP掛機(jī)檢測：響應(yīng)：OKAT+CHUP=？執(zhí)行響應(yīng)：OK/ERROR注：例返回OK時實(shí)際的返回字節(jié)為：13H，10H，4FH（O），4BH（K），13H，10H其中13H為回車，10H為換行，在每個響應(yīng)項的前后都有回車換行符。SMSAT指令（GSM07.05）AT指令功能AT+CSMS選擇SMS服務(wù)AT+CPMS首選信息存儲類型AT+CMGFSMS格式AT+CSCASMS服務(wù)中心地址AT+CNMI新SMS指令TEAT+CNMA新SMS回應(yīng)到ME/TAAT+CMGL列SMSAT+CMGR讀SMSAT+CMGS發(fā)送SMSAT+CMSS從SMS存儲器中發(fā)送SMSAT+CMGW寫SMS到SIMR中AT+CMGD從SIMR中刪除短信息三、利用AT指令收發(fā)SMS的格式及過程手機(jī)收發(fā)短信息時，有兩種格式：文本格式和二進(jìn)制格式（PDU）1、發(fā)送SMSSMS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：短信息服務(wù)中心地址+PDU數(shù)據(jù)AT指令：AT+CMGS=<length>Length為PDU數(shù)據(jù)字節(jié)長度（不包括服務(wù)中心地址長度）（1）短信息服務(wù)中心地址：字節(jié)數(shù)+號碼類型+電話號碼例：139北京短信中心地址：+86138001005000891683108100005FO08表示后面為8個字節(jié)（不包括08H）91為電話號碼類型：91H145國際

81H129國內(nèi)該中心電話號碼為11位（不包括86），根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)不夠偶數(shù)位后面補(bǔ)F這樣86138001005008613800100500F683108100005F0為8613800100500的壓縮BCD碼（2）PDU數(shù)據(jù)格式SMS類型（1B）+SMS參考號（1B） +目的地址+數(shù)據(jù)協(xié)議（1B）+編碼格式（1B）+有效期（1B）+TPDU數(shù)據(jù)長度（1B）+TPDU數(shù)據(jù)SMS類型：11HSMS參考號：59H目的地址：+86139011359330E91683109115339F37個字節(jié)91H國際0EH14表示國內(nèi)電話號碼為14位（7個字節(jié)）不包括91H數(shù)據(jù)協(xié)議：0DH編碼格式：00H文本

F5H8位數(shù)據(jù)有效期：0BHTPDU數(shù)據(jù)長度：真正所發(fā)數(shù)據(jù)的字節(jié)長度TPDU數(shù)據(jù)：所傳送的數(shù)據(jù)例如：短信中心地址：139北京短信中心地址：+86138001005000891683108100005F0目的地址：+86139011359330E91683109115339F3（9個字節(jié)）TPDU：AB41H，42H則length=6個字節(jié)+目的地址字節(jié)數(shù)+傳送數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)Length=17個AT+CMGS=17>0891683108100005F011590E91683109115339F300F50B024142<ctrl+z>1AH發(fā)送成功時：13H，10H+CMGS：（13H，10H，13H，10H，4FH，4BH，13H，10H）+CMGS：

OKOK如果發(fā)送不成功：（13H，10H）+CMS：ERROR：（13H，10H，13H，10H，4FH，4BH，13H，10H）

+CMS：ERROR：

OK2、接收SMS：短信中心地址+SMS類型（1B）+源地址+數(shù)據(jù)協(xié)議（1B）+編碼格式（1B）+郵政時間+TPDU數(shù)據(jù)長度（1B）+TPDU數(shù)據(jù)郵政時間：1001819051920001年10月18日9：1529：00例如：接收到單一條SMS0891683108100005F0040E91683109115339F300F510018190519200024142TPDU數(shù)據(jù)長度：022個字節(jié)TPDU數(shù)據(jù)：4142AB對于短消息而言，國際標(biāo)準(zhǔn)，按8位數(shù)算，對多可傳送140個字節(jié)，發(fā)文本字符，最多可傳送160個字符。最小二乘：LeastsquaresARMAmodel:...視測值：參數(shù)值：其中矩陣：最小智能運(yùn)輸系統(tǒng)1美國智能運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展研究始于60年代末電子線路導(dǎo)航系統(tǒng)(ERGS:ElectronicRouteGuidanceSystem)80年代智能化車輛道路系統(tǒng)（IVHS：IntelligentVehicleHighwaySystem)1990年成立IVHS組織1992年制定了“智能運(yùn)輸系統(tǒng)”發(fā)展戰(zhàn)略計劃補(bǔ)充ITS（intelligenttransportationsystem)1994年IVHS更名為ITSAmerica(IntelligentTransportationSocietyOfAmerica)2美國智能運(yùn)輸系統(tǒng)的研究內(nèi)容7個基本系統(tǒng)29個用戶服務(wù)功能(子系統(tǒng))(1)出行和交通管理系統(tǒng)6個途中駕駛員信息系統(tǒng)線路引導(dǎo)系統(tǒng)出行人員服務(wù)系統(tǒng)交通控制系統(tǒng)突發(fā)事件管理系統(tǒng)排放測試和污染防護(hù)系統(tǒng)(2)出行需求管理系統(tǒng)3個出發(fā)前的出行信息系統(tǒng)合乘配載和預(yù)約系統(tǒng)需求管理與運(yùn)營系統(tǒng)(3)公共交通運(yùn)營系統(tǒng)4個公共運(yùn)輸管理系統(tǒng)途中換乘信息系統(tǒng)滿足個人需求的非定線公共交通系統(tǒng)出行安全系統(tǒng)(4)商用車輛運(yùn)營系統(tǒng)6個

商用車輛電子通關(guān)系統(tǒng)自動化路側(cè)安全檢測系統(tǒng)商用車輛管理程序系統(tǒng)車載安全監(jiān)檢系統(tǒng)商用車輛交通信息系統(tǒng)危險品應(yīng)急反應(yīng)系統(tǒng)(5)電子收費(fèi)系統(tǒng)(6)應(yīng)急管理系統(tǒng)2個緊急通告與人員安全系統(tǒng)應(yīng)急車輛管理系統(tǒng)(7)先進(jìn)的車輛控制和安全系統(tǒng)7個縱向避撞系統(tǒng)側(cè)向避撞系統(tǒng)交叉口避撞系統(tǒng)視覺強(qiáng)化避撞系統(tǒng)事故前乘員安全保護(hù)系統(tǒng)危險預(yù)警系統(tǒng)自動公路系統(tǒng)3歐洲的交通運(yùn)輸系統(tǒng)與ITS的發(fā)展ITS的主要內(nèi)容:(1)交通管理(2)行前信息(3)行程中的信息(4)車輛控制(5)貨物及車隊管理(6)自動收費(fèi)1969年交通控制的相關(guān)電子技術(shù)1986年建立歐洲智能道路網(wǎng)1995年P(guān)ROMOTE(ProgramForMobilityInTransportationInEurope)車輛的交通管理系統(tǒng)和安全系統(tǒng)4日本智能運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展4.11973年汽車綜合控制系統(tǒng)

CACS:(ComprehensiveAutomobileTrafficControlSystem)1984年路車間信息系統(tǒng)(RACS:Road/AutomobileCommunicationSystem)1987年AMTICS:AdvancedMobileTrafficInformation&Communicationsystem)先進(jìn)的車輛交通與通信系統(tǒng)1991年先進(jìn)的安全汽車ASV:Advancedsafetyvehicle1994年日本成立ITS促進(jìn)機(jī)構(gòu)4.2目前主要做的三方面工作汽車信息和通信系統(tǒng):VICS:VehicleInformationandCommunicationSystem)不停車收費(fèi)ETC(ElectronicToilCollection)先進(jìn)的道路支援系統(tǒng)AHS(AdvancedHighwaySystem)2001年Smartway和Smartcar促進(jìn)ITS發(fā)展4.3日本ITS體子結(jié)構(gòu)先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)ETC系統(tǒng)安全駕駛支援系統(tǒng)交通管理最優(yōu)化系統(tǒng)道路交通管理高效化系統(tǒng)先進(jìn)的公交系統(tǒng)車輛運(yùn)營管理系統(tǒng)行人誘導(dǎo)系統(tǒng)緊急車輛支援系統(tǒng)5中國ITS發(fā)展20年代末開始交通控制電子設(shè)備80年代引進(jìn)國外先進(jìn)的交通控制系統(tǒng)90年代建設(shè)交通指揮中心2002年ITS+協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組和辦公室成立研究的主要內(nèi)容:交通控制系統(tǒng)交通監(jiān)視系統(tǒng)交通管理系統(tǒng)交通信息動態(tài)顯示系統(tǒng)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)交通運(yùn)輸安全報警系統(tǒng):GPS/GIS闖紅燈違章監(jiān)視系統(tǒng)駕駛員考試系統(tǒng)交通事故快速勘察系統(tǒng)電子收費(fèi)系統(tǒng)6ITS未來發(fā)展方向(1)協(xié)調(diào)ITS的綜合性(2)ITS的集成性(3)ITS的標(biāo)準(zhǔn)性(4)降低ITS應(yīng)用成本7經(jīng)濟(jì)效益:減少交通擁擠和行車延遲減少交通事故的發(fā)生率和死亡率社會經(jīng)濟(jì)效益增加能源消耗減少,污染程度降低8ITS標(biāo)準(zhǔn)國際國際標(biāo)準(zhǔn)體制,ISO1992年成立TC204工作組推動城市,郊區(qū)及高速公路一體化的智能交通的發(fā)展,第一次全體會議于1993年在美國華盛頓召開ISO/TC204下設(shè)16個工作組,分別如下:第一組體系結(jié)構(gòu)由英國及ISO牽頭第二組質(zhì)量及可靠性要求由美國及ISO牽頭第三組TICS(交通信息與控制系統(tǒng))數(shù)據(jù)庫技術(shù)日本及ISO牽頭第四組:車輛及設(shè)備的自動識別,挪威及ISO牽頭五組:車輛電子收費(fèi),荷蘭及ISO牽頭六組:貨物運(yùn)行管理,美國及ISO牽頭七組:商業(yè)車輛通行管理,加拿大及ISO牽頭八組:公共交通及應(yīng)急處理,加拿大及ISO牽頭九組:集成的交通信息管理與控制,美國及ISO牽頭十組:出行者信息系統(tǒng),澳大利亞及ISO牽頭

十一組:引導(dǎo)與導(dǎo)航系統(tǒng),英國及ISO牽頭十二組:十三組:十四組:車輛與道路的報警與控制系統(tǒng),德國及ISO牽頭十五組:DSRC(專用近距離通信)在TICS中應(yīng)用,日本及ISO牽頭十六組:廣域網(wǎng)通信的協(xié)議及接口,美國及ISO牽頭KalmanFilter考慮線性離散時間定常隨機(jī)系統(tǒng):(KF-1)(KF-2)其中,狀態(tài)觀測為常陣，

W(t)和v(t)是零均值,方差各為θ和R的獨(dú)立白噪聲:

(1)(KF-3)(2)初試狀態(tài)X（0）獨(dú)立于W(t)和V(t),且(KF-4)Kalman濾波問題是：基于觀測[y(k),y(k-1),…y(1)],求狀態(tài)x(j)的線性最小方差估計值，它極小化性能指標(biāo)：對j=K,j>k或j<k，分別算為Kalman濾波器，預(yù)報器或平滑器。卡爾曼濾波器能用來融合多傳感器的測量結(jié)果，提供系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)的估算和系統(tǒng)未來狀態(tài)的預(yù)測。式中，K（k+1）稱為濾波增益陣，

式中，為一步預(yù)測誤差的協(xié)差陣而，為濾波誤差的協(xié)方差陣Kalman濾波器是一種推算法:P0P(1/0)P(1/1)P(2/1)…

X0X(1/1)X(2/2)…Y(1)Y(2)

測量得到(KF-8)(KF-8)(KF-7)(KF-9)K(1/1)(KF-9)(KF-7)K(2/2)^^(KF-6)例已知離散時間隨機(jī)狀態(tài)標(biāo)量方程式中,

相互獨(dú)立,試求最優(yōu)濾波誤差的方差陣P(k/k)(k=1,2,3,4);并求定態(tài)值解:計算結(jié)果:KP(K/K-1)K(K)P(K/K)00010011250.8913.40238.400.7210.80335.800.7010.57435.800.7010.55由(ex-1),(ex-2)和(ex-3)補(bǔ)充:數(shù)據(jù)融合(多傳感器信息融合技術(shù))(informationfusion)or(datafusion)1.引言多傳感器信息融合技術(shù)不論在軍事領(lǐng)域還是在民事領(lǐng)域受到廣泛的關(guān)注,70年代末80年代初美國戰(zhàn)場監(jiān)視,自動飛行器導(dǎo)航,機(jī)器人,遙感,圖象處理,模式識別和復(fù)雜工業(yè)過程控制等領(lǐng)域.

多傳感器數(shù)據(jù)融合:指對不同知識源和傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,以實(shí)現(xiàn)對觀測現(xiàn)象更好地理解.1傳感器1傳感器2冗余信息互補(bǔ)信息圖DF-1多傳感器融合示意圖傳感器之間的冗余數(shù)據(jù)增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性,傳感器之間的互補(bǔ)數(shù)據(jù)擴(kuò)展了單個的性能.

多傳感器融合系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):1)提高系統(tǒng)的可靠性和魯棒性,2)增強(qiáng)數(shù)據(jù)的可信任度,3)增強(qiáng)系統(tǒng)的分辨能力,4)擴(kuò)展時間上和空間上的觀測范圍.

數(shù)據(jù)融合,一門跨學(xué)科的綜合信息處理理論,涉及到系統(tǒng)論,信息論,控制論,人工智能和計算機(jī)通信等領(lǐng)域和學(xué)科.與經(jīng)典信號與信息

處理理論存在著本質(zhì)的區(qū)別,不同之處在于數(shù)據(jù)融合所處理的多傳感器信息更具有更為復(fù)雜的形式,而且可以在數(shù)據(jù)層,屬性層和決策層等不同信息層次上體現(xiàn).2數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的處理模型(JDL)目標(biāo)評估數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)信息源威脅評估總過程評估態(tài)勢評估源預(yù)處