I. Предпосылки проекта
С развитием экономики и автомобильных технологий все больше жителей владеют автомобилями, что приводит к серьезным пробкам, потере времени и частым авариям. Как оптимизировать дорожные ресурсы, такие как "полное использование дорожной сети, сокращение времени движения, снижение задержек, обеспечение безопасности движения и повышение пропускной способности дорог", стало ключевой городской проблемой.
Кроме того, с расширением предприятий увеличивается количество транспортных средств доставки и эксплуатации, и руководители все больше внимания уделяют функциям контроля рисков, таким как несанкционированное использование, контроль превышения скорости и зональная сигнализация.
II. Текущее состояние и сравнение позиционирования транспортных средств
В настоящее время типичные методы в основном основаны на глобальной системе позиционирования GPS и датчиках ускорения. Это метод позиционирования на основе мобильной станции — бортовые устройства предоставляют информацию о местоположении транспортному средству, которая затем передается в систему управления по беспроводной связи. Этот подход, при котором позиционируемый объект активно отправляет информацию о местоположении, имеет недостатки: "высокое потребление коммуникационных ресурсов и высокие эксплуатационные расходы", а также "в городских районах с высотными зданиями, под эстакадами, на аллеях и в туннелях могут возникать временные слепые зоны позиционирования."
III. Состав системы
Система в основном состоит из следующих компонентов:
Транспортные средства, оснащенные RFID-умными номерными знаками
Беспроводные узлы приема-передачи данных (RFID-считыватели дальнего действия)
Модули CDMA
Система GIA
Блок обработки данных
Центр обработки данных и управления
IV. Принцип работы системы
Система получает идентификационную информацию транспортного средства путем считывания RFID-электронных меток, использует метод беспроводного позиционирования на основе TODA с несколькими базовыми станциями для получения информации о местоположении и получает информацию о скорости путем обработки доплеровского сдвига.
Каждый RFID-номерной знак хранит такую информацию, как номерной знак, назначение транспортного средства, максимальную грузоподъемность, максимальную пассажировместимость, имя владельца и идентификационный номер. Определенное количество беспроводных узлов приема-передачи данных развертывается в зависимости от архитектурных особенностей региона и транспортного потока для максимального использования ресурсов.
Каждый беспроводной узел приема-передачи отправляет закодированные и модулированные командные сигналы с определенной частотой. RFID-умные номерные знаки в зоне покрытия получают команду, проходят аутентификацию и отправляют свой UID. Узел демодулирует и декодирует для получения идентификационной информации транспортного средства, которая передается через модуль CDMA в блок обработки данных, а затем в городской центр обработки данных и управления.
Беспроводное позиционирование с несколькими базовыми станциями использует беспроводные узлы приема-передачи данных для активного получения информации о местоположении транспортного средства, применяя "индикатор уровня принимаемого сигнала (RSSI), время прибытия (TOA) и разность времени прибытия (TDOA)". Первый этап использует методы робастного оценивания для уменьшения помех; на этой основе определяются три беспроводных узла приема-передачи данных, ближайших к RFID-умному номерному знаку, и их значения TDOA применяются для второго позиционирования для получения информации о местоположении, которая передается в центр управления для построения траектории движения транспортного средства. Измерение скорости в реальном времени достигается путем оценки доплеровского сдвига, создаваемого движением транспортного средства.