一、方案背景
随着经济和汽车技术的发展,拥有汽车的居民越来越多,堵车现象日益严重,既浪费时间又导致交通事故频发。如何"充分利用路网、缩短车辆运行时间、降低行车延误、保障行车安全、提高道路通行能力"等道路资源优化问题成为城市重要课题。
此外,企业规模扩大带来配送及运营车辆增多,管理者对跑私活、超速控制、区域报警等风险管控功能日益关注。
二、车辆定位现状及对比
目前典型方法主要基于GPS全球定位系统与加速度传感器。这是基于移动站的定位方法——车载设备向车辆提供位置信息,再通过无线通信上报管理系统。这种被定位物体主动发送位置信息的方式存在"占用通信资源多、系统运行成本高"的缺点,且在"城市高楼区、高架桥下、林荫道及隧道内,可能会出现暂时的定位盲点。"
三、系统构成
系统主要由以下部分组成:
装有RFID智能车牌的车辆
数据无线收发节点(RFID远距离阅读器)
CDMA模块
GIA系统
数据处理单元
数据处理及控制中心
四、系统运行原理
系统基于读取RFID电子标签获取车辆身份信息,采用基于TODA的多基站无线定位方法获取位置信息,通过对多普勒频移进行处理获取速度信息。
每个RFID车牌存储了车牌号、车辆用途、最大载货量、最大载客量、车主姓名及身份证号等信息。根据地区建筑特点和交通流量布置一定数量的数据无线收发节点,以获得资源最大利用。
每个无线收发节点按一定频率定向发送已编码和调制的命令信号,覆盖范围内的RFID智能车牌收到命令后,经认证正确便发送UID。节点解调解码得出车辆身份信息,通过CDMA模块发送至数据处理单元,再转发至城市数据处理及控制中心。
多基站无线定位由无线数据收发节点主动获取车辆位置信息,利用"接受信号强度(RSSI)、到达时间(TOA)、到达时间差(TDOA)"定位。第一步采用鲁棒性估计方法减小影响;在此基础上找到与RFID智能车牌距离最近的3个数据无线收发节点,应用其TDOA值进行第二次定位,得出位置信息并传输至控制中心,描绘车辆运行轨迹。通过对车辆移动产生的多普勒频移实时估计,实现实时测速。