公交信号优先北斗高精度导航通信系统及关键技术

发布时间：2017-10-20 17:40

  本文关键词：公交信号优先北斗高精度导航通信系统及关键技术

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【摘要】：经济的飞速发展加快了城镇发展的步伐,人们对机动车需求量与日俱增。据统计,截至2015年6月,我国机动车保有量已经突破2.7亿辆,其中汽车保有量已经突破1.6亿辆。机动车数量的日益增多,直接造成城市拥堵和环境污染等问题。目前,我国大中城市交通拥堵程度远远大于国外城市,在国内,济南已经成为全国仅次于北京和上海的第三大拥堵城市。鼓励市民公交出行、优先发展公共交通已经迫在眉睫。想要从根本上解决上述问题,除了加大公共交通建设投资力度和加强公共交通管理力度外,还应该引进先进的智能交通(ITS, Intelligent Transportation System)技术。优先发展公共交通必须解决现有的突出问题,例如公交车违规变道、违规停靠、公交车列车化等。造成这些问题的原因除了管理不到位外,最根本的是对公共交通工具位置的监控精度不够。原有车载全球定位系统(GPS, Global Position System)定位精度在10米级,远不能实现车道监控和车辆的精准到站监控。自2012年北斗卫星开始为亚太地区提供服务以来,由于大批基站的建立,大大提高了北斗卫星定位系统的定位精度和定位速度,定位精度达到了亚米级甚至厘米级,使车载导航的定位精度达到亚米级成为可能。本课题在介绍公交优先的国内外发展现状以及国内公共交通的主要问题的基础上,基于北斗和GPS高精度定位技术以及相关资料,提出了亚米级车道定位公交信号优先系统。本论文主要研究内容为：(1)公交信号优先系统的总体设计；(2)公交信号优先系统北斗时空服务平台设计；(3)公交信号优先系统的通信系统设计与实现；(4)集成应用终端系统介绍以及测试与分析。本论文研究的公交信号优先系统不仅能缓解城市交通拥堵和环境污染问题,还可以减少城市公交投入量和道路改造,提高居民公交出行率节并节省出行时间。同时精确到亚米级的位置信息也为城市智能公共交通发展提供了广阔的发展前景,可以为人民提供更智能、舒适、方便的公共交通服务。
【关键词】：ITS 北斗高精度定位 导航通信 公交信号优先
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U495;TN967.1
【目录】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第一章 绪论13-19
• 1.1 研究背景及意义13-14
• 1.2 国内外现状14-15
• 1.2.1 车辆导航定位发展的国内外现状14-15
• 1.2.2 公交优先发展国内外现状15
• 1.3 我国城市公共交通发展现状15-17
• 1.3.1 城市公共交通现状分析15-16
• 1.3.2 城市公共交通管理调度模式分析16-17
• 1.4 论文的研究内容17-18
• 1.5 论文的章节安排18-19
• 第二章 相关技术原理19-27
• 2.1 北斗卫星导航定位系统19-23
• 2.1.1 系统简介19-20
• 2.1.2 北斗导航定位系统定位原理20-23
• 2.1.3 北斗时间系统和坐标系统23
• 2.2 高精度GIS技术23-24
• 2.3 4G无线通信技术24-25
• 2.4 基于RFID的公交信号优先系统25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 公交信号优先系统的总体设计27-35
• 3.1 系统简介27-28
• 3.2 系统工作流程28-29
• 3.3 触发区判断系统29-31
• 3.4 信号灯调整预测系统31-33
• 3.5 系统创新点33-34
• 3.6 本章小结34-35
• 第四章 公交信号优先北斗时空服务平台的设计35-42
• 4.1 高精度车载定位系统35-39
• 4.1.1 高精度车载终端36-37
• 4.1.2 北斗地基增强基站建设37-38
• 4.1.3 北斗高精度定位技术研究38-39
• 4.2 高精度时间同步系统39-41
• 4.3 本章小结41-42
• 第五章 公交信号优先通信系统设计与实现42-50
• 5.1 系统结构及原理42-43
• 5.2 系统组网方案分析43-45
• 5.2.1 固定IP的internet接入43-44
• 5.2.2 动态IP的internet接入+DNS44-45
• 5.3 系统数据传输协议分析以及选择45-46
• 5.4 系统数据传输终端通信程序46-48
• 5.5 系统通信网关设计与流程48-49
• 5.6 本章小结49-50
• 第六章 集成应用终端系统以及测试与分析50-60
• 6.1 车载亚米级定位终端50-52
• 6.2 基站52-53
• 6.3 亚米级车道定位实现53-59
• 6.3.1 定位终端定位精度测试54-55
• 6.3.2 公交车车道级定位测试55-59
• 6.4 本章小结59-60
• 第七章 总结与展望60-62
• 7.1 总结60
• 7.2 展望60-62
• 参考文献62-67
• 致谢67-68
• 攻读硕士学位期间的研究成果68-69
• 学位论文评阅及答辩情况表69

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本文编号：1068492