智能調(diào)度系統(tǒng) | 車(chē)輛定位，你知道多少？

     目前全球定位主要有GPS、北斗、GLONASS、伽利略四個(gè)系統(tǒng)組成，而應(yīng)用最廣泛的是GPS和北斗系統(tǒng)。

      GPS全球定位系統(tǒng)是20世紀(jì)70年代由美國(guó)陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航GPS定位系統(tǒng)，主要目的是為陸?？杖箢I(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)。

      北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)是由我國(guó)自主研發(fā)的，致力于向全球用戶提供高質(zhì)量定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的定位系統(tǒng)，主要服務(wù)包括開(kāi)放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)兩種方式。開(kāi)放服務(wù)是向全球免費(fèi)提供定位、測(cè)速和授時(shí)服務(wù)，授權(quán)服務(wù)是為有高精度、高可靠衛(wèi)星導(dǎo)航需求的用戶，提供定位、測(cè)速、授時(shí)和通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息。

      衛(wèi)星定位技術(shù)包括偽距單點(diǎn)定位、載波相位定位和實(shí)時(shí)差分定位。

      偽距測(cè)量就是測(cè)定衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，即由衛(wèi)星發(fā)射的測(cè)距碼信號(hào)到達(dá)公交車(chē)載接收機(jī)的傳播時(shí)間乘以光速所得的距離。偽距法單點(diǎn)定位，就是利用接收機(jī)在某一時(shí)刻測(cè)定與4顆以上衛(wèi)星的偽距，及從衛(wèi)星導(dǎo)航電文中獲得的衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)，采用距離交會(huì)法求出天線在WGS-84坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)。

      載波相位測(cè)量是測(cè)定衛(wèi)星載波信號(hào)到接收機(jī)天線之間的相位延遲。衛(wèi)星載波上調(diào)制了測(cè)距碼和導(dǎo)航電文，接收機(jī)接收到衛(wèi)星信號(hào)后，先將載波上的測(cè)距碼和衛(wèi)星電文去掉，重新獲得載波，稱為重建載波，接收機(jī)將衛(wèi)星重建載波與接收機(jī)內(nèi)由振蕩器產(chǎn)生的本振信號(hào)通過(guò)相位計(jì)比相，即可得到相位差，從而計(jì)算出坐標(biāo)位置。

      實(shí)時(shí)差分定位的原理是在已有的精確地心坐標(biāo)點(diǎn)上安放接收機(jī)（稱為基準(zhǔn)站），利用已知的地心坐標(biāo)和星歷計(jì)算觀測(cè)值的校正值，并通過(guò)無(wú)線電通信設(shè)備（稱為數(shù)據(jù)鏈）將校正值發(fā)送給運(yùn)動(dòng)中的接收機(jī)（稱為流動(dòng)站）。流動(dòng)站利用校正值對(duì)自己的觀測(cè)值進(jìn)行修正，以消除上述誤差，從而提高實(shí)時(shí)定位精度。動(dòng)態(tài)差分方法有多種，主要有位置差分、偽距差分(RTD)、載波相位實(shí)時(shí)差分(RTK)和廣域差分等。

      現(xiàn)在公交車(chē)輛多采用是GPS與北斗的雙系統(tǒng)復(fù)合模塊來(lái)定位。車(chē)載終端實(shí)時(shí)獲取車(chē)輛經(jīng)緯度、速度和方向等行車(chē)數(shù)據(jù)，通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳智能調(diào)度平臺(tái)，調(diào)度人員可以通過(guò)可視化管理平臺(tái)，通過(guò)定位技術(shù)對(duì)移動(dòng)車(chē)輛進(jìn)行統(tǒng)一集中管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控調(diào)度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，調(diào)整發(fā)車(chē)狀態(tài)。

      回傳的定位數(shù)據(jù)通過(guò)接口與MaaS平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，為乘客出行APP查詢提供數(shù)據(jù)，是乘客服務(wù)系統(tǒng)的重要組成部分。同時(shí)，公交車(chē)輛運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)分析的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為線路規(guī)劃、計(jì)劃排班、車(chē)輛配置提供重要的決策支撐。

      目前只有很少一部分公交車(chē)載設(shè)備采取了差分定位模式，而未來(lái)，如果要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛等模式，就需要差分定位及車(chē)路協(xié)同定位等模式來(lái)保障安全和可靠。

      現(xiàn)在的公交車(chē)載設(shè)備因受網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的限制，很多功能受到限制或無(wú)法實(shí)現(xiàn)，如在線支付、無(wú)人駕駛、在線識(shí)別等。未來(lái)， “北斗+5G”的應(yīng)用是公交車(chē)載設(shè)備的發(fā)展方向，5G系統(tǒng)以毫秒級(jí)時(shí)延，峰值10Gbps的帶寬和超高密度連接，為智能調(diào)度系統(tǒng)插上騰飛的翅膀，差分后的北斗定位系統(tǒng)能夠提供厘米級(jí)定位服務(wù)，提供高精度的位置感知，兩者結(jié)合，必將推進(jìn)智慧公交的進(jìn)一步發(fā)展和飛躍。

　來(lái)源：濟(jì)南市城市交通研究中心