基于组合导航的高速公路全程监控系统

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1、沈阳理工大学硕士学位论文摘要近年来，伴随着我国国民经济的迅猛发展以及高速公路网建设的发展与完善，在高速公路上行驶的车辆越来越多，车速也越来越快。高速公路在给人们带来交通便利和节约能源的同时，由车辆违章超速和占道而造成的交通事故和交通阻塞等现象也日趋严重，因而高速公路监控系统日益成为人们关注的热点问题。通过高速公路监控系统，对公路上行驶的车辆进行有效的指挥和监控，不仅能保障行车安全和道路畅通，而且对缓解交通压力也有着重要的意义。由于现有的高速公路监控系统都有相应的缺点，不能很好的实现全面、全程的监控目标，因而本论文中，我们另辟蹊径，利用组合导航技术

2、，结合中国移动公司在全国开通的GPRS网络，研发了一种既具有导航功能，又能全程全面了解车辆运行信息的高速公路监控系统。本文首先详细论述了系统总体技术方案、硬件组成及软件开发平台，并对系统工作原理、关键技术等进行了分析说明。在此基础上，本文主要针对以下四方面做了比较深入的研究工作：1．车载端矾S／GPS组合导航系统数学模型的建立，准确建立了组合导航系统的状态方程和观测方程；2．车载端数据通信系统开发及数据采集，开发了车载端CAN--bus虚拟串口网络，在此基础上进行了BqS与GPS数据采集，对所采集数据的有效性及同步性进行了分析处理；3．组合数据融

3、合处理算法设计及仿真研究，在原有滤波算法的基础上设计了使组合数据进一步融合处理的卡尔曼滤波器并进行了MATLAB仿真研究，I4．车载端与监控端通信设计及验证，分析了系统GPRS通信结构及原理，对车载端及监控端硬件进行了通信设置，提出了监控中心软件设计思想，并根据样机验证了全程监控系统系统的GPRS通信。系统仿真及通讯实验表明，本文所设计的系统切实可行，达到了设计要求和目的。该系统不仅具有定车、定位、测速、定时的功能，而且使监控中心真正做到了实时、连续、全程的监测，因而具有很强的优越性。关键词：高速公路；全程监控；组合导航；卡尔曼滤波；通用分组无线

4、业务；CAN总线；沈粥理王大学硕士学位论文AbstractInrecentyears。诵Ⅱltherapiddevelopmentofthenationaleconomyandtheconstructionofthehighwaynetwork,vehiclesandvehiclespeedareincreasing．Thehighwayhasbroughtconvenienttransporttopeople，butthetrafficaccidentsandthetrafticjamscausedbyoverspeedbecomeincrea

5、singlyprevalentatthesametime,sothetrafficmonitoringsystembecomesoneofthehonesttopics．Byhighwaymonitoringsystem,vehiclescanbedirectedandmonitoreAefficiently．ItCanensuresafetyrunningandoperationofhighway,SOitisveryimportantforrelievingtrafficpressure．Duetothecorrespondingdisadv

6、antagesinhighwaymonitoringsystemsatpresent,anewmethodisproposedinthispaper,whichUSeSintegratednavigationtechnique，combined螨国theGPRSnetworkbytheChinaMobilecompany．Thesystemnotonlyhasnavigationfunction,butalsoprovidesthewholevehicleoperationinformation．Thedissertationfirstlyint

7、roducesthewholesystemincludingthehardwareandthesoftwareindetails，theoperatingprincipleandkeytechniquearein,educedtoo．Mainresearchworkandcontributionsareasfollows：1．EstablishtheINSIGPSsystemmodel，includingthestateequationandtheobservationequation．2．ConstructtheCAN-busvirtualse

8、rialportnetworkofthevehicleterminal，collecttheINStGPSdata,analyzeits