GIS定位技术在机动车道路考试系统中的应用研究.pdf

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1、98交通信息与安全2013年1期第31卷总174期高精度GPS／GIS定位技术在机动车道路考试系统中的应用研究*昊业福1潘世刚1康壮1吴超仲2(1．武汉理工大学计算机科学与技术学院武汉430063；2．武汉理工大学水路公路交通安全控制与装备教育递虹程研究中心武汉430063)摘要在计算机化的机动车驾驶人道路考试系统中，为了实现骑压中心实线等与车辆位置有关的评判项目的自动评判和路口处车辆行驶方行驶自动导航，需要精确、实时定位考试车辆的位置。高精度的GPS／GIS技术能够很好地实现考试车辆的定位问题。论文首先介绍了高精度的GPS／GIS技术的实现技术，然后详细分析了考试

2、车辆的车辆形状建模模型和车辆行驶方向判断方法，最后给出了机动车道路考试系统中与车辆位置有关的评判项目的自动评判实例。关键词科目三；机动车道路考试系统；GPS；GIS；实时动态差分法中图分类号：TP311；U463．52文献标志码：Adoi：10．3963／j．issn1674—4861．2013．01．021标线或者特点区域位置关系，从而精确、实时确定O引言考试车辆所处位置，进而实现相关考试项目的自目前有少量的计算机化的科目三路考系统投动评判、车辆行驶方向的自动导航提示和车辆轨入使用。但是现有的科目三路考系统缺少对骑压迹监视等功能[3]。中心实线、长时间骑压车道分界

3、线、靠边停车时车1高精度GPS／GIS定位技术身与右边缘线距离是否大于30em等与车辆位置有关的评判项目的自动评判。究其原因是系统无GPS定位信息定位的基本原理为：利用空间法精确、实时显示考试车辆的位置。GPS／GIS利距离后方交汇法以GPS卫星瞬时位置作为已知用实时动态差分法(RTK)技术，定位精度可达分数据，解算待测点的空间坐标[4]。目前1个GPS米级[I]，从而给现有路考系统与车辆位置有关的的单点定位精度在15m左右[5]。因此，仅仅简单项目的自动评判提供了1种有效地解决途径。国的利用GPS的单点定位实现机动车道路考试系家道路安全行动计划项目(课题编号：统是

4、不现实的，因为机动车定位精度要求远远达2009BAGl3A05)支持开发的新型科目三路考系不到要求。为了解决这个问题，系统采用了1种统中，使用厘米级精度的GPS／GIS实现了与车辆更加精密得测量技术——载波相位差分技术(re—位置有关的评判项目的自动评判。altimekinematic，RTK)。RTK定位技术就是基本路考系统分为考试中心监控部分和车载端于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够自动评判两部分[2]。考试中心监控部分安装在考实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结试中心服务器上，车载端GPS／GIS评判部分安装果[6]，并达到厘米级精度。在RTK作

5、业模式下，在考试车工控机上。考试中心实现对考试车辆轨高精度的GPS测量采用载波相位观测值，基准站迹和考试过程的全程监视。车载端采集高精度的通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送GPS位置数据，并实时与高精度的考试道路GIS给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准数据进行拓扑关系运算，判断出考试车辆与道路站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内收稿日期：2012—11—28修回日期：2012—12—17*国家自然科学基金项目(批准号：61104158。51178346)、教育部新世纪优秀人才计划项目(批准号：NCET-10一0663)、武汉市学科带头人计划项

6、目(批准号：201271130445)资助第一作者简介：吴业福(1964)，博士生．研究向：计算机网络，电子商务，智能交通．E—mail：wuyefu@whut．edu．cn高精度GPS／GIS定位技术在机动车道路考试系统中的应用研究——吴业福潘世刚康壮吴超仲99组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级偏移会严重影响评判结果。系统通过定位4个车定位结果，历时不到1S。轮垂直与水平方向的中心点，将其作为GPS接收本系统的高精度GPS采用RTK技术。定位机位置。设备分为基站和流动站。基站架设在车管所楼顶，基站GPS采用的是TRIMBLER8GNSS系统。除此之外，基站

7、还配置有电台和避雷针。流动站GPS采用的是TRIMBLE5700，该GPS接收机架设在车顶上，并且处在车辆4个轮子构成矩形的对角线中点。基站系统采用西安80坐标系。R8加上5700的组合能使RTK精度达到2～6crn。图1车辆矩形长宽及GPS接收机2车辆位置精确定位的实现Fig．1ThepositionoftheGPSreceiverassembledonthevehicle机动车道路考试系统通过使用高精度GPS／GIS技术，实现对车辆的实时监控。系统将高精2．2车辆行驶方向判断度GPS定位信息，与高精度GIS电子地图结合在系统的车载端GPS接收机采用天宝公司的