基于无线传感网络的浮动车系统

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1、基于无线传感网络的浮动车系统组长：组员：专业：智能运输工程班级：运输1110班一、引言交通信息是智能交通系统的重要基础。目前交通信息主要通过固定式检测器(如线圈检测器、超声波检测器、视频检测器等)进行采集，存在安装和维护成本高、覆盖范围小、仅能检测固定位置数据等不足，无法满足智能交通系统对信息的需求。随着GPS、GIS和无线通信技术的广泛应用，利用装备GPS的浮动车采集动态交通信息，具有建设周期短、实时性强、覆盖范围广、数据精度高等优点，是交通信息采集技术的重要发展方向。因此，从理论和技术层面对浮动车采集方式进行全面、深入地研究，具有重要的理论意义和实用价值。当前，

2、城市交通日益拥堵、事故频发以及交通所带来的环境恶化和能源短缺已成为世界各国所面临的共同挑战，交通问题已成为各国政府亟待解决的重要问题。近年来中国道路交通基础设施建设水平虽有较大改观，但仍不能完全满足现代经济生活的需要。社会公众、政府和企业对全面、准确、实时的城市道路动态信息服务的迫切需求已达到了前所未有的状态。解决城市交通问题的一个有效途径就是建设先进交通信息系统（AdvancedTransportationInformationSystem，ATIS），希望在完善的信息网络基础上，通过装备在道路上、车辆上、换乘站、停车场等场地上的传感器和传输设备，获得各类实时交通

3、信息并进行综合处理，向社会提供全面、准确、实时的道路交通信息，为公众出行提供诱导服务。浮动车(FloatingCarData，FCD)技术作为一种新兴的交通信息采集方式，可利用车载GPS定位系统采集车辆的位置，同时将位置信息通过无线通讯系统传输到信息处理中心，在信息中心应用相关的计算模型和算法，得到城市的道路交通拥堵状况信息。与传统的道路检测技术和视频监控技术等固定点采集手段相比，浮动车具有低成本、易安装、易维护、测量范围广、实时性和动态性等优势。因此，基于浮动车的交通信息采集和处理方式在ATIS中逐渐趋于主导地位。一、浮动车系统概念浮动车一般是指安装了车载GPS定

4、位装置并行驶在城市主干道上的公交汽车和出租车。浮动车（FloatingCarData）技术，也被称作“探测车（Probecar）”，是近年来国际智能交通系统（ITS）中所采用的获取道路交通信息的先进技术手段之一。其基本原理是：根据装备车载全球定位系统的浮动车在其行驶过程中定期记录的车辆位置，方向和速度信息，应用地图匹配、路径推测等相关的计算模型和算法进行处理，使浮动车位置数据和城市道路在时间和空间上关联起来，最终得到浮动车所经过道路的车辆行驶速度以及道路的行车旅行时间等交通拥堵信息。如果在城市中部署足够数量的浮动车，并将这些浮动车的位置数据通过无线通讯系统定期、实时

5、地传输到一个信息处理中心，由信息中心综合处理，就可以获得整个城市动态、实时的交通拥堵信息。其突出优点是：能够通过少量装有基于卫星定位的车载设备的浮动车获得准确实时的动态交通信息，成本低且效率高，具有实时性强，覆盖范围大的特点。 浮动车信息 (FCD) 采集技术是目前国际上ITS系统中采集道路交通信息的先进技术手段，它利用定位技术、无线通信技术和信息处理技术，实现对道路上行驶车辆的瞬时速度、位置、路段旅行时间等交通数据的采集。经过汇总、处理后这些信息生成反映实时道路拥堵情况的交通信息，能够为交通管理部门和公众提供动态、准确的交通控制、诱导信息。FCD技术采用移动的定位

6、设备测量交通网络中各离散点的交通流信息，数据范围遍布整个地区，能全天候24小时的进行数据采集；利用无线实时传输、中心式处理大大提高信息采集效率；通过测量的车辆瞬时状态数据，能准确反映交通流变化；利用FCD技术还可以实现多参数测量，包括天气、道路状况、车辆安全等参数；利用现有GPS和通信网络资源，采集设备维护和安装成本低。 通过FCD技术进行数据采集和反应实时路况信息已经成为当今智能交通领域的研究热点。各发达国家纷纷投入巨大的人力、物力支持FCD 系统的研究和试验。比较典型的浮动车项目和实验包括英国ITIS Holdings Plc开发的FVD系统，美国的ADVANC

7、E和TranStar，德国的DDG和XFCD，日本的P-DRGS和IPCar等。在我国交通拥堵比较严重的大城市，比如北京、上海、广州、深圳等地均开始了对浮动车技术的深入研究和应用推广。一、浮动车的交通信息采集系统发展历程1954年，WORDROP和CHARLESWORTH利用人工方式，记录实验车在行驶过程中对向来车数量、同向超越车辆数和被实验车超越的车辆数，以及两个观测点之间的行程时间。这是查阅到的关于浮动车的最早文献记载。虽然与目前采用GPS定位和无线通信方式的浮动车相比有较大差别，但仍然可以看成是浮动车技术的雏形。在以后的数十年中，这种采用人工记录的浮动车采