[发明专利]基于双信标和双模通信的公交车定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种公交车定位方法，尤其涉及一种基于双信标和双模通信的公交车定位方法。

背景技术

当代社会随着城市化进程的不断加速，越来越多的人口开始聚集于城市中。各个城市普遍遇到了交通问题。交通堵塞频繁，道路拥挤不堪，因此大力发展公共交通成为各个城市缓解交通压力的有效方法。公交车作为城市居民主要出行工具，其服务质量一直受大广大乘客的关注。

所以，目前几乎所有的上海市区内的公交车辆上都安装有专门的公交车载终端，因此通过公交车载终端进而提供公交的信息服务已经是迫在眉睫。通常的车辆定位技术有以下几种技术：全球定位系统 (GPS)、信标/读卡器系统、里程表推算定位（惯性导航）。其中：

GPS定位：是使用最广泛的定位技术，缺点是：在主要的城市CBD 和城市隧道等“都市峡谷”中，和在自然的峡谷中，GPS 定位可能有麻烦。

信标/读卡器系统：每辆公交车上安装一个基于射频识别（RFID）技术的信标设备，在公交站点固定位置上安装读卡器，当车辆进入，信号可以被经过的车辆检测到。路标上的信号感应器用来确定车辆位置，并将位置信息传回控制中心。在没有路标的地方，车辆利用里程表计算出最近一次路标的距离，然后通过无线传输方式传回控制中心，或者直接传回下一个目标站点。射频识别即RFID（Radio Frequency Identification）技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

里程表推算定位（惯性导航）：这一种技术使用车辆上的里程表和罗盘来计算车辆位置。车辆从一个已知的位置开始，系统计算距离和运行方向，然后与储存在车辆中的路线数据库作比较，调节估计的新位置。为了修正累积的位置错误，它也在关键地方读取路标上的数据。该方法是被讨论的系统中最不准确的定位技术。

随着GPS定位系统的广泛应用，大部份公交车辆都是通过GPS进行定位，如图1现有技术中的公交GPS车载终端结构示意图，每辆车载终端将数据信息与车辆管理平台进行交换，但是车载终端所能提供的定位信息不足以满足发布高效准确的信息服务。原因如下：

（1）尽管近年来GPS定位模块的性价比有了长足的进步，包括灵敏度和噪声指标有了显著的提高，但在大城市中的高架底下与隧道中仍将无法定位，在高楼林立的商务区与住宅区会因“峡谷效应”产生定位漂移。

（2）单一数据回传通道存在技术缺陷。目前公交车载终端的通信模块常用的是GPSR通信模块，该无线通讯方式有着先天的一些缺陷，例如上行速率较低、容易断线，在某些移动基站覆盖不足地区甚至短时间无法正常通讯等。

（3）目前车载GPS终端普遍设计的数据采集上报机制是200米位移或20秒间隔或事件触发。对于公交管理中的车辆监管和调度而言足够了，但对公交信息服务中的到站预报却远远不能满足。因为到站预报关注的是准确度。车辆200米位移发一次数据，如果中间又因通信丢掉一组数据，再获得下一数据时车辆位移就变成400米了，对于只有平均800米到1000米间隔的两个站点意味着收到数据时，车辆可能已经过站点了！

现实中，现行的GPS定位偏移产生的误差超过100米，甚至200米；GPRS的通信延时平均为10～20秒（理想值在10秒，超过30秒延时也是常事）；加上前述的车辆信息采集数据触发回传机制，导致最重要做实时到站预报，现成的车载GPS数据实际只能做辅助数据和历史数据，甚至仅仅做站级预报时要在“即将到达”预报时做到准确也是勉为其难。

为了克服单一定位方式的缺陷，以及克服单一通信模块造成的通信链路异常，有必要对公交车定位方法进行改革。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双信标和双模通信的公交车定位方法，采用双信标定位，以及双模通信的数据链路，让乘客能准确及时的知道当前等候车辆的位置和预计等待的时间。

本发明目的通过下述技术方案实现：一种基于双信标和双模通信的公交车定位方法，公交车辆上安装有基于RFID技术车载终端的标签设备，在公交中途站候车亭设置包括读卡器的标杆设备和信息发布单元，其中：

采用双信标模式对公交车定位，以基于RFID的信标定位与GPS定位相结合的车载智能终端为主信标，通过车载智能终端的数据通信模块将车辆位置实时传输到后台服务器中，后台服务器将计算结果通过通信模块实时发布到公交中途站候车亭的信息发布单元；车载终端通过GPRS上传GPS定位信息到后台服务器中，标签通过标杆将定位信息发送到后台服务器中；