[发明专利]基于RTK的公路交通智能精确定位系统和方法

权利要求书

1.基于RTK的公路交通智能精确定位系统，其特征在于，包括以下模块组成：

交通监管中心，用于实现公路交通的协同管理与联动作业；

移动定位模块，用于实现移动车辆的精确定位；

路况监测模块，用于监测公路路面健康状况；

辅助驾驶模块，用于结合车辆定位及路况进行辅助驾驶；

导航规划模块，用于提供实时交通路径规划与导航；

用户操作终端，用于提供用户操作与反馈界面；

固定基准站，用于接收与发射信号，精确计算车辆坐标位置；所述交通监管中心包括GIS数据库、交通路网单元、区域管理单元、综合调度单元及位置管理中心；

其中，所述GIS数据库用于提供城市地理与路网数据并作为交通路网搭建的平台；

所述交通路网单元为拓扑结构网络，并将道路链接点设定为交通节点，将路段设定为拓扑结构的边要素；

所述区域管理单元通过所述交通节点为端点将所述交通路网划分为多个路网子区域，并结合车辆位置信息确定区域内车流量实时计算并定位交通密集位置；

所述综合调度单元通过交通密集位置及其变化率分析交通路况信息，进行智能化人员调度与交通管理；所述区域管理单元将空间区域简化为空间单元质心为节点的分布网络，并选取空间单元质心的交通属性进行分析，采用加权平均值的方法提取区域单元的车辆质心，来表达所述交通路网的交通密集位置，表达式为：

式中，W_i表示第i个路网子区域内的车流量；

X_i与Y_i表示第i个路网子区域的空间坐标；

X_G与Y_G表示空间单元的质心坐标，即交通密集位置的坐标；所述移动定位模块包括RTK定位单元、综合误差分析单元以及精确定位单元，实现车辆的精确定位功能；

其中，所述RTK定位单元采用部分模糊度固定技术改进的RTK定位算法实现车辆的定位，所述综合误差分析单元利用综合误差内插方法计算车辆的定位误差，所述精确定位单元通过综合车辆的定位与误差实现待定位车辆厘米级的精确定位。

2.根据权利要求1所述的基于RTK的公路交通智能精确定位系统，其特征在于，所述RTK定位单元采用部分模糊度固定技术改进的RTK定位算法实现车辆的定位的原理包括以下步骤：

S211、利用卡尔曼滤波器递推算法，计算每个历元的位置坐标与所有单差整周模糊度的浮点解；

S212、将所述单差整周模糊度浮点解转化为双差整周模糊度浮点解；

S213、利用LAMBDA算法固定双差整周模糊度，若Ratio值大于等于3，则利用位置坐标修正公式修正位置坐标浮点解，输出位置坐标固定解，并结束历元定位；否则，继续步骤S214；

S214、删除步骤S213中待固定模糊度集合中具有最大方差值的模糊度，若剩余待固定模糊度个数不小于待定位车辆在地心地固坐标系下的坐标向量与速度向量维数之和，则返回步骤S213；否则输出位置坐标浮点解，并结束历元定位。

3.根据权利要求2所述的基于RTK的公路交通智能精确定位系统，其特征在于，所述位置坐标修正公式为：

式中，表示待定位车辆的双差整周模糊度浮点解；

表示卫星信号的双差整周模糊度浮点解的滤波值；

表示卫星信号的双差整周模糊度浮点解；

表示待定位车辆的速度向量精确值；

表示待定位车辆的速度向量预测值；

表示待定位车辆的坐标向量；

k表示卫星编号；

作为角标该数据为卫星k的预测值；

r表示待定位车辆；

表示融合测量噪声协方差矩阵的过程噪声协方差矩阵；

表示过程噪声协方差矩阵。