动态导航——缔造智能交通新时代.ppt

动态导航 缔造智能交通新时代 2020 2 25 01 Addyourtextshere XXXXXXXXXXXXXXXXX 目录 背景介绍 背景介绍 动态导航 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 1 1四川省用电量控制目标 在现代交通网络中 城市道路的通行状况瞬息万变 对于最短路径 最佳路径等问题的解决虽然已经有很多的方法 但是这些在实际应用过程中仍显得单薄 不完备 而且目前的车载导航系统依赖于电子地图的数据量和详细程度 同时对于路况等因素并没有完全地融入 导致其在使用过程中显得不尽人意 动态车辆导航系统克服传统的静态导航系统的缺点 路径规划所依据的信息不仅有静态的路网信息 更有动态的交通信息 如行程时间 交通事故 临时交通管制以及气象信息等 它为出行带来了方便 提高了出行效率 背景介绍 发展动态导航的必要性 各国现阶段发展情况 美国 日本 德国 中国 汽车大国日本在车辆导航领域处于国际领先地位 GPS车辆导航产品品种和类型较多 能满足不同用户的应用需求 德国利用出租车GPS数据作为城市交通的动态信息与导航结合 在世界上处于领先地位 我国市场上自主导航初级产品 均属于静态导航 不能适应我国道路发展的需要 2 1主要目标 背景介绍 优势 更新方便 造价降低 提高安全性 应用广泛 方便管理 实时信息 2 1主要目标 背景介绍 Page 8 汽车动态导航 GPS接收机 显示设备 中心动态导航服务器 GPRS或CDMA无线通信 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 2 1主要目标 背景介绍 2020 2 25 01 Addyourtextshere XXXXXXXXXXXXXXXXX 目录 2020 2 25 10 1 基于动态信息的智能导航系统框架及实现 02技术详解 2020 2 25 1 1网络动态导航系统结构 交通信息服务 用户层 操作界面 数据操作引擎 交通数据库 通信模块 应用层 通信模块 临时数据层 GPRS Wifi 交通信息 天气信息 娱乐信息 2020 2 25 1 2实时交通信息数据组织 2020 2 25 1 3实时交通信息数据传输机制 2020 2 25 1 3实时交通信息数据传输机制 2020 2 25 1 4原型系统设计 2 基于GPS GIS GSM车辆动态定位导航系统 02技术详解 2020 2 25 基于GPS GIS GSM车辆动态定位导航系统 车载系统 无线通信系统 监控中心 XXXXXXXXXXXXXXXXX 2 1车辆定位与导航系统的组成 2020 2 25 XXXXXXXXXXXXXXXXX 2 2 1车载导航系统硬件组成 2020 2 25 系统软件 系统初始化模块 惯性导航模块 GPS导航模块 SINSGPS组合导航模块 完成程序的初始化以及串行通讯端口的设置 实现一个完整的三轴捷联系统 进行捷联惯导的初始对准 确定捷联矩阵 根据陀螺和加速度计的输出进行车辆导航定位计算 通过串行通讯接收卫星信号 利用时间信号和相关伪码测得卫星到GPS接收机的伪距 解算出车辆的位置 速度等参数 利用卡尔曼滤波技术将惯导和GPS的导航信息融合在一起 进行高精度的车辆导航与定位 XXXXXXXXXXXXXXXXX 2 2 2车载导航系统软件组成 2020 2 25 基于GPS GIS GSM车辆动态定位导航系统 车载系统 无线通信系统 监控中心 XXXXXXXXXXXXXXXXX 2 1车辆定位与导航系统的组成 2020 2 25 监控中心是系统中真正的监控实体 所有的车辆信息均是通过计算机网络进行存储 处理的 监控中心的终端显示为基于电子地图的地理信息系统 使得监控员能够方便直观地观察到每个车辆的实际运营位置并了解其状态 为车辆监控提供依据 监控中心与各车载系统之间 以GSM短消息方式进行信息传输 2 3监控中心 2020 2 25 道路的新建 拓宽和改建速度较快 从而造成了电子地图中道路信息的不完整和不准确 严重制约了车辆导航和管理系统的发展 车载道路信息采集和更新系统 CRICUS 可采集和记录GPS数据及道路属性数据 在内业进行了GPS差分改正和道路属性数据编辑后 这些数据可输出到GIS系统以生成和更新数字道路网数据库 利用车载GPS采集和更新电子地图中的道路信息不仅精度高 更新速度快 而且车辆在实际道路行驶过程中可以记录道路及路边建筑信息 充实原有电子地图 使电子地图的信息更完整 CRICUS CRICUS由外业数据采集模块和内业数据处理模块的两部分组成 外业数据采集模块由一个GPS基准站和一个安装在车辆上的移动单元组成 2 3监控中心 2020 2 25 Textinhere 外业采集部分 内业处理部分 观测数据 背景地图属性库 CADGIS系统 道路信息 背景地图 CRICUS的功能及其与GIS的关系 外业数据采集软件可以采集空间和属性数据 并实时地将数据储存在工控计算机上 GPS定位数据可自动记录在计算机内 属性数据则通过键盘或语音录入 内业数据处理模块将外业采集数据传输至内业处理计算机内进行后续数据处理 并将结果输出到GIS系统 XXXXXXXXXXXXXXXXX 2 3监控中心 2020 2 25 基于GPS GIS GSM车辆动态定位导航系统 车载系统 无线通信系统 监控中心 XXXXXXXXXXXXXXXXX 2 1车辆定位与导航系统的组成 2020 2 25 信息传输的工作方式 监控中心 F R或InterntVPN 短信息服务中心GSMSC Text 监控中心 车辆 XXXXXXXXXXXXXXXXX 2 4无线通信系统 3 基于多智能主体的动态导航模型 02技术详解 2020 2 25 3 1多智能主体的动态导航体系结构设计 2020 2 25 本系统中的主体包括 车载导航主体实时交通流量分析主体道路网分析主体通过三类主体之间的信息交互和动作响应 实现实时交通流量下的车辆行驶时间最短路径导航 3 2 1多智能主体的动态导航系统主体设计 2020 2 25 原始路网 轨迹分析 路网与轨迹对比 路网更新 3 2 2道路网分析主体 2020 2 25 车载导航主体 车载导航主体 交通路网信息分析主体 交通路网信息分析主体 路网更新服务请求 路网更新服务允诺 提供路网更新服务 获取实时交通流量信息请求 提供直接主动非终止服务允诺 提供实时交通流量信息服务 提供实时交通流量信息服务 提供实时交通流量信息服务 3 2 3动态导航主体协作模型 2020 2 25 采用某城市5000台出租车某月的行驶数据作为模拟数据 出租车按照每台30次 秒的速度向中心发送车辆行驶数据 数据的内容如表1 根据该数据路网分析主体通过收集车辆的轨迹信息 与已有的路网进行对比 3 3实验 2020 2 25 01 Addyourtextshere XXXXXXXXXXXXXXXXX 目录 应用案例 RDS TMC 动态导航在智能交通服务中的应用 OnStar OnStar是通用汽车公司的全资子公司 Onstar是世界上领先的车载安全 保障和通讯服务的供应商 Onstar技术主要是以通用汽车为主提供安全信息服务 包括自动撞车报警 道路援助 远程解锁服务 免提电话 远程车辆诊断和逐向道路导航 Turn By TurnNavigation 等服务 在车辆安全以及信息服务方面 OnStar主要采用无线技术和全球定位系统 GPS 卫星向汽车来提供完善的无线服务 在OnStar客户中心 客服顾问全年全天候实时为客户提供个性化帮助 XXXXXXXXXXXXXXXXX 应用案例 装载了OnStar的汽车 在前后防撞杆上 在车门上 车内的气囊上 甚至在车顶上 都分别装有碰撞感应仪器 一旦车辆的碰撞突破了感应器的临界点 车辆的信号发射器就会第一时间将给OnStar拨通电话 在这个过程中 车辆的已经被卫星牢牢的定位了 驾驶员可以立即与OnStar的工作人员进行必要的通话 一旦出现最紧急的情况 如驾驶员在事故中不能亲自与工作人员通话的话 信息数据处理就会反馈给呼叫中心的工作人员 该驾驶员可能出现了紧急的情况 应该马上采取行动 联系警务人员以及医护人员前往事故的发生地点 而卫星在这个时候 已经将汽车牢牢定位 以便人们更容易找到事故地点 OnStar XXXXXXXXXXXXXXXXX 应用案例 应用案例 RDS TMC 动态导航在智能交通服务中的应用 VICS VehicleInformationandCommunicationSystem 简称VICS VICS是日本在智能交通 ITS 领域的一套应用产品 该系统通过GPS导航设备 无线数据传输 FM广播系统 将实时路况信息和交通诱导信息即时传达给交通出行者 从而使得交通更为高效便捷 该系统已覆盖日本全国80 的地区 所有高速公路及主干道均能收到VICS信息报道 VICS是日本ITS应用的一部分 交通管理者和道路管理者 道路公团等 无偿提供交通信息 经日本道路交通信息中心集中到VICS中心 然后这些信息再由VICS中心通过多种方法传送给驾驶员和车载装置 应用案例 VICS 应用案例 应用案例 RDS TMC 动态导航在智能交通服务中的应用 RDS TMC 交通信息广播频道 RadioDataSystem TrafficMessageChannel 是广播数据系统 RadioDataSystem RDS 在交通领域的具体应用 是通过RDS方式发送实时交通信息和天气状况的一种开放式数据应用 OpenDataApplications ODA 广播数据系统是利用VHF FM VeryHighFrequency FrequencyModulation甚高频 调频 广播 在87 5MHz 108 0MHz频道内 的副载波段 即广播电台发布立体声节目外所剩余的波段 发布无声 数字化信息的一种信息发布技术 应用案例 RDS TMC RDS给驾驶员传递精确的 与行车有关的最新信息 同时不干扰正常的无线电广播 因为传输的电码有统一的国际标准 因此 交通信息能被大家共同分享 TMC应用RDS技术在某一频道上传输 发布数字化的交通信息 同时 通过广播系统外的数字化编码 解码设备 实现交通信息的提供和解读 并最终由车载设备 手机等具有广播信息接收功能的移动终端以文字 语音 图形等方式传递给出行者 实现 动态 交通信息实时 大容量发布 为了详细地说明具体的事件或位置 用户消息还可能包括一些对基本信息中某些参数进行说明和解释的附加信息 附加信息的传输需要两个或更多个8A数据帧 RDS TMC消息最多可由五个RDS数据帧序列组成 第一帧RDS数据是基本的用户信息 后续的数据帧是对第一帧数据的进一步解释 为保证信息接收的可靠性 TMC消息一般是重复发送的 TMC信息的传输是 无声的 因此用户在接收TMC信息的同时 仍可收听广播节目 通过即时地接收和解析TMC信息 车载导航系统就可以得到实时的交通信息 XXXXXXXXXXXXXXXXX 应用案例 应用案例 RDS TMC 动态导航在智能交通服务中的应用 STARWINGS 从第十四届智能交通世界大会第二次新闻发布会上获悉 由北京市交通信息中心和日产汽车公司联合研制的动态车载导航系统获得重大突破 代表国际最先进技术的动态车载导航试验项目 STARWINGS 中文名 星翼 研制成功 并完成了系统的搭建和车载导航终端样机的研发 XXXXXXXXXXXXXXXXX 应用案例 STARWINGS 星翼 动态车载导航负责建设的浮动车系统产生的实时路况信息 车载导航仪根据接收到的实时路况信息 迅速计算出到达目的地的最佳路径 最快路径诱导 驾驶者可根据导航仪的引导 避开拥堵路段 更快捷地到达目的地 与此同时 本系统还可通过避免拥堵 大大削减汽车尾气的排放 从而达到改善环境的效果 星翼 系统是导航仪通过对实时路况信息和积累的历史路况信息进行综合处理 可以更精确的推算出最快行驶路径 大幅度提高到达目的地的旅行时间预测精度 通过实验发现 使用 星翼 车载导航系统将会缩短驾车者20 的时间 XXXXXXXXXXXXXXXXX 应用案例 2020 2 25 01 Addyourtextshere XXXXXXXXXXXXXXXXX 目录 认识与反思 路径的选择要参考历史