基于基站测量的道路通行速度估计技术方案20120202

1、 2012 mind software Tech.基于基站测量的道路通行速度估计技术方案基于基站测量的道路通行速度估计技术方案2012年年04月月02日日 2011 Inrich Tech.目录目录 背景情况背景情况 单基站测速原理单基站测速原理 多基站联合检测测速多基站联合检测测速 初步方案建议初步方案建议 2011 Inrich Tech.第一部分第一部分 背景情况背景情况 2011 Inrich Tech. 城市内交通干道的通行情况日趋恶劣，能及时监控、广播各主要干道城市内交通干道的通行情况日趋恶劣，能及时监控、广播各主要干道的通行速度能有效的引导车辆流量，并提高城市交通管理水平。具有的

2、通行速度能有效的引导车辆流量，并提高城市交通管理水平。具有重要的社会经济意义。重要的社会经济意义。 基于覆盖交通干道的基于覆盖交通干道的GSM基站对道路上移动的手机终端速度进行估计基站对道路上移动的手机终端速度进行估计，从而得到对车辆通信速度的有效估计值，具有投资小、复杂度低、，从而得到对车辆通信速度的有效估计值，具有投资小、复杂度低、不影响用户业务、统计结果准确的特点，具有极强的工程实践价值。不影响用户业务、统计结果准确的特点，具有极强的工程实践价值。 2011 Inrich Tech.第二部分第二部分 单基站测速原理单基站测速原理 2011 Inrich Tech. 根据基站及手机的发射功

3、率根据基站及手机的发射功率TxPwr、接收电平、接收电平RxL、TA、TOA、TDOA、AOA等参数估等参数估计基站与目标手机间的距离：计基站与目标手机间的距离： 距离距离L=TA*500+RxL*A+TxPwr*B （原理示意，不代表真正的算法）（原理示意，不代表真正的算法）其中其中A为射频信号衰减系数；为射频信号衰减系数；B为发射功率衰减系数为发射功率衰减系数TA为时间前置量为时间前置量(Time Advance)，显示手机和基站间距离。该数值乘以，显示手机和基站间距离。该数值乘以500可换算为米可换算为米，不过因受电波反射吸收等影响，不过因受电波反射吸收等影响，TA值仅供参考用，值仅供参

4、考用，TA值范围值范围063 根据基站已知的物理位置、覆盖方向以及与道路的角度等数据，估计目标手机的位置，根据基站已知的物理位置、覆盖方向以及与道路的角度等数据，估计目标手机的位置，多次测量得到不同时间的位置，从而估计出移动速度。多次测量得到不同时间的位置，从而估计出移动速度。 通过样本选择、误差校正、滤波过滤以及优选样本的统计平均等方法，得出多个目标终通过样本选择、误差校正、滤波过滤以及优选样本的统计平均等方法，得出多个目标终端的移动速度统计拟合值。端的移动速度统计拟合值。 2011 Inrich Tech.第三部分第三部分 多基站联合检测测速多基站联合检测测速 2011 Inrich Te

5、ch. 基于单基站测速原理由覆盖一条干道的每个单基站对样本进行测速估计基于单基站测速原理由覆盖一条干道的每个单基站对样本进行测速估计 根据多基站间扇区切换时间进行样本跟踪，参考基站覆盖范围及物理地点，对根据多基站间扇区切换时间进行样本跟踪，参考基站覆盖范围及物理地点，对样本进行速度估计样本进行速度估计 综合单基站的样本测速估计以及多基站的样本速度估计，联合估计出终端所在综合单基站的样本测速估计以及多基站的样本速度估计，联合估计出终端所在的车辆移动的平均速度。的车辆移动的平均速度。 2011 Inrich Tech. 在建立和保持上行同步的过程中，在建立和保持上行同步的过程中，Node B测量移

6、动台发出信号的到达测量移动台发出信号的到达时间时间(TOA)，然后，然后 根据根据TOA通知移动台调整发送时间来抵消通知移动台调整发送时间来抵消Node B与与移动台之间的传播时延，从而达到移动台之间的传播时延，从而达到 上行同步。通过上行同步。通过TOA，移动台到基，移动台到基站的距离就确定了。这样，网络利用终端信号的到达站的距离就确定了。这样，网络利用终端信号的到达 角度角度(AOA)与到与到达时间达时间(TOA)进行计算判断，就可以确定终端的位置信息。进行计算判断，就可以确定终端的位置信息。 2011 Inrich Tech.信息处理基本思想 交通流信息处理包括交通流信息处理包括:手机定

7、位数据采集和对采集到的数据进行处理。手机定位数据采集和对采集到的数据进行处理。采集手机定位数据主要通过基站获得对应的公路路网内的所有手机的采集手机定位数据主要通过基站获得对应的公路路网内的所有手机的位置信息。数据处理的基本思想如下位置信息。数据处理的基本思想如下: (1)建立公路路网的数据模型，采用结点一弧段表达，将公路路网映射建立公路路网的数据模型，采用结点一弧段表达，将公路路网映射到这个数据模型里到这个数据模型里; (2)根据采集到的手机定位数据判断出手机处于公路的哪条弧段上根据采集到的手机定位数据判断出手机处于公路的哪条弧段上; (3)将处于某一弧段内的手机数量转换为手机浮动车的数量将处

8、于某一弧段内的手机数量转换为手机浮动车的数量; (4)计算出某弧段内代表各手机浮动车的手机移动的速度，作为该路段计算出某弧段内代表各手机浮动车的手机移动的速度，作为该路段内各个手机浮动车的行驶速度内各个手机浮动车的行驶速度; (5)计算出一该弧段内同一行驶方向上所有手机浮动车的平均行驶速度计算出一该弧段内同一行驶方向上所有手机浮动车的平均行驶速度和平均行驶速度变化率，作为衡量该弧段交通状况的信息。和平均行驶速度变化率，作为衡量该弧段交通状况的信息。 2011 Inrich Tech. 定位数据不可避免的会出现少量的错误数据，在使用之前要过滤错误定位数据不可避免的会出现少量的错误数据，在使用之前要过滤错误的数据。的数据。 利用移动通信网络的手机定位技术求解交通流的各个参数需要建立很利用移动通信网络的手机定位技术求解交通流的各个参数需要建立很好的交通流参数估计模型和移动终端定位数据才能够使获得的交通流好的交通流参数估计模型和移动终端定位数据才能够使获得的交