【正文】 。 這就迫使人們采用其它方法提高定位精度 。 差分定位系統(tǒng)便應(yīng)運而生 。 在單點 GPS定位過程中存在著以下三種誤差 。 (1)衛(wèi)星時鐘誤差 、 星歷誤差 、 電離層誤差 、 對流層誤差等 。 這部分誤差對所有接收機都存在 ， 屬于公共誤差 。 (2)傳播延遲誤差，這部分誤差不能由用戶測量或計算。 第 21章 ITS中的通信技術(shù) 圖 21― 9 差分 GPS示意圖 衛(wèi)星 衛(wèi)星衛(wèi)星衛(wèi)星基準(zhǔn)站第 21章 ITS中的通信技術(shù) (3)接收機固有的誤差 ， 比如內(nèi)部噪聲 、 通道延遲 、多徑效應(yīng)等 。 利用差分技術(shù)可將第一部分誤差徹底消除；第二部分誤差大部分消除；第三部分誤差利用差分技術(shù)無法消除 。 簡單地講 ， 差分定位的基本原理是這樣的：在一個定位區(qū)內(nèi) ， 找一個已知坐標(biāo)的點位安放一部接收機作為基準(zhǔn)接收機 。 則基準(zhǔn)接收機的單點定位與其實際位置就有一個差值 ， 把這一差值作為一個修正值發(fā)送給區(qū)域內(nèi)的其它接收機 ， 那么這些接收機就可利用這一修正值修改它們的單點定位值 ， 從而得到比較精確的定位坐標(biāo) 。實驗證明 ， 在以基準(zhǔn)點為圓心 ， 半徑 500km的范圍內(nèi) ，差分定位技術(shù)是可行的 。 差分定位示意圖見圖 21― 9。 第 21章 ITS中的通信技術(shù) 除了上述 GPS基本內(nèi)容之外 ， GPS系統(tǒng)還采用了其它通信技術(shù) ， 比如擴頻通信技術(shù) 、 相關(guān)接收技術(shù) 、 最小頻移鍵控 、 糾錯編碼等 ， 限于篇幅本書不作介紹 。需要指出的是 ， 隨著地理信息系統(tǒng) （ GIS） 的發(fā)展和移動通信 GSM的普及 ， 將 GPS與 GIS或與 GSM相結(jié)合的應(yīng)用在 ITS中將會越來越廣泛 。 第 21章 ITS中的通信技術(shù) 國外有關(guān)系統(tǒng)介紹 自先進的交通信息系統(tǒng)概念提出以來 ， 就受到交通工程工作者的普遍關(guān)注 ， 許多發(fā)達(dá)國家近年來投入了大量的人力 、 物力和財力進行研究 、 試驗和開發(fā) 。目前 ， 已開發(fā)成功的系統(tǒng)有：美國的 Pathfinder、TravTek、 ADVANCE、 Travinfo；德國的 Ali―Scout 和日本 AMTICS等 。 當(dāng)然 ， 它們都還集中在路線導(dǎo)航功能的實現(xiàn) ， 至于信息提供功能還很不完善 。 下面介紹一下德國的 Ali―Scout 系統(tǒng)和日本的 AMTICS系統(tǒng) 。 第 21章 ITS中的通信技術(shù) Ali―Scout 系統(tǒng) Ali―Scout 車輛裝配一個車內(nèi)導(dǎo)航輔助系統(tǒng) ， 它包含指示方向的磁性羅盤和一個量測行駛距離的車輪速度傳感器；一個帶顯示器的儀表板可激活路線導(dǎo)向功能并給出路線導(dǎo)向指令 。 Ali―Scout 系統(tǒng)的功能概覽如圖 21― 10所示 。 第 21章 ITS中的通信技術(shù) 圖 21―10 Ali―Scout 系統(tǒng)示意圖 通信信號燈信息提供給駕駛員數(shù)據(jù)采集與導(dǎo)航信息輸出信號燈控制器交通數(shù)據(jù)處理A li S c o u t中心計算機交通優(yōu)化與目的地相關(guān)的導(dǎo)航信息通信傳輸與排隊第 21章 ITS中的通信技術(shù) 在 Ali―Scour 系統(tǒng)中 ， 沿著公路安裝了紅外線信號燈 （ 紅外線通信收發(fā)設(shè)備 ） ， 它與交通信息控制中心的中心計算機相連 ， 在 Ali―Scout 車輛內(nèi)也裝有紅外線信號燈 ， 這樣既可從交通信息控制中心發(fā)送信息給車輛 ， 也可以從車輛內(nèi)發(fā)送信息給交通信息控制中心 ，實現(xiàn)信息的雙向傳送 ， 車輛和路邊信號燈間交換的信息數(shù)據(jù)見表 21― 3。 第 21章 ITS中的通信技術(shù) 表 21―3 車輛 /路邊信號數(shù)據(jù)通信 第 21章 ITS中的通信技術(shù) 信息中心計算機存有路線導(dǎo)向信息以及當(dāng)前交通阻塞和道路狀況數(shù)據(jù) 。 它從行駛的車輛上接收到它的當(dāng)前位置和想去的目的地信息 ， 從而為每一輛車計算出到達(dá)目的地的最優(yōu) （ 最快 ） 路線 。 信息中心計算機知道車輛如果按指定的路線行駛時必然經(jīng)過的下一個信號燈位置 。 它為車輛準(zhǔn)備了一個信息包 ， 信號燈將向準(zhǔn)備經(jīng)過它的車輛傳送所記錄的所有信息 。 第 21章 ITS中的通信技術(shù) 每一輛接近一個信號燈位置的車輛接收到該地點的全部信息 ， 車輛僅選擇那些與它同路的車輛信息 。這些信息僅指導(dǎo)車輛沿指定路線到達(dá)下一個信號燈位置 ， 在那兒車輛又會收到新的指令 。 從出發(fā)點開始 ，駕駛員就使用車輛的導(dǎo)航系統(tǒng) ， 遵循 Ali―Scout 顯示器的方向箭頭指令 。 這樣 ， 車輛在整個路線上接收到一個接一個的信息指令 ， 直到收到出口指令 。 第 21章 ITS中的通信技術(shù) 當(dāng)車輛從一個信號燈行駛到下一個信號燈時 ，Ali―Scout 車輛執(zhí)行交通探測工作 。 在每個信號燈位置 ，車輛讀出有關(guān)發(fā)送信息時間和上一個信號燈位置的數(shù)據(jù) ， 這樣就標(biāo)識了行駛路線上的路段和通過該路段所需時間 。 所有 Ali―Scout 車輛的交通探測數(shù)據(jù)均發(fā)送給中心計算機 ， 以提供給當(dāng)前交通狀況數(shù)據(jù)庫 。 行駛在系統(tǒng)范圍內(nèi)地區(qū)的 Ali―Scout 車輛自動執(zhí)行此功能 ， 無需駕駛員參與工作 。 第 21章 ITS中的通信技術(shù) 從整個交通流的觀點來看 ， 依據(jù)目的地和當(dāng)前交通狀況信息 ， 信號燈信息給車輛以一條最快捷的路線通過道路網(wǎng)絡(luò) 。 典型地 ， 在一個服務(wù)于局部地區(qū)的道路網(wǎng)上 ， 相對少量的主要公路 （ 干線 ） 吸收了大部分交通：許多車輛在公共始點進入系統(tǒng) ， 又在公共終點離開系統(tǒng) 。 在正常交通狀況下 ， 沿途的路線導(dǎo)向信息對這些車輛是相同的 。 這樣 ， 信息就不需要傳遞給單個的車輛 ， 僅給行駛在同樣路線上的一群車就行了 。 第 21章 ITS中的通信技術(shù) Ali―Scout 系統(tǒng)中信息處理功能的分配與ADVANCE和 TravTek系統(tǒng)不同 。 在 ADVANCE和TravTek系統(tǒng)中 ， 每輛車均配置了一個公路與當(dāng)前交通信息的數(shù)據(jù)庫 ， 通過它 ， 車輛可計算出路線導(dǎo)向指令 。而在 Ali―Scout 系統(tǒng)中 ， 信息中心計算機處理路線導(dǎo)向指令 ， 然后通過紅外線信號燈分配給車輛 ， 這樣大大簡化了車內(nèi)裝置的處理功能 ， 從而導(dǎo)致裝置的價格降低 。 車內(nèi)單元 (IVU， InVehicleUnit） 大約有一個袋裝支票簿大小 ， 裝在車輛的儀表板上 。 第 21章 ITS中的通信技術(shù) IVU可顯示路線導(dǎo)向符號和代表目的地的八個字符組成的行 ， 它也提供了控制按鈕以及一個可分離的手提鍵盤 （ 可遠(yuǎn)離顯示屏 ） 用來輸入目的地 。 第 21章 ITS中的通信技術(shù) AMTICS系統(tǒng) 20世紀(jì) 80年代日本國家警視廳在郵電省合作下，試驗了一種先進的移動交通信息系統(tǒng)，如圖 21―11 所示，英文縮寫為 AMTICS（ Advanced Mobile Traffic In formationand Communication System），并發(fā)展了三種通信方式：短波信標(biāo)通信，移動數(shù)據(jù)蜂窩電臺和調(diào)頻（ FM）副載波。 第 21章 ITS中的通信技術(shù) 圖 21― 11 電信站和 AMTICS示意圖 車載顯示器乘用車交通信息電信中心站A M TI C S交通信息中心車輛位置校正用路標(biāo)信息終端站第 21章 ITS中的通信技術(shù) AMTICS是唯一利用電信站傳遞交通中心信息的系統(tǒng) 。 試驗該系統(tǒng)需要建立一個交通控制中心 ， 它有三項任務(wù)：一是收集交通信息 ， 如交通事故和交通堵塞情況；二是對交通信息進行編輯 ， 然后控制信號燈；三是通過設(shè)在各處的信息終端 ， 發(fā)出無線電信息 ， 根據(jù)此信息駕駛員按自己的判斷選擇 “ 路徑 ” ， 從而適當(dāng)?shù)胤峙浣煌髁?， 達(dá)到最希望的交通形式 。 為了接收來自交通中心的無線電信息 ， 在公路上行駛的汽車必須裝上天線以及相應(yīng)的車載導(dǎo)航裝置 ，如圖 21― 12所示 。 對那些沒有導(dǎo)航裝置的汽車來說 ，駕駛?cè)藛T可在電子交通信息顯示牌上看到道路交通堵塞的信息 。 第 21章 ITS中的通信技術(shù) 圖 21―12 路車之間通信示意圖 熒光屏顯示車載機器立體聲收音機導(dǎo)航裝置個別通信裝置(個別通信)提供及收集信息提供動態(tài)信息提供靜態(tài)信息路上設(shè)施道路管理人員系統(tǒng)中心個別通信固定基地局第 21章 ITS中的通信技術(shù) 日本在 1990年開始的 VICS（ VehicleIn formationand Communication Systems）項目基于以前的研究成果，在日本建立了世界上第一個國內(nèi)統(tǒng)一的進行交通信息服務(wù)的通信系統(tǒng)。 VICS采用三種通信方式：紅外信標(biāo)，安裝于道路的主要路段；短波信標(biāo)，安裝于鄉(xiāng)村區(qū)域的道路和高速公路；調(diào)頻副載波廣播。 VICS在 1996年4月正式開始信息服務(wù)，覆蓋區(qū)包括東京等大城市及主要高速公路，目前大概已經(jīng)覆蓋全日本。 VICS播發(fā)的實時交通信息包括：主要地點間的行程時間，交通擁擠，法規(guī)，事故，廣域的最優(yōu)路徑選擇信息和道路施工、天氣情況及停車場信息等。這里提到的信標(biāo)其實就是短距離通信裝置。 第 21章 ITS中的通信技術(shù) 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH