基于基站測(cè)量的道路通行速度估計(jì)技術(shù)方案20120202

1、 2012 mind software Tech.基于基站測(cè)量的道路通行速度估計(jì)技術(shù)方案基于基站測(cè)量的道路通行速度估計(jì)技術(shù)方案2012年年04月月02日日 2011 Inrich Tech.目錄目錄 背景情況背景情況 單基站測(cè)速原理單基站測(cè)速原理 多基站聯(lián)合檢測(cè)測(cè)速多基站聯(lián)合檢測(cè)測(cè)速 初步方案建議初步方案建議 2011 Inrich Tech.第一部分第一部分 背景情況背景情況 2011 Inrich Tech. 城市內(nèi)交通干道的通行情況日趨惡劣，能及時(shí)監(jiān)控、廣播各主要干道城市內(nèi)交通干道的通行情況日趨惡劣，能及時(shí)監(jiān)控、廣播各主要干道的通行速度能有效的引導(dǎo)車輛流量，并提高城市交通管理水平。具有的

2、通行速度能有效的引導(dǎo)車輛流量，并提高城市交通管理水平。具有重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。 基于覆蓋交通干道的基于覆蓋交通干道的GSM基站對(duì)道路上移動(dòng)的手機(jī)終端速度進(jìn)行估計(jì)基站對(duì)道路上移動(dòng)的手機(jī)終端速度進(jìn)行估計(jì)，從而得到對(duì)車輛通信速度的有效估計(jì)值，具有投資小、復(fù)雜度低、，從而得到對(duì)車輛通信速度的有效估計(jì)值，具有投資小、復(fù)雜度低、不影響用戶業(yè)務(wù)、統(tǒng)計(jì)結(jié)果準(zhǔn)確的特點(diǎn)，具有極強(qiáng)的工程實(shí)踐價(jià)值。不影響用戶業(yè)務(wù)、統(tǒng)計(jì)結(jié)果準(zhǔn)確的特點(diǎn)，具有極強(qiáng)的工程實(shí)踐價(jià)值。 2011 Inrich Tech.第二部分第二部分 單基站測(cè)速原理單基站測(cè)速原理 2011 Inrich Tech. 根據(jù)基站及手機(jī)的發(fā)射功

3、率根據(jù)基站及手機(jī)的發(fā)射功率TxPwr、接收電平、接收電平RxL、TA、TOA、TDOA、AOA等參數(shù)估等參數(shù)估計(jì)基站與目標(biāo)手機(jī)間的距離：計(jì)基站與目標(biāo)手機(jī)間的距離： 距離距離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為射頻信號(hào)衰減系數(shù)；為射頻信號(hào)衰減系數(shù)；B為發(fā)射功率衰減系數(shù)為發(fā)射功率衰減系數(shù)TA為時(shí)間前置量為時(shí)間前置量(Time Advance)，顯示手機(jī)和基站間距離。該數(shù)值乘以，顯示手機(jī)和基站間距離。該數(shù)值乘以500可換算為米可換算為米，不過(guò)因受電波反射吸收等影響，不過(guò)因受電波反射吸收等影響，TA值僅供參考用，值僅供參

4、考用，TA值范圍值范圍063 根據(jù)基站已知的物理位置、覆蓋方向以及與道路的角度等數(shù)據(jù)，估計(jì)目標(biāo)手機(jī)的位置，根據(jù)基站已知的物理位置、覆蓋方向以及與道路的角度等數(shù)據(jù)，估計(jì)目標(biāo)手機(jī)的位置，多次測(cè)量得到不同時(shí)間的位置，從而估計(jì)出移動(dòng)速度。多次測(cè)量得到不同時(shí)間的位置，從而估計(jì)出移動(dòng)速度。 通過(guò)樣本選擇、誤差校正、濾波過(guò)濾以及優(yōu)選樣本的統(tǒng)計(jì)平均等方法，得出多個(gè)目標(biāo)終通過(guò)樣本選擇、誤差校正、濾波過(guò)濾以及優(yōu)選樣本的統(tǒng)計(jì)平均等方法，得出多個(gè)目標(biāo)終端的移動(dòng)速度統(tǒng)計(jì)擬合值。端的移動(dòng)速度統(tǒng)計(jì)擬合值。 2011 Inrich Tech.第三部分第三部分 多基站聯(lián)合檢測(cè)測(cè)速多基站聯(lián)合檢測(cè)測(cè)速 2011 Inrich Te

5、ch. 基于單基站測(cè)速原理由覆蓋一條干道的每個(gè)單基站對(duì)樣本進(jìn)行測(cè)速估計(jì)基于單基站測(cè)速原理由覆蓋一條干道的每個(gè)單基站對(duì)樣本進(jìn)行測(cè)速估計(jì) 根據(jù)多基站間扇區(qū)切換時(shí)間進(jìn)行樣本跟蹤，參考基站覆蓋范圍及物理地點(diǎn)，對(duì)根據(jù)多基站間扇區(qū)切換時(shí)間進(jìn)行樣本跟蹤，參考基站覆蓋范圍及物理地點(diǎn)，對(duì)樣本進(jìn)行速度估計(jì)樣本進(jìn)行速度估計(jì) 綜合單基站的樣本測(cè)速估計(jì)以及多基站的樣本速度估計(jì)，聯(lián)合估計(jì)出終端所在綜合單基站的樣本測(cè)速估計(jì)以及多基站的樣本速度估計(jì)，聯(lián)合估計(jì)出終端所在的車輛移動(dòng)的平均速度。的車輛移動(dòng)的平均速度。 2011 Inrich Tech. 在建立和保持上行同步的過(guò)程中，在建立和保持上行同步的過(guò)程中，Node B測(cè)量移

6、動(dòng)臺(tái)發(fā)出信號(hào)的到達(dá)測(cè)量移動(dòng)臺(tái)發(fā)出信號(hào)的到達(dá)時(shí)間時(shí)間(TOA)，然后，然后 根據(jù)根據(jù)TOA通知移動(dòng)臺(tái)調(diào)整發(fā)送時(shí)間來(lái)抵消通知移動(dòng)臺(tái)調(diào)整發(fā)送時(shí)間來(lái)抵消Node B與與移動(dòng)臺(tái)之間的傳播時(shí)延，從而達(dá)到移動(dòng)臺(tái)之間的傳播時(shí)延，從而達(dá)到 上行同步。通過(guò)上行同步。通過(guò)TOA，移動(dòng)臺(tái)到基，移動(dòng)臺(tái)到基站的距離就確定了。這樣，網(wǎng)絡(luò)利用終端信號(hào)的到達(dá)站的距離就確定了。這樣，網(wǎng)絡(luò)利用終端信號(hào)的到達(dá) 角度角度(AOA)與到與到達(dá)時(shí)間達(dá)時(shí)間(TOA)進(jìn)行計(jì)算判斷，就可以確定終端的位置信息。進(jìn)行計(jì)算判斷，就可以確定終端的位置信息。 2011 Inrich Tech.信息處理基本思想 交通流信息處理包括交通流信息處理包括:手機(jī)定

7、位數(shù)據(jù)采集和對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。手機(jī)定位數(shù)據(jù)采集和對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。采集手機(jī)定位數(shù)據(jù)主要通過(guò)基站獲得對(duì)應(yīng)的公路路網(wǎng)內(nèi)的所有手機(jī)的采集手機(jī)定位數(shù)據(jù)主要通過(guò)基站獲得對(duì)應(yīng)的公路路網(wǎng)內(nèi)的所有手機(jī)的位置信息。數(shù)據(jù)處理的基本思想如下位置信息。數(shù)據(jù)處理的基本思想如下: (1)建立公路路網(wǎng)的數(shù)據(jù)模型，采用結(jié)點(diǎn)一弧段表達(dá)，將公路路網(wǎng)映射建立公路路網(wǎng)的數(shù)據(jù)模型，采用結(jié)點(diǎn)一弧段表達(dá)，將公路路網(wǎng)映射到這個(gè)數(shù)據(jù)模型里到這個(gè)數(shù)據(jù)模型里; (2)根據(jù)采集到的手機(jī)定位數(shù)據(jù)判斷出手機(jī)處于公路的哪條弧段上根據(jù)采集到的手機(jī)定位數(shù)據(jù)判斷出手機(jī)處于公路的哪條弧段上; (3)將處于某一弧段內(nèi)的手機(jī)數(shù)量轉(zhuǎn)換為手機(jī)浮動(dòng)車的數(shù)量將處

8、于某一弧段內(nèi)的手機(jī)數(shù)量轉(zhuǎn)換為手機(jī)浮動(dòng)車的數(shù)量; (4)計(jì)算出某弧段內(nèi)代表各手機(jī)浮動(dòng)車的手機(jī)移動(dòng)的速度，作為該路段計(jì)算出某弧段內(nèi)代表各手機(jī)浮動(dòng)車的手機(jī)移動(dòng)的速度，作為該路段內(nèi)各個(gè)手機(jī)浮動(dòng)車的行駛速度內(nèi)各個(gè)手機(jī)浮動(dòng)車的行駛速度; (5)計(jì)算出一該弧段內(nèi)同一行駛方向上所有手機(jī)浮動(dòng)車的平均行駛速度計(jì)算出一該弧段內(nèi)同一行駛方向上所有手機(jī)浮動(dòng)車的平均行駛速度和平均行駛速度變化率，作為衡量該弧段交通狀況的信息。和平均行駛速度變化率，作為衡量該弧段交通狀況的信息。 2011 Inrich Tech. 定位數(shù)據(jù)不可避免的會(huì)出現(xiàn)少量的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，在使用之前要過(guò)濾錯(cuò)誤定位數(shù)據(jù)不可避免的會(huì)出現(xiàn)少量的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，在使用之前要過(guò)濾錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。的數(shù)據(jù)。 利用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)定位技術(shù)求解交通流的各個(gè)參數(shù)需要建立很利用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)定位技術(shù)求解交通流的各個(gè)參數(shù)需要建立很好的交通流參數(shù)估計(jì)模型和移動(dòng)終端定位數(shù)據(jù)才能夠使獲得的交通流好的交通流參數(shù)估計(jì)模型和移動(dòng)終端定位數(shù)據(jù)才能夠使獲得的交