【摘要】車(chē)輛的爆炸式增長(zhǎng)給人們帶來(lái)便利的同時(shí)也使得交通擁堵及安全問(wèn)題日益突出,建立基于現(xiàn)代通訊網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的智能交通信息系統(tǒng)迫在眉睫。本文介紹了智能交通系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì),分析了主要相關(guān)技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合,為找到車(chē)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向和切入點(diǎn)提供了參考。
【關(guān)鍵詞】智能交通車(chē)聯(lián)網(wǎng)DSRC 802.11差分GPS
一、智能交通的歷史及現(xiàn)狀
智能交通起源于通過(guò)信息技術(shù)如仿真,實(shí)時(shí)控制以及通訊網(wǎng)絡(luò)來(lái)解決來(lái)城市交通阻塞問(wèn)題所作的嘗試。交通阻塞已成為由于城市化和機(jī)動(dòng)化所帶來(lái)的世界性問(wèn)題,并造成交通設(shè)施的低效率,大氣污染及燃油消耗增加。智能交通的突出特點(diǎn)是以信息的收集、處理、發(fā)布、交換、分析、利用為主線(xiàn),為交通參與者和管理者提供多樣性的服務(wù)。
早在1991年,美國(guó)的聯(lián)合地面運(yùn)輸效率法案(ISTEA)開(kāi)始成立聯(lián)邦項(xiàng)目研究開(kāi)發(fā)和測(cè)試智能交通系統(tǒng)(ITS)并付諸推廣實(shí)施。2006年5月,美國(guó)交通部下屬機(jī)構(gòu)研究和創(chuàng)新技術(shù)管理局成為美國(guó)ITS管理委員會(huì)的主管部門(mén)并成立ITS戰(zhàn)略規(guī)劃組。隨后美國(guó)交通部于2009年12月8日發(fā)布美國(guó)ITS戰(zhàn)略研究計(jì)劃(2010-2014),該計(jì)劃預(yù)計(jì)在未來(lái)5年中達(dá)成美國(guó)國(guó)內(nèi)綜合地面運(yùn)輸體系的愿景,其特征為將車(chē)輛,基礎(chǔ)設(shè)施和交通參與者連結(jié)起來(lái),以撬動(dòng)使安全,機(jī)動(dòng)性和環(huán)境效能最大化的技術(shù)。
美國(guó)ITS研究的核心是車(chē)連網(wǎng)研究(connected vehicle),旨在建立安全的,可互操作的車(chē)-車(chē)(V2V),車(chē)-路(V2I)以及和交通參與者間的(包括其個(gè)人通訊設(shè)備的)網(wǎng)絡(luò)化的無(wú)線(xiàn)通訊。1992年,美國(guó)材料與實(shí)驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)主要針對(duì)不停車(chē)收費(fèi)(ETC)業(yè)務(wù)提出專(zhuān)用短程通信(DSRC)技術(shù)。1999年美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)FCC分配75MHz頻譜資源在5.850-5.925GHz頻段區(qū)間分配給運(yùn)輸服務(wù)領(lǐng)域?qū)iT(mén)用于車(chē)載短程通信研究,可支持6-25 Mbps傳輸速率,傳輸距離可達(dá)到數(shù)百米。2002年ASTM通過(guò)DSRC標(biāo)準(zhǔn)E2213-02,2003年通過(guò)其改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)E2213-03。在標(biāo)準(zhǔn)E2213-03的基礎(chǔ)之上,2004年,DSRC標(biāo)準(zhǔn)化工作轉(zhuǎn)入IEEE工作組。IEEE制訂了一套稱(chēng)為WAVE/DSRC的標(biāo)準(zhǔn),目標(biāo)是使其成為下一代智能交通系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn),用以改善行車(chē)和行人的安全,以及保證在高速車(chē)載環(huán)境下?lián)碛凶吭降耐ㄐ判阅堋AVE是Wireless Access in Vehicular Environments的縮寫(xiě)。2006年IEEE通過(guò)了IEEE 1609.1—1609.4系列標(biāo)準(zhǔn)。2010年7月IEEE 802.11p標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布,該標(biāo)準(zhǔn)是DSRC的物理層和MAC層標(biāo)準(zhǔn),主要制定了物理層和介質(zhì)訪問(wèn)控制層規(guī)范。是針對(duì)ITS中的相關(guān)應(yīng)用對(duì)IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)充延伸。IEEE 1609工作組基于802.11p標(biāo)準(zhǔn)制定了1609協(xié)議族,此協(xié)議族制定了鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、安全、資源管理規(guī)范。美國(guó)ITS部門(mén)計(jì)劃于2010年開(kāi)始全面部署基于WAVE的智能交通系統(tǒng)基礎(chǔ)。美國(guó)政府近期的ITS活動(dòng)更加聚焦于國(guó)土安全。正在建議的很多ITS系統(tǒng)都包含公路監(jiān)控系統(tǒng)以及大規(guī)模人口撤離的需求。2012年8月美國(guó)交通部啟動(dòng)了迄今最大規(guī)模的V2X車(chē)輛碰撞避免技術(shù)的路試,其能夠大幅度避免或減少碰撞事故的危害。
歐洲和日本都相應(yīng)制定了相關(guān)的DSRC標(biāo)準(zhǔn)。歐洲D(zhuǎn)SRC標(biāo)準(zhǔn)化工作小組CEN/TC278第9工作組于1994年開(kāi)始DSRC標(biāo)準(zhǔn)的起草工作,1995年,完成歐洲D(zhuǎn)SRC標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。1997年通過(guò)了ENV12253 5.8 GHz DSRC物理層、ENV12795 DSRC數(shù)據(jù)鏈路層和ENN12834“DSRC應(yīng)用層”標(biāo)準(zhǔn)。隨著歐洲ITS的演進(jìn),歐洲于2002年成立了eSafety論壇,旨在推進(jìn)和加速智能車(chē)輛安全系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和研究。2005年3月,論壇成立通訊工作組以定義歐洲智能車(chē)輛安全系統(tǒng)的通訊方面,包括頻譜和通訊標(biāo)準(zhǔn)。協(xié)同車(chē)路系統(tǒng)是eSafety組織下進(jìn)行的一項(xiàng)重要開(kāi)發(fā)研究項(xiàng)目,目的是設(shè)計(jì),開(kāi)發(fā)和測(cè)試車(chē)路間通訊所需的技術(shù)。1997年日本DSRC標(biāo)準(zhǔn)化工作小組TC204委員會(huì)完成了DSRC標(biāo)準(zhǔn)制訂工作,2001年和2004年又分別發(fā)布了ARIB STD-T75和ARIB STD-T88兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。
日本松下電器在CEATEC JAPAN2006上展出了支持5.8GHz頻段DSRC的新一代ITS車(chē)載設(shè)備,這種通信系統(tǒng)將過(guò)去一直用于ETC的DSRC應(yīng)用范圍擴(kuò)展到了其他服務(wù)和安全行駛輔助領(lǐng)域,例如,接收交通擁堵信息等等。此外,推出DSRC芯片方案的還有沖電氣工業(yè)、東光和TransCore公司。以TransCore公司研制出的Modem為例,它除了具備專(zhuān)用短距離通信功能之外,還能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)距離GPS和衛(wèi)星通信的功能。據(jù)報(bào)道,該Modem的GPS精確度可達(dá)1米,并提供與汽車(chē)之間的多路通信通道,能夠給車(chē)輛提供安全服務(wù),且具有自動(dòng)預(yù)警功能,并不受地域限制。
1992年由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO設(shè)置了TC204,即“運(yùn)輸信息與控制系統(tǒng)(TICS)技術(shù)委員會(huì)”,全面負(fù)責(zé)ITS領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作。2001年4月在夏威夷召開(kāi)的ISO/TC204全體會(huì)議上,一致通過(guò)將TC204的名稱(chēng)更改為“智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)技術(shù)委員會(huì)”。2003年9月,經(jīng)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)成立“全國(guó)智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)”(簡(jiǎn)稱(chēng)ITS標(biāo)委會(huì)),對(duì)口國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織智能運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)委員會(huì)(ISO/TC204)。
1998年,我國(guó)交通部ITS中心向交通部無(wú)線(xiàn)電管理委員會(huì)提出將5.8GHz頻段(5.795~5.815GHz:下行鏈路500Kbps,上行鏈路250Kbps)分配給DSRC技術(shù)領(lǐng)域。并于1999年成立國(guó)家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心,與智能交通技術(shù)交通運(yùn)輸行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、全國(guó)智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC268)三位一體,構(gòu)成面向全國(guó)智能交通運(yùn)輸領(lǐng)域技術(shù)研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)研發(fā)實(shí)體。
我國(guó)在“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目中,把發(fā)展DSRC列為重大攻關(guān)項(xiàng)目。ITSC于2007年發(fā)布GB/T 20851.1~5-2007《電子收費(fèi)專(zhuān)用短程通信》等DSRC相關(guān)系列標(biāo)準(zhǔn),并推出OBU/RSU樣機(jī)。但是,以上標(biāo)準(zhǔn)都有諸多限制,如:數(shù)據(jù)傳輸速率較低、無(wú)法實(shí)現(xiàn)車(chē)輛之間的通信、RSU設(shè)備的覆蓋范圍較窄、不易與傳統(tǒng)Internet融合,從而只能實(shí)現(xiàn)有限的智能交通應(yīng)用,如:不停車(chē)收費(fèi)(ETC)應(yīng)用等,無(wú)法滿(mǎn)足ITS的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的需要。
二、從智能交通系統(tǒng)到車(chē)聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
近年來(lái),汽車(chē)電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)得到了迅猛地發(fā)展,以及三者之間的相互滲透和融合奠定了通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,推動(dòng)了社會(huì)信息化的發(fā)展。車(chē)輛的爆發(fā)式增長(zhǎng)和無(wú)處不在的信息需求也日益將通信網(wǎng)絡(luò)和車(chē)輛緊密結(jié)合起來(lái),推動(dòng)了以車(chē)為節(jié)點(diǎn)的智能交通信息系統(tǒng)———車(chē)聯(lián)網(wǎng)的建立。
國(guó)家“十二五”規(guī)劃已明確提出,要發(fā)展寬帶融合安全的下一代國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施,推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,而在物聯(lián)網(wǎng)的分支中,車(chē)聯(lián)網(wǎng)是最容易形成系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、最具備產(chǎn)業(yè)潛力的應(yīng)用之一。車(chē)聯(lián)網(wǎng)是繼承了互聯(lián)網(wǎng)文化的技術(shù)產(chǎn)物,強(qiáng)調(diào)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)和未來(lái)技術(shù)的融合,體現(xiàn)了技術(shù)的多樣性和包容性。在CVIS中,導(dǎo)航數(shù)據(jù)也是多種數(shù)據(jù)源(GPS,DGPS,加速度傳感器,慣性導(dǎo)航,里程表)的數(shù)據(jù)融合。車(chē)聯(lián)網(wǎng)所交換的數(shù)據(jù)例如氣象數(shù)據(jù)既可以來(lái)自車(chē)載設(shè)備(OBU),車(chē)內(nèi)傳感器,甚至雨刮器的狀態(tài),也可以來(lái)自路側(cè)設(shè)備(RSU)所配置的傳感器,或者是氣象臺(tái)站提供的數(shù)據(jù)。
三、車(chē)聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
1、通訊技術(shù)
在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中,DSRC是智能交通系統(tǒng)所必備的基礎(chǔ)通訊技術(shù)。DSRC基于802.11 WiFi協(xié)議族,應(yīng)用成本低,可實(shí)現(xiàn)小范圍內(nèi)視頻、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、可靠的雙向傳輸,專(zhuān)門(mén)用于車(chē)輛和道路、車(chē)輛與車(chē)輛之間的通信。目前以美國(guó)的WAVE/DSRC標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展最為完善。WAVE/DSRC的協(xié)議組成由圖1所示。
IEEE 802.11p是從IEEE 802.11a(OFDM physical layer)及IEEE 802.11e(QoS)等IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)充而來(lái)的一個(gè)通訊標(biāo)準(zhǔn),主要用于智能交通系統(tǒng)中車(chē)輛設(shè)備的無(wú)線(xiàn)通訊等應(yīng)用。使用5.9GHz波段。應(yīng)用層面包括車(chē)輛之間(V2V)以及車(chē)輛與路邊基礎(chǔ)設(shè)施之間(V2I)的高速數(shù)據(jù)交換。高層標(biāo)準(zhǔn)IEEE 1609以IEEE 802.11p為基礎(chǔ)。IEEE 802.11p有良好的兼容性,和多種已有的DSRC標(biāo)準(zhǔn)兼容,比如E2213-02、CALM M5和IEEE 802.11a。良好的兼容性使其很容易被推廣。IEEE 802.11p具備高速移動(dòng)性,能夠在高速移動(dòng)中收發(fā)數(shù)據(jù)。IEEE 802.11p還獲得了美國(guó)政府的支持,美國(guó)運(yùn)輸部將負(fù)責(zé)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。
IEEE 1609.4(Multi-channel Operation):協(xié)調(diào)控制頻道(Control Channel,CCH)與服務(wù)頻道(Service Channel,SCH)的多頻道操作,比如優(yōu)先級(jí)管理和頻道的切換控制。
IEEE 1609.3(Networking Services):此模塊是相對(duì)與OSI網(wǎng)絡(luò)模型的網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層,以便提供WAVE/DSRC的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),可以提供兩個(gè)車(chē)輛設(shè)備之間的通訊,或者車(chē)輛設(shè)備與路邊設(shè)備之間的通訊。
IEEE 1609.2(Security Services for Applications and Management Messages):此模塊定義了在WAVE/DSRC系統(tǒng)中的安全消息封包格式,以及安全消息封包的處理方式。也定義了WAVE管理消息和應(yīng)用消息的加密方法,車(chē)輛引起的安全消息的異常處理。
IEEE1609.1(Management Networking Service Extension for Resource Class):此模塊位于應(yīng)用層,引導(dǎo)信息的交換,定義資源設(shè)備(Resource Class Device)與資源管理設(shè)備(Resource Manager Device)之間的通訊格式和方法,以便數(shù)據(jù)消息、命令消息和狀態(tài)消息等的封包傳送。
同時(shí)應(yīng)關(guān)注802.11的最新發(fā)展以及在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用,例如采用第4代無(wú)線(xiàn)通訊之多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)的802.11n在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用的可能性。802.11n是IEEE繼802.11b\a\g后全新的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù),速度可達(dá)600Mbps。專(zhuān)有MIMO技術(shù)可改進(jìn)已有802.11a/b/g網(wǎng)絡(luò)的性能。MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)系統(tǒng)是一項(xiàng)運(yùn)用于802.11n的核心技術(shù),它利用多天線(xiàn)來(lái)抑制信道衰落。無(wú)線(xiàn)電發(fā)送的信號(hào)被反射時(shí),會(huì)產(chǎn)生多份信號(hào)。每份信號(hào)都是一個(gè)空間流。使用單輸入單輸出(SISO)的當(dāng)前或老系統(tǒng)一次只能發(fā)送或接收一個(gè)空間流。MIMO允許多個(gè)天線(xiàn)同時(shí)發(fā)送和接收多個(gè)空間流。它允許天線(xiàn)同時(shí)傳送和接收。MIMO接入點(diǎn)到MIMO客戶(hù)端同時(shí)發(fā)送和接收多個(gè)空間流。可以看出,此時(shí)的信道容量隨著天線(xiàn)數(shù)量的增大而線(xiàn)性增大。也就是說(shuō)可以利用MIMO信道成倍地提高無(wú)線(xiàn)信道容量,在不增加帶寬和天線(xiàn)發(fā)送功率的情況下,頻譜利用率可以成倍地提高。MIMO已成為4G通訊遠(yuǎn)期演進(jìn)的必選技術(shù)。
2、定位技術(shù)
由于智能交通系統(tǒng)的其它項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)研究,基本上都離不開(kāi)車(chē)輛定位導(dǎo)航技術(shù),只有在車(chē)輛實(shí)時(shí)準(zhǔn)確定位前提下,方能有效地指揮調(diào)度車(chē)輛,從而保障車(chē)輛安全行駛,提高運(yùn)輸效率。因此從某種意義來(lái)講,車(chē)輛定位導(dǎo)航技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能交通系統(tǒng)的主要核心內(nèi)容,具有較高的研究?jī)r(jià)值。高精度定位也是車(chē)聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一,如果位置信息的精確度可以達(dá)到1米之內(nèi),許多精細(xì)化導(dǎo)航及管理應(yīng)用就可以實(shí)現(xiàn),這無(wú)論是對(duì)于交通參與者和管理者來(lái)說(shuō)都具有重要意義。
目前,可實(shí)現(xiàn)的高精度定位技術(shù)主要包括超寬頻定位,802.15.4定位和差分定位。
超寬帶UWB(UltdeWide Band)定位是近幾年發(fā)展起來(lái)的無(wú)線(xiàn)定位技術(shù),UWB信號(hào)具有抗多徑效應(yīng)好、定位精度和刷新率高等優(yōu)點(diǎn),但UWB一般只能用于進(jìn)行室內(nèi)高精度定位。
ZigBee定位采用飛思卡爾許可證的定位檢測(cè)硬件核心,系統(tǒng)需要有最少3-8個(gè)參考節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)無(wú)線(xiàn)定位網(wǎng)采用該核心,可以實(shí)現(xiàn)0.25米的定位分辨率和1米左右的定位精度。這個(gè)精度,已經(jīng)大大高于標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)星定位服務(wù)(SPS)的精度,定位時(shí)間小于40微秒。但ZigBee技術(shù)并不適用于高速移動(dòng)的行車(chē)環(huán)境。
差分全球定位系統(tǒng)(Differential Global Positioning System,簡(jiǎn)稱(chēng)DGPS或差分GPS,是一種應(yīng)用于全球定位系統(tǒng)中用以提高民用定位精度的一種技術(shù)。美國(guó)政府在GPS的最初設(shè)計(jì)中,計(jì)劃向社會(huì)提供兩種服務(wù):精密定位服務(wù)(PPS)和標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)(SPS)。精密定位服務(wù)的主要對(duì)象是美國(guó)軍事部門(mén)和其它特許民用部門(mén)。使用C/A碼和雙頻P碼,以消除電離層效應(yīng)的影響,使預(yù)期定位精度達(dá)到10m。標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)的主要對(duì)象是廣大的民間用戶(hù)。它只使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的C/A碼單頻接收機(jī),預(yù)期定位精度只達(dá)到100m左右。但是,在GPS試驗(yàn)階段,由于提高了衛(wèi)星鐘的穩(wěn)定性和改進(jìn)了衛(wèi)星軌道的測(cè)定精度,使得只利用C/A碼進(jìn)行定位的GPS精度達(dá)到14m,利用P碼的PPS的精度達(dá)到3m,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于預(yù)期定位精度。美國(guó)政府考慮到自身的安全,于1991年7月在BlockⅡ衛(wèi)星上實(shí)施SA和AS政策,就是對(duì)GPS衛(wèi)星的基準(zhǔn)頻率施加高頻抖動(dòng)噪聲信號(hào),而這種信號(hào)是隨機(jī)的,從而導(dǎo)致測(cè)量出的偽距誤差增大,其目的是降低GPS的定位精度。
為克服SA政策的影響,發(fā)展了差分GPS技術(shù)(DGPS),根據(jù)差分GPS定位原理,現(xiàn)已建立和發(fā)展各類(lèi)型的差分系統(tǒng)。按照DGPS系統(tǒng)所覆蓋的地理范圍,可分為廣域DGPS(WADGPS)和局域DPGS(LADGPS)。
廣域差分GPS系統(tǒng)(WADGPS)。WADGPS可覆蓋整個(gè)國(guó)家,其對(duì)定位精度的改善與用戶(hù)和某一基準(zhǔn)站的靠近程度無(wú)關(guān)。系統(tǒng)較為復(fù)雜,一般由國(guó)家組織投資建設(shè)。現(xiàn)有WADGPS系統(tǒng)包括美國(guó)國(guó)內(nèi)的WAAS系統(tǒng),歐洲境內(nèi)的EGNOS系統(tǒng),日本和東南亞境內(nèi)的MSAS系統(tǒng),以及印度境內(nèi)的GA GAN系統(tǒng)。它是利用分布在全世界或全國(guó)各地的基準(zhǔn)站對(duì)GPS進(jìn)行連續(xù)觀測(cè),從而計(jì)算出衛(wèi)星軌道改正數(shù)、衛(wèi)星鐘差改正數(shù)和電離層改正數(shù)。利用專(zhuān)用大功率電臺(tái)或?qū)S眯l(wèi)星將這些改正數(shù)發(fā)送給用戶(hù)。用戶(hù)利用這些改正數(shù)對(duì)測(cè)得的觀測(cè)量進(jìn)行修正,最后計(jì)算出點(diǎn)位坐標(biāo),精度可達(dá)到1m。這樣的差分方式定位精度不受距離限制。
局域差分GPS系統(tǒng)(LADGPS)的覆蓋范圍一般在10~100 km,偽距差分定位精度可以達(dá)到1 m左右,用戶(hù)距離基準(zhǔn)站越遠(yuǎn),改善程度越小,但是實(shí)現(xiàn)過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單。這一技術(shù)已經(jīng)成為差分GPS的最主要的技術(shù)手段。為了提高定位精度和保持偽距差分的可靠性,出現(xiàn)了準(zhǔn)載波相位差分GPS,定位精度可達(dá)到50cm。而采用載波相位差分精度可以達(dá)到厘米級(jí)。
RBN-DGPS系統(tǒng),這是我國(guó)交通部在沿海區(qū)域建立的無(wú)線(xiàn)電指向標(biāo)/差分全球定位系統(tǒng)(Radio Beacon-Differential Global Position System)。整個(gè)系統(tǒng)由均勻分布在沿海的21個(gè)臺(tái)站組成,為我國(guó)沿海提供差分GPS的24h服務(wù),使用戶(hù)在300km海域內(nèi)接收差分信號(hào),得到5-10m的定位精度。用戶(hù)只要擁有一臺(tái)信標(biāo)GPS接收機(jī),就可利用這一免費(fèi)信號(hào)資源,進(jìn)行實(shí)時(shí)差分定位。此技術(shù)正在得到推廣,但目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DGPS產(chǎn)品,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主要依賴(lài)進(jìn)口。
最近我國(guó)各大城市建立了連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)(Continuous Operational Reference System),如HZCORS,ZJCORS等。CORS系統(tǒng)源于20世紀(jì)80年代加拿大提出的主動(dòng)控制系統(tǒng), GPS的主要誤差源來(lái)自衛(wèi)星星歷,可以通過(guò)一批永久性的參考點(diǎn),通過(guò)這些站點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)解算出一定區(qū)域內(nèi)的高精度星歷,并給出該區(qū)域的系統(tǒng)誤差及改正參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)更高精度的定位。CORS系統(tǒng)由一個(gè)或若干個(gè)固定的、連續(xù)運(yùn)行的GPS參考站,利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)地向不同類(lèi)型、需求和層次的用戶(hù)自動(dòng)地提供經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的不同類(lèi)型的GPS觀測(cè)值、各種改正數(shù)、狀態(tài)信息以及相關(guān)GPS服務(wù)。
四、結(jié)束語(yǔ)
伴隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,車(chē)輛的爆炸式增長(zhǎng)給人們帶來(lái)便利的同時(shí)也使得交通擁堵及交通安全問(wèn)題日益突出,尤其是在大城市地區(qū),高峰期的交通堵塞為人們的出行帶來(lái)極大的不便。傳統(tǒng)的單純依靠現(xiàn)有技術(shù)以及人的經(jīng)驗(yàn)調(diào)度指揮已不能適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)所要求的高效交通系統(tǒng)。因此,以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)為技術(shù)核心,具備自主組網(wǎng)、自主協(xié)同和分布式協(xié)同為特征的車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建立迫在眉睫。
參考文獻(xiàn)
[1] ASTM E2213-03 Standard Specification for Telecommunications and Information Exchange Between Roadside and Vehicle Systems—5 GHz Band Dedicated Short Range Communications (DSRC) Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications -- ASTM, 2010
[2] IEEE 1609 Series Wireless Access in Vehicular Environments (WAVE) - IEEE, 2012
[3] GB/T 20851電子收費(fèi)專(zhuān)用短程通信--中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì), 2007