發(fā)布時間：2019-09-25 17:32

【摘要】：隨著交通問題的日益嚴重,為了避免交通擁堵,分流車輛,常常在交叉道路建立立交橋,傳統(tǒng)的二維平面定位已經(jīng)不能滿足這種三維復(fù)雜路徑的定位需求,經(jīng)常會出現(xiàn)將橋上定位到橋下這種情況。因此,需要對車輛的高度位置進行準確的定位。為此,可以考慮添加高度測量工具,再通過合適的濾波算法對數(shù)據(jù)進行分析處理,提高車輛的定位精度。本文選用GPS提供的高程信息,添加氣壓高度表測量的相對高度作為車輛高度位置的系統(tǒng)觀測量,采用無跡Kalman濾波在非線性系統(tǒng)模型下對車輛的高度位置信息進行濾波估計。通過仿真發(fā)現(xiàn),采用無跡Kalman濾波能夠較好的對車輛的高度位置進行定位估計。但是,當車輛的狀態(tài)參量發(fā)生變化時,比如加速、轉(zhuǎn)彎等情況出現(xiàn)時,會發(fā)生定位誤差增大,橋梁之間的高度差又比較小,需要的定位精度較高,這時候就不能滿足定位精度的要求。針對此問題,本文將交互多模型算法結(jié)合到無跡Kalman濾波中,使算法具有自適應(yīng)性。通過多次模擬仿真發(fā)現(xiàn),此算法能夠及時應(yīng)對車輛行駛過程中的機動變化,在本文模擬的多個立交橋場景中,能夠做到實時的確定車輛的高度信息,將車輛具體定位到哪一層上。相較于無跡Kalman濾波,整體的精度也能提高30%左右。同時,也解決了特種車輛(如交通巡警)對位置、速度實時監(jiān)控的問題,更方便管理和資源調(diào)配。在本文的研究中還發(fā)現(xiàn),立交橋多采用路段交叉模型,同一路段不同車道分叉出不同高度的路徑,通往不同方向。此時,高度方向的定位精度就不能分辨分叉路徑選擇的問題,而這往往也是巨型立交場景下最容易造成迷路、繞路的現(xiàn)象。因此,本文在之前仿真三維位置方向高精度定位的基礎(chǔ)上,融合車道級GIS,解決如何將車輛定位到某一車道的問題,從而從源頭上解決路段分叉的選擇。本文的研究可以為復(fù)雜三維路徑下的車輛定位提供參考,對智能交通系統(tǒng)中如何確定車輛的位置、速度等狀態(tài)信息也有一定的幫助。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U495

【參考文獻】

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本文編號：2541536