城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)浮動車GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理研究
本文關(guān)鍵詞:城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)浮動車GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著我國城市化進程加快和社會經(jīng)濟迅速發(fā)展,私家車、出租車等各類交通工具的數(shù)量迅速增多。大量增加的各類交通工具在為城市居民提供便捷的同時,也帶來了交通擁堵、交通事故頻發(fā)的問題。交通問題現(xiàn)已經(jīng)成為經(jīng)濟社會發(fā)展中的主要問題之一。城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)是依托電子、通信、計算機和網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代技術(shù)建立的安全、高效、環(huán)保和舒適的智能化的綜合城市交通運輸系統(tǒng),其研究旨在充分利用交通設(shè)施和交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的智能處理,結(jié)合當(dāng)前交通路況信息,引導(dǎo)交通流合理分布,最大限度的改變城市交通擁堵的現(xiàn)狀。隨著地理信息技術(shù)和衛(wèi)星定位技術(shù)的快速發(fā)展,基于浮動車的GPS(Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))道路信息采集技術(shù)作為ITS(Intelligent Transportation System,智能交通系統(tǒng))判別道路實時交通狀況的重要依據(jù)和城市交通誘導(dǎo)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),在改善交通狀況和提高路網(wǎng)運力方面發(fā)揮著越來越重要的作用。針對浮動車GPS在復(fù)雜城市環(huán)境中采集交通數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)的各種問題,本文的要研究內(nèi)容如下:(1)提出對傳統(tǒng)的灰色鐘差預(yù)測模型進行優(yōu)化。鐘差預(yù)測模型在復(fù)雜城市環(huán)境中GPS接收機定位信息解算方面具有廣泛的應(yīng)用。目前比較常用的GPS衛(wèi)星鐘差預(yù)測方法主要有以下幾種,如利用二階多項式模型、高階多項式模型或線性模型對衛(wèi)星鐘差進行預(yù)測,但上述方法都有其局限性。本文采集了不同時段的GPS衛(wèi)星鐘差資料,將樣本資料取不同的采樣間隔,利用灰色模型和二次多項式模型分別對衛(wèi)星鐘差進行預(yù)測,并將不同指數(shù)下灰色模型的鐘差預(yù)測精度與IGS(International GPS Service,國際GPS服務(wù))精密鐘差數(shù)據(jù)對比驗證,證明本文提出的改進后的灰色模型與指數(shù)恒定的傳統(tǒng)灰色模型相比,所獲得的GPS衛(wèi)星鐘差預(yù)測結(jié)果具有更高的精度。(2)本文針對復(fù)雜城市環(huán)境下的載波相位定位問題,通過使用多個歷元的數(shù)據(jù)構(gòu)建方程,提出一種新的整周模糊度定義方法,實驗結(jié)果證明新的整周模糊度重新定義法能夠在浮動車GPS接收機僅有三顆可用衛(wèi)星且周跳發(fā)生時實現(xiàn)快速、準確的定位。(3)通過對浮動車GPS采集到的數(shù)據(jù)進行分析發(fā)現(xiàn)主要有四個問題對ITS數(shù)據(jù)的精度造成影響:出租車司機駕駛汽車在一個區(qū)域徘徊很長一段時間;出租車停車等客;GPS接收機數(shù)據(jù)出現(xiàn)漂移誤差;GPS接收機數(shù)據(jù)出現(xiàn)跳點誤差。實驗證明經(jīng)過數(shù)據(jù)預(yù)處理后的浮動車GPS數(shù)據(jù)能夠更好地反映浮動車的實時運行狀況。
【關(guān)鍵詞】:GPS 鐘差預(yù)測模型改進 周跳 噪聲數(shù)據(jù)處理
【學(xué)位授予單位】:蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U495
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-16
- 1.1 選題背景和意義9-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
- 1.2.1 接收機鐘差預(yù)測11-12
- 1.2.2 載波相位周跳探測12-13
- 1.2.3 復(fù)雜環(huán)境下GPS接收機定位13-14
- 1.3 主要研究工作內(nèi)容14-16
- 2 GPS定位基本原理與誤差分析16-23
- 2.1 GPS定位基本原理16-17
- 2.2 GPS數(shù)據(jù)誤差來源分析17-21
- 2.2.1 衛(wèi)星鐘的鐘差18
- 2.2.2 衛(wèi)星星歷誤差18
- 2.2.3 地球自轉(zhuǎn)影響18-19
- 2.2.4 電離層折射影響19
- 2.2.5 對流層折射影響19-20
- 2.2.6 接收機鐘差20-21
- 2.2.7 多路徑效應(yīng)的影響21
- 2.2.8 接收機天線的相位中心位置誤差21
- 2.3 IGS精密星歷數(shù)據(jù)21-22
- 2.4 小結(jié)22-23
- 3 改進的灰色鐘差預(yù)測模型研究23-35
- 3.1 鐘差預(yù)測問題的研究23
- 3.2 常用衛(wèi)星鐘差預(yù)測方法及其局限性23-25
- 3.2.1 常用衛(wèi)星鐘差預(yù)測方法23-24
- 3.2.2 二次多項式預(yù)測衛(wèi)星鐘差24-25
- 3.3 灰色模型及其改進形式25-29
- 3.3.1 灰色模型26-27
- 3.3.2 灰色模型在GPS衛(wèi)星鐘差預(yù)測中的局限性27-29
- 3.3.3 改進的灰色模型29
- 3.4 仿真實驗29-34
- 3.4.1 二次多項式與灰色模型預(yù)測精度分析29-30
- 3.4.2 不同取樣間隔衛(wèi)星鐘差預(yù)測精度分析30-33
- 3.4.3 灰色模型指數(shù)與預(yù)測精度的關(guān)系33-34
- 3.5 結(jié)論34-35
- 4 GPS周跳數(shù)據(jù)恢復(fù)方法研究35-42
- 4.1 GPS周跳現(xiàn)象說明35
- 4.2 整周模糊度重新定義法修復(fù)周跳35-39
- 4.2.1 載波相位差分定位原理35-37
- 4.2.2 差分GPS數(shù)學(xué)模型37-39
- 4.3 仿真實驗39-41
- 4.4 小結(jié)41-42
- 5 浮動車GPS噪聲數(shù)據(jù)過濾42-50
- 5.1 浮動車GPS異常數(shù)據(jù)說明42
- 5.2 浮動車GPS數(shù)據(jù)分析42-43
- 5.3 浮動車GPS噪聲數(shù)據(jù)分析及處理43-47
- 5.4 實驗結(jié)果及分析47-49
- 5.5 小結(jié)49-50
- 結(jié)論50-51
- 致謝51-52
- 參考文獻52-54
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果54
【參考文獻】
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本文編號:342600
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