本文關(guān)鍵詞：基于GPS的高速公路車速監(jiān)控與管理系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)高速公路發(fā)展迅猛,不可避免的造成了交通事故頻發(fā)。高速公路事故發(fā)生的原因包括超速行駛、逆行、車輛超載、疲勞駕駛和外部環(huán)境影響等,其中超速行駛是導(dǎo)致高速公路交通事故發(fā)生的主要原因。為了對(duì)高速公路車輛超速行駛行為進(jìn)行監(jiān)測(cè),交管部門使用的測(cè)速方式主要有移動(dòng)測(cè)速、定點(diǎn)測(cè)速和區(qū)間測(cè)速。這些測(cè)速方式都有一定的弊端,如定點(diǎn)測(cè)速時(shí),駕駛員只要熟悉測(cè)速具體位置或借用“電子狗”,便可以在經(jīng)過(guò)測(cè)速點(diǎn)前時(shí)通過(guò)提前減速來(lái)躲避超速抓拍；區(qū)間測(cè)速測(cè)得的是固定區(qū)間的平均速度,駕駛員可以通過(guò)駛?cè)敕⻊?wù)區(qū)延遲行駛時(shí)間來(lái)逃避超速處罰。針對(duì)傳統(tǒng)測(cè)速方法的弊端,研究實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控車速的管理系統(tǒng),對(duì)減少交通事故和改善交通執(zhí)法具有重要的意義。本文研究基于GPS的高速公路車輛車速監(jiān)控與管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),其核心思想是在機(jī)動(dòng)車上安裝GPS接收機(jī)芯片,接收并記錄衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù),在卡口處及時(shí)解算其全程的行駛速度和位置信息,通過(guò)車輛位置信息與高速公路電子地圖匹配出對(duì)應(yīng)位置的限速值,同時(shí)與GPS解算速度值相比較,實(shí)現(xiàn)高速公路車速的監(jiān)控與管理。論文取得了如下成果：1、通過(guò)三組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)定測(cè)速噪聲,結(jié)果顯示原始多普勒觀測(cè)值測(cè)速精度約為1.3dm/s且與數(shù)據(jù)采樣間隔無(wú)關(guān)；位置差測(cè)速精度與采樣間隔有關(guān),1s、5s和15s采樣間隔測(cè)速精度分別為8.1cm/s、3.5cm/s和3.2cm/s；偽距導(dǎo)出多普勒觀測(cè)值測(cè)速和相位導(dǎo)出多普勒觀測(cè)值測(cè)速精度與采樣間隔無(wú)關(guān),測(cè)速精度分別約為4cm/s和2cm/s。2、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)結(jié)果顯示,位置差測(cè)速、偽距導(dǎo)出多普勒觀測(cè)值測(cè)速和相位導(dǎo)出多普勒觀測(cè)值測(cè)速與車輛運(yùn)行狀態(tài)有關(guān),原始多普勒觀測(cè)值測(cè)速與車輛運(yùn)行狀態(tài)無(wú)關(guān),測(cè)速穩(wěn)定。引入車速儀速度,統(tǒng)計(jì)分析表明原始多普勒測(cè)速最有效,測(cè)速結(jié)果有97.9%在車速儀指示誤差范圍內(nèi)；偽距導(dǎo)出多普勒觀測(cè)值測(cè)速和相位導(dǎo)出多普勒觀測(cè)值測(cè)速次之,測(cè)速結(jié)果有80%在車速儀指示誤差范圍內(nèi)；位置差測(cè)速最差,其結(jié)果只有63.2%在車速儀指示誤差范圍內(nèi)。原始多普勒觀測(cè)值測(cè)速穩(wěn)定,能滿足高速公路車速監(jiān)控對(duì)速度的精度要求。3、通過(guò)對(duì)高速公路道路特征進(jìn)行分析,明確了高速公路的道路拓?fù)潢P(guān)系,給出了基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞能囕v位置信息、速度信息與高速公路路網(wǎng)數(shù)字地圖的匹配方法。4、基于Visual Studio平臺(tái),選用原始多普勒觀測(cè)值測(cè)速模型、基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞牡貓D匹配算法設(shè)計(jì)高速公路的車速監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件,通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析表明,其能有效、可靠地對(duì)車輛進(jìn)行車速的全程實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理,驗(yàn)證了本課題的正確性。
【關(guān)鍵詞】：GPS 高速公路 多普勒測(cè)速 車速監(jiān)控 測(cè)速精度
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U495;P228.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 課題研究意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 GPS測(cè)速12-13
• 1.2.2 車速監(jiān)控系統(tǒng)13-14
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容14
• 1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 基于GPS的車速提取方法16-28
• 2.1 GPS觀測(cè)值16-18
• 2.1.1 GPS偽距觀測(cè)量16
• 2.1.2 載波相位觀測(cè)量16-17
• 2.1.3 多普勒觀測(cè)量17-18
• 2.2 GPS測(cè)速數(shù)學(xué)模型18-21
• 2.2.1 位置差測(cè)速18-19
• 2.2.2 原始多普勒觀測(cè)值測(cè)速19-20
• 2.2.3 偽距導(dǎo)出多普勒觀測(cè)值測(cè)速20-21
• 2.2.4 相位導(dǎo)出多普勒觀測(cè)值測(cè)速21
• 2.3 GPS測(cè)速誤差分析21-28
• 2.3.1 與衛(wèi)星相關(guān)的誤差21-24
• 2.3.2 與接收機(jī)相關(guān)的誤差24-27
• 2.3.3 與信號(hào)傳播相關(guān)的誤差27-28
• 第3章 車輛信息與高速公路道路信息匹配28-41
• 3.1 地圖匹配28-38
• 3.1.1 高速公路數(shù)字地圖與道路數(shù)據(jù)模型28-29
• 3.1.2 地圖匹配基本方法29-30
• 3.1.3 基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞牡貓D匹配算法30-33
• 3.1.4 地圖匹配算法設(shè)計(jì)33-38
• 3.2 實(shí)際車速與高速公路限速標(biāo)準(zhǔn)匹配38-41
• 3.2.1 車輛行駛狀態(tài)判斷38-39
• 3.2.2 擬處罰方案39-41
• 第4章 實(shí)例分析及系統(tǒng)驗(yàn)證41-54
• 4.1 靜態(tài)試驗(yàn)分析41-44
• 4.2 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)分析44-49
• 4.3 高速公路車速監(jiān)控與管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例分析49-54
• 4.3.1 總體框架49-51
• 4.3.2 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析51-54
• 結(jié)論及展望54-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：261264