移动式交通检测技术课件.ppt

1、8 8 移动式交通检测技术移动式交通检测技术移动式交通检测技术移动式交通检测技术 指运用载有特定设备（检测器）的移动车指运用载有特定设备（检测器）的移动车辆检测道路上的固定标识物来采集交通数据的辆检测道路上的固定标识物来采集交通数据的方法总称。方法总称。 可以获得整个路网任一路段的区间交通可以获得整个路网任一路段的区间交通流数据。流数据。 GPSGPS探测车探测车 RFIDRFID探测车探测车 汽车牌照自动识别汽车牌照自动识别 基于手机探测车基于手机探测车 8.1GPS8.1GPS探测车（浮动车）技术探测车（浮动车）技术浮动车技术浮动车技术l20世纪90年代初，国外就使用模型模拟或者实地试验验

2、证使用移动车辆采集数据的可行性，其中以德国的VERDI系统，美国的ADVANCE实验项目T31和AMIC系统最具典型性，日本的P-DRGS系统。浮动车技术浮动车技术l德国的VERDI移动检测系统由两家私人移动通信公司研究开发，系统通过车载移动通信单元和监控中心实现道路交通信息的实时移动传输，移动传输网络采用的是GSM网络，监控中心实时采集的数据不仅包括车辆位置信息和车速信息，还包括车辆本身运行状况信息、天气信息以及路面信息等。 美国的AMI一C移动车检测系统更加强调将各种多媒体信息通过先进的通信技术在行驶的车辆和监控中心之间传输，汽车将安装多种多媒体显示和采集设备，因此通过浮动车采集到的交通信

3、息更加丰富和全面。随着这些多媒体设备成为未来美国汽车的标准配置，AM I一C系统逐渐将向IPCar浮动车检测系统转化，IPCar系统是道路上每辆汽车均可作为检测车，并且每辆车拥有一个唯一的IP编号，所采集的大量信息与该车辆的IP编号相对应，这样监控中心根据这些信息和编号就可以更加全面的实时掌握道路交通信息。浮动车技术浮动车技术 日本车载导航系统是P- DRGS 开发的一套基于浮动车信息的动态导航演示系统。该系统通过从名古屋运行的1 500台出租车得到的实时Probe信息和从JARTIC(日本道路交通情报中心)得到的实时信息，预测现在的交通状况，并同时向用户提供交通信息参考。P- DRGS系统的

4、基本运行方式为：将各种车辆信息收集到DRGS中心，然后再将交通预测信息通过无线信号传输的方式发送给车载导航器；车载导航器也同时用来进行交通信息的收集并实现交通预测。浮动车技术浮动车技术浮动车浮动车 浮动车指浮动车指安装有定位和无线通信装置、能够与安装有定位和无线通信装置、能够与交通信息中心进行信息交换的普通车辆交通信息中心进行信息交换的普通车辆。 GPSGPS探测车也称为探测车也称为GPSGPS浮动车，指安装了浮动车，指安装了GPSGPS接收器，接收车辆运行的接收器，接收车辆运行的GPSGPS定位信息，可用定位信息，可用作道路交通信息采集工具的普通车辆，可采集作道路交通信息采集工具的普通车辆，

5、可采集车辆的行程时间、行程速度和时间平均车速等车辆的行程时间、行程速度和时间平均车速等交通参数。交通参数。 1 1、检测方法与流程、检测方法与流程 车辆配置车辆配置GPSGPS接收装置，以一定采样间隔记录接收装置，以一定采样间隔记录车辆的三维位置坐标和时间数据，传入计算机车辆的三维位置坐标和时间数据，传入计算机地图匹配，经过重叠分析计算出车辆平均车速地图匹配，经过重叠分析计算出车辆平均车速及其通过特定路段的行程时间和行程速度指标。及其通过特定路段的行程时间和行程速度指标。GPSGPS探测车系统探测车系统 数据处理中心、浮动车和数据处理中心、浮动车和GSMGSM无线网无线网3 3部分组部分组成成

6、 数据处理中心：数据处理中心：GSMGSM通信设备、计算机设备通信设备、计算机设备 浮动车（浮动车（FCFC）：装备有）：装备有GPSGPS接收机、接收机、GSMGSM通信通信板和车载计算机的运行在道路网内的移动车辆板和车载计算机的运行在道路网内的移动车辆 GSMGSM移动网：控制中心和浮动车直接按数据移动网：控制中心和浮动车直接按数据通信设施通信设施 2 2、GPSGPS探测车优缺点：探测车优缺点： 1 1）对环境无影响）对环境无影响 2 2）实时动态体现交通流运动状态）实时动态体现交通流运动状态 3 3）定位精度高）定位精度高 不足不足 1 1）足够多的浮动车）足够多的浮动车 2 2）检测

7、盲区）检测盲区 3 3）通信会受到电磁干扰）通信会受到电磁干扰 4 4）受）受GPSGPS定位精度影响定位精度影响浮动车浮动车信息采集信息采集数据预处数据预处理理地图匹配地图匹配路径推测路径推测行 程 时 间 、行 程 时 间 、路 段 平 均 速路 段 平 均 速度 估 计 与 预度 估 计 与 预测测道 路 交 通 状道 路 交 通 状态判断、态判断、GIS地图显示地图显示路段地图路段地图数据数据道路车速实时监测的功能实现原理道路车速实时监测的功能实现原理上海强生控股股份有限公司是一家以城市出租汽车经营为上海强生控股股份有限公司是一家以城市出租汽车经营为主业的股份制上市公司（主业的股份制上

8、市公司（SH600662）；）； 从从20042004年开始改造出租汽车电话调度系统；年开始改造出租汽车电话调度系统；至至20102010年年6 6月已在月已在78007800辆出租汽车上安装了有辆出租汽车上安装了有GPSGPS卫星定位智能终端；卫星定位智能终端；分别应用移动和联通分别应用移动和联通GPRSGPRS通信平台传送实时数据（为保证数据传输的通信平台传送实时数据（为保证数据传输的安全性和稳定性，两家通信运营商各占安全性和稳定性，两家通信运营商各占50%50%）。）。 道路车速实时监测的功能实现原理道路车速实时监测的功能实现原理每天行驶每天行驶380380公里公里营运将近营运将近202

9、0个小时个小时服务离散性特别强服务离散性特别强行驶轨迹覆盖行驶轨迹覆盖城市街道的面极广城市街道的面极广道路车速实时监测的功能实现原理道路车速实时监测的功能实现原理信息发送频率：信息发送频率：每间隔每间隔1010秒钟就向系统服务器发送秒钟就向系统服务器发送一次车辆信息；一次车辆信息； 信息发送内容：信息发送内容：经纬度、行驶速度、方向、时间、经纬度、行驶速度、方向、时间、状态、高度和接收到的卫星个数等状态、高度和接收到的卫星个数等数据数据 ；信息发送数量：信息发送数量：每天可接收六千多万条有效数据信每天可接收六千多万条有效数据信息（不含息（不含3 3颗卫星数量以下）颗卫星数量以下） 。道路车速实

10、时监测的功能实现原理道路车速实时监测的功能实现原理最近最近1010分钟内接收到的所有数据分钟内接收到的所有数据通过计算机连续不断地运算处理通过计算机连续不断地运算处理计算出系统内车辆通过这些路段的计算出系统内车辆通过这些路段的车辆数及车流速度车辆数及车流速度 持续不断地把运算结果映像到电子持续不断地把运算结果映像到电子地图上，生成整个城市最近地图上，生成整个城市最近1010分钟分钟内道路实时车速监测系统的景象内道路实时车速监测系统的景象 道路车速实时监测的功能实现原理道路车速实时监测的功能实现原理道路车速实时监测的功能实现原理道路车速实时监测的功能实现原理 在电子地图的在电子地图的道路上，分别

11、用道路上，分别用红、黄、蓝三种红、黄、蓝三种基色的深、浅表基色的深、浅表示出示出6 6种车速值，种车速值，用绿色表示车速用绿色表示车速在在30km/h30km/h以上以上的道路。的道路。 道路车速实时监测的功能实现原理道路车速实时监测的功能实现原理当鼠标键点击到当鼠标键点击到某一段道路时，某一段道路时，可显示出该段道可显示出该段道路上的车速数值。路上的车速数值。同时可显示出该同时可显示出该车速是由系统中车速是由系统中几辆车在最近几辆车在最近1010分钟内通过分钟内通过时发回的数据后时发回的数据后计算出来的。计算出来的。 道路车速实时监测的功能实现原理道路车速实时监测的功能实现原理地面道路地面道

12、路道路车速实时监测的功能实现原理道路车速实时监测的功能实现原理高架道路高架道路道路车速实时监测的主要特征道路车速实时监测的主要特征发送频率发送频率一般出租汽车公司强生出租汽车公司空车发送频率30秒钟发送1次10秒钟发送1次重车发送频率23分钟发送1次10秒钟发送1次结 果不能有效计算路段车速信息能够有效计算路段车速信息道路车速实时监测的主要特征道路车速实时监测的主要特征车速信息车速信息一般出租汽车公司强生出租汽车公司车速信息通过点与点之间的距离除以时间或直接采用GPS速度通过车辆行驶记录仪直接读取车辆物理速度结 果由于漂移问题，车辆速度误差较大不会发生实际车速与计算的误差 道路车速实时监测的主

13、要特征道路车速实时监测的主要特征制动信息制动信息一般出租汽车公司强生出租汽车公司制动信息无有结 果路边停靠车辆计入道路车速计算，运算结果将会与实际状况产生极大的误差路边停靠车辆不计入道路车速计算，不影响道路车速的运算；还能解决GPS在隧道内无法测定车速的缺陷 三、道路车速实时监测的主要特征三、道路车速实时监测的主要特征高架信息高架信息一般出租汽车公司强生出租汽车公司高架信息无有结 果高架道路和高架下面道路无法区别可以准确区别高架上和高架下的道路车速信息 道路车速实时监测的主要特征道路车速实时监测的主要特征实时性不断增强实时性不断增强 系统建设和投用初期系统建设和投用初期 ：由于入网车辆规模较小

14、，所以需要截取最近由于入网车辆规模较小，所以需要截取最近2020分分钟的数据量进行运算，相对实时性较差钟的数据量进行运算，相对实时性较差 ；目前使用情况：目前使用情况：随着入网车辆的逐渐增加，单位时间内接收到的数据量成随着入网车辆的逐渐增加，单位时间内接收到的数据量成倍增长，计算机运算数据的截取时长逐步从原来的倍增长，计算机运算数据的截取时长逐步从原来的2020分钟缩短至目前的分钟缩短至目前的1010分钟，截取数据的加权平均时间为分钟，截取数据的加权平均时间为5 5分钟，因此系统反映道路车速更接分钟，因此系统反映道路车速更接近当前的实时路况。近当前的实时路况。 道路车速实时监测的应用道路车速实

15、时监测的应用1 1、还原城市道路车速信息状态进行综合分析、还原城市道路车速信息状态进行综合分析四、道路车速实时监测的应用四、道路车速实时监测的应用2 2、向公众发布城市道路通行情况、向公众发布城市道路通行情况0 . 0 05 . 0 01 0 . 0 01 5 . 0 02 0 . 0 02 5 . 0 03 0 . 0 016:0016:1016:2016:3016:4016:5017:0017:1017:2017:3017:4017:5018:0018:1018:2018:3018:4018:5019:0019:1019:2019:3019:4019:50静安寺地区全月静安寺地区全月161

16、6：00180018：0000车速分析报告车速分析报告四、道路车速实时监测的应用四、道路车速实时监测的应用3 3、向能够发布实时路况信息的导航终端发布实时路况数据、向能够发布实时路况信息的导航终端发布实时路况数据四、道路车速实时监测的应用四、道路车速实时监测的应用4 4、提供结合实时路况车速信息的智能动态导航软件、提供结合实时路况车速信息的智能动态导航软件南京西路南京西路 江宁路江宁路静态导航仪给静态导航仪给出的路线（地出的路线（地面优先）面优先）四、道路车速实时监测的应用四、道路车速实时监测的应用4 4、提供结合实时路况车速信息的智能动态导航软件、提供结合实时路况车速信息的智能动态导航软件南

17、京西路南京西路 江宁路江宁路静态导航仪给静态导航仪给出的路线（高出的路线（高架优先）架优先）四、道路车速实时监测的应用四、道路车速实时监测的应用4 4、提供结合实时路况车速信息的智能动态导航软件、提供结合实时路况车速信息的智能动态导航软件南京西路南京西路 江宁路江宁路动态导航仪给动态导航仪给出的路线（实出的路线（实时最短）时最短） 8.28.2基于基于RFIDRFID电子标签的动态交通信息检测技电子标签的动态交通信息检测技术术1 1、RFIDRFID技术原理技术原理RFIDRFID系统基本组成框图系统基本组成框图 RFIDRFID标签分为：标签分为： 低频（低频（LFLF） 高频（高频（HFH

18、F） 超高频（超高频（UHFUHF） 微波段（微波段（MWMW）2 2、基于、基于RFIDRFID电子标签的动态交通信息检测技术电子标签的动态交通信息检测技术 利用路边的信标和车载的电子标签自动采集行利用路边的信标和车载的电子标签自动采集行程时间的方法。程时间的方法。 信标是装在路标杆下部或信号灯下部的一个具信标是装在路标杆下部或信号灯下部的一个具有信息存储功能的信号发射和接收装置。有信息存储功能的信号发射和接收装置。 发射有关路标杆的位置和相应交叉口的信息，发射有关路标杆的位置和相应交叉口的信息，并可接收来自车载装置的有关信息，并与信息并可接收来自车载装置的有关信息，并与信息控制中心相连。控

19、制中心相连。 需要在道路上安装大量的附加设施，投资成本需要在道路上安装大量的附加设施，投资成本过大。过大。专用短程通信技术专用短程通信技术 专用短程通信专用短程通信(Dedicated Short Range (Dedicated Short Range Communication,Communication,简称简称DSRC)DSRC)是一种高效无线通信技是一种高效无线通信技术，它可以实现小范围内图像、语音和数据实时，术，它可以实现小范围内图像、语音和数据实时，准确和可靠双向传输，将车辆和道路有机连接准确和可靠双向传输，将车辆和道路有机连接 DSRCDSRC是基于长距离是基于长距离RFIDR

20、FID射频识别微波无线传输技射频识别微波无线传输技术。术。 19981998年，我国交通部年，我国交通部ITSITS中心向交通部无线电中心向交通部无线电管理委员会提出将管理委员会提出将5 58GHz8GHz频段频段(5.795(5.7955.815GHz5.815GHz：下行链路：下行链路500Kbps,500Kbps,上行链路上行链路250Kbps)250Kbps)分配给分配给DSRCDSRC技术领域。技术领域。专用短程通信技术专用短程通信技术 车载环境无线接入车载环境无线接入(WAVE)(WAVE)是下一代专用短距通信是下一代专用短距通信(DSRC)(DSRC)技术，能够提供高速的车到车技

21、术，能够提供高速的车到车(V2V)(V2V)和车到基础和车到基础设施设施/ /中心台中心台(V2I)(V2I)数据传输，主要可以用于智能交通系数据传输，主要可以用于智能交通系统统(ITS)(ITS)，车辆安全服务以及车上因特网接入。，车辆安全服务以及车上因特网接入。 WAVE WAVE 系统工作于系统工作于5.8505.8505.925 GHz5.925 GHz，采用，采用OFDMOFDM传传输技术，能够达到输技术，能够达到6 627 Mbit/s27 Mbit/s的信息传输速率。在的信息传输速率。在WAVEWAVE系统中，一个路侧单元系统中，一个路侧单元(RSU) (RSU) 可以覆盖方圆可

22、以覆盖方圆 1000 1000 英尺。英尺。WAVEWAVE系统基于系统基于IEEE 802.11pIEEE 802.11p协议，此协议协议，此协议目前仍在积极开发之中。目前仍在积极开发之中。专用短程通信技术专用短程通信技术DSRC结构体系 DSRCDSRC有车载单元有车载单元(OBU, On Board Unit)(OBU, On Board Unit)、路旁单元、路旁单元(RSU, (RSU, Roadside Unit)Roadside Unit)、专、专用短程通信协议及后台计算机组成。用短程通信协议及后台计算机组成。（1 1）车载单元）车载单元目前国际上使用目前国际上使用OBUOBU种

23、类很多，主要差异集中通信方式和通信种类很多，主要差异集中通信方式和通信频段不同。主要应用电子自动收费系统，频段不同。主要应用电子自动收费系统，OBUOBU从最初单片式电从最初单片式电子标签，发展到了目前子标签，发展到了目前双片式IC卡 加CPU单元，ICIC卡存储帐号卡存储帐号、余额、交易记录和出入口编号等信息，、余额、交易记录和出入口编号等信息，CPUCPU单元存储车主、单元存储车主、车型等有关车辆物理参数并为车型等有关车辆物理参数并为OBUOBU和和RSURSU之间高速数据交换提之间高速数据交换提供保障。供保障。 专用短程通信技术专用短程通信技术（2）路侧单元）路侧单元RSU指安装车道旁边

24、或车道上方的通信指安装车道旁边或车道上方的通信及计算机设备，其功能是与及计算机设备，其功能是与OBU完成实完成实时高速通信，实施车辆自动识别、特定目时高速通信，实施车辆自动识别、特定目标检测及图像抓拍等，它通常由设备控制标检测及图像抓拍等，它通常由设备控制器、天线、抓拍系统、计算机系统及其他器、天线、抓拍系统、计算机系统及其他辅助设备等组成。辅助设备等组成。 （3）专用通信链路）专用通信链路下行链路下行链路：从：从RSU到到OBU，采用，采用ASK调调制，制，NRZI编码方式数据通信速率编码方式数据通信速率50OKbit/s。上行链路上行链路：从：从OBU到到RSU，RSU天线不天线不断向断向

25、OBU发射发射5.8GHz连续波，其中一部连续波，其中一部分作为分作为OBU载波，将数据进行载波，将数据进行BPSK调制调制后又反射回后又反射回RSU。上行数据本身也是。上行数据本身也是BPSK调制调制 ，载频为，载频为210MHz 专用短程通信技术专用短程通信技术 DSRC系统通信方式主动式：这种系统中路旁单元这种系统中路旁单元RSURSU和车载单元和车载单元OBUOBU均有振荡器，都可均有振荡器，都可以发射电磁波。当以发射电磁波。当RSURSU向向OBUOBU发射询问信号后，发射询问信号后，OBUOBU利用自身电池能利用自身电池能量发射数据给量发射数据给RSURSU，主动式，主动式DSRC

26、DSRC技术中技术中OBUOBU必须配置电池。必须配置电池。 被动式：RSURSU发射电磁信号，发射电磁信号，OBUOBU被激活后进入通信状态，并以一种被激活后进入通信状态，并以一种切换频率反向发送给切换频率反向发送给RSURSU，被动式，被动式DSRCDSRC技术中技术中OBUOBU电源配置可有可电源配置可有可无。无。 DSRC在ITS中的应用 车车- -路通信路通信主要面向非安全性应用，主要面向非安全性应用，以以ETCETC系统为代表。它是一种应用于公系统为代表。它是一种应用于公路，大桥和隧道的电子自动收费系统。路，大桥和隧道的电子自动收费系统。车辆经过特定的车辆经过特定的ETCETC车道

27、，通过车载车道，通过车载OBUOBU与与 路侧路侧RSURSU的通信，不需停车和的通信，不需停车和收费人员采取任何操作的情况下，能自收费人员采取任何操作的情况下，能自动完成收费过程。动完成收费过程。ETCETC系统能大大提高系统能大大提高高速公路的通行能力，提高服务水平，高速公路的通行能力，提高服务水平，简化收费过简化收费过 程，节约成本。程，节约成本。 如右图，除了已经比较成熟的如右图，除了已经比较成熟的ETCETC系统系统外，还可以用在外，还可以用在电子地图的下载和交通电子地图的下载和交通调度调度等。路边的等。路边的RSURSU接入后备网络与当接入后备网络与当地的地的交通信息网或因特网交通

28、信息网或因特网相连，通过相连，通过OBUOBU与与RSURSU的通信来获得电子地图和路的通信来获得电子地图和路况信息等，从而可以选择最优路线，能况信息等，从而可以选择最优路线，能够缓解交通拥堵等。够缓解交通拥堵等。 DSRC在ITS中的应用 车车- -车通信车通信方式主要用于车辆的方式主要用于车辆的主动安全主动安全方面。据世卫组织统计全球每年有方面。据世卫组织统计全球每年有120120多万人死于交通事多万人死于交通事故，每年交通事故造成的经济损失高达故，每年交通事故造成的经济损失高达51805180亿美元。将亿美元。将 DSRCDSRC技术应用于交通安全领域，能够提技术应用于交通安全领域，能够

29、提高交通的安全系数，作用是减少交通事故，降低直接和非直接的经济损失，以及减少地面交通网高交通的安全系数，作用是减少交通事故，降低直接和非直接的经济损失，以及减少地面交通网络的拥塞。络的拥塞。 当前面车辆检测到障碍物或车祸等情况时，它将向后发送碰撞警告信息，提醒后面的车辆潜在的危险。另一情形为，在路边紧急停车的车辆向靠近自己的车发送警告消息，提醒它们不要进入危险区域。车-车通信的应用还包括转弯速度控制、车队管理和安全超车等。 8.48.4基于手机定位的动态交通信息检测技术基于手机定位的动态交通信息检测技术 手机定位技术是指利用手机定位技术是指利用GPSGPS定位技术或者基站定位技定位技术或者基站

30、定位技术对手机进行定位的一种技术。术对手机进行定位的一种技术。 基于基于GPSGPS的定位方式是利用手机上的的定位方式是利用手机上的GPSGPS定位模块将自定位模块将自己的位置信号发送到定位后台来实现手机定位的。己的位置信号发送到定位后台来实现手机定位的。 基站定位则是利用基站对手机的距离的测算距离来确基站定位则是利用基站对手机的距离的测算距离来确定手机位置的。定手机位置的。 后者不需要手机具有后者不需要手机具有GPSGPS定位能力，但是精度很大程定位能力，但是精度很大程度依赖于基站的密度，有时误差会超过一公里。度依赖于基站的密度，有时误差会超过一公里。 前者定位精度较高。此外还有利用前者定位

31、精度较高。此外还有利用WifiWifi在小范围内定在小范围内定位的方式。位的方式。移动定位技术移动定位技术 按照定位计算的主体不同分为：按照定位计算的主体不同分为： 基于移动台的定位方法：基于移动台的定位方法：GSMGSM系统中称为前向链路定系统中称为前向链路定位。移动台接收多个已知位置的发射机发出的与移动位。移动台接收多个已知位置的发射机发出的与移动台位置有关的特征信息，再由集成在移动台中的位置台位置有关的特征信息，再由集成在移动台中的位置计算模块根据有关定位算法计算出移动台的估计位置，计算模块根据有关定位算法计算出移动台的估计位置，如如GPSGPS 基于网络的定位方法：反向链路定位。多个固

32、定位置基于网络的定位方法：反向链路定位。多个固定位置的接收机接收移动台（手机）发射的信息，将接收到的接收机接收移动台（手机）发射的信息，将接收到的与位置有关的特征信息送到网络中的移动定位中心的与位置有关的特征信息送到网络中的移动定位中心进行处理。进行处理。 混合定位方法：两种方法的综合混合定位方法：两种方法的综合定位服务技术原理GPRS通信网络通信网络基于基于GPSGPS定位技术获取移动终端经纬度坐标，通过移动通信定位技术获取移动终端经纬度坐标，通过移动通信GPRSGPRS网络发送，而网络发送，而后利用后利用GISGIS技术，将移动终端所在位置和行走轨迹标注在电子地图上技术，将移动终端所在位置

33、和行走轨迹标注在电子地图上手机定位模式介绍三种手机定位方式：利用手机上的GPS定位模块将自己的位置信号发送到定位后台来实现手机定位。GPS方式基站或wifi定位混合模式基站定位则是利用基站对手机的距离测算确定手机的位置，基站越多精度越高。两种模式同时采用，发挥各自的擅长。两种定位模式比较主要用在室外定位出于国防安全的考虑， 民用GPS定位国家一般要求必须有误差，误差大概至少在50米以上GPS定位使用卫星，比较费电，精确，但在室内无法定位GPS定位主要用在室内定位精度很大程度依赖于基站的分布及覆盖范围的大小，有时误差会超过一公里上海、北京wifi热点区域覆盖较多，二线城市wifi覆盖率较低基站或

34、wifi定位手机定位示意图如何看待位置定位技术本身？如何看待位置定位技术本身？导航应用导航应用安全与安全与紧急服务紧急服务跟踪应用跟踪应用信息服务信息服务应用应用运营商运营商特有应用特有应用A-GPSTOA/TDOAE-OTDCI+TA+RxCell I.D.SMS/EMSSTKWAPMMSK-javaPocket IE业务领域业务领域可使用的技术可使用的技术业务表现形式业务表现形式及用户界面及用户界面移动定位技术移动定位技术本身不是一种本身不是一种业务的表现形业务的表现形式，更不是一式，更不是一种用户界面方种用户界面方式。移动定位式。移动定位技术可以看成技术可以看成是一种面向定是一种面向定位

35、类业务需求位类业务需求的有待开发的的有待开发的服务资源。服务资源。结论结论无线网络定位技术无线网络定位技术GSMGSM网络常用的三种定位技术：网络常用的三种定位技术： Cell IDCell ID E-OTD E-OTD A-GPSA-GPSSMLCE-OTD CapableMobileGPS CapableMobile普遍使用的移动定位技术（普遍使用的移动定位技术（1 1）CELLID 一种最简单的定位技术，无需对手机和网络进行修改，就可以向当一种最简单的定位技术，无需对手机和网络进行修改，就可以向当前的移动用户提供自动定位业务，该技术是根据移动台所处的蜂窝前的移动用户提供自动定位业务，该技

36、术是根据移动台所处的蜂窝小区小区ID号来确定用户的位置，因此它的定位精度取决于蜂窝小区的号来确定用户的位置，因此它的定位精度取决于蜂窝小区的半径。半径。 精度是最低的精度是最低的 但是投资较低，因此可以让移动运营商迅速进入定位市场。但是投资较低，因此可以让移动运营商迅速进入定位市场。 在今后的在今后的3G网络中该技术将会与其它高精度的定位技术并存，来网络中该技术将会与其它高精度的定位技术并存，来满足用户不同需求的定位业务。满足用户不同需求的定位业务。 目前该技术已经在许多国家（包括我国）的移动网络中开始为一些目前该技术已经在许多国家（包括我国）的移动网络中开始为一些精度要求不高的定位业务提供服

37、务。精度要求不高的定位业务提供服务。 例如天气预报、餐馆查询、影院信息等。并且在美国，它已经开始例如天气预报、餐馆查询、影院信息等。并且在美国，它已经开始为第为第1阶段的阶段的E911紧急服务提供支持。紧急服务提供支持。 Cell-IDCell-ID定位技术定位技术Network-based Cell-IDNetwork-based Cell-ID： 移动终端不需任何变化移动终端不需任何变化 MSC/VLR/HLR支持支持MAP ATI信令信令 (GSM 0902) 服务器通过网络单元服务器通过网络单元(HLR) 获取用户终端的获取用户终端的 Cell-ID 信息信息 定位服务器根据定位服务器

38、根据Cell ID信息计算出用户的经纬度坐标信息计算出用户的经纬度坐标LocationClientBSCMSC/SGSNCell-IDLat/LongLocationServerCell-IDCell-ID定位技术定位技术Handset-based Cell-IDHandset-based Cell-ID：LocationClientBSCMSC/SGSNCell-IDLat/LongLocationServer GSM网络不需任何变化网络不需任何变化 移动台支持移动台支持STK功能功能,SIM卡带有定位菜单卡带有定位菜单 手机通过手机通过SMS发送发送Cell-ID信息到定位服务器信息到定位

39、服务器 定位服务器计算用户经纬度坐标定位服务器计算用户经纬度坐标 接口为基于接口为基于SMS的空中接口的空中接口STK移动台普遍使用的移动定位技术（普遍使用的移动定位技术（2 2） TOA/TDOA 采用信号到达时间测量或信号到达时间差测量的定位方式。通过测量从采用信号到达时间测量或信号到达时间差测量的定位方式。通过测量从发射机传到多个接收机的信号传播时间或时间差来确定移动用户的位置发射机传到多个接收机的信号传播时间或时间差来确定移动用户的位置 是一种基于电波传输时间的定位技术。在是一种基于电波传输时间的定位技术。在AMPS、GSM、WCDMA、窄、窄带带CDMA和和CDMA2000网络中均可

40、采用这种技术。网络中均可采用这种技术。 定位精度较高，但对时间基准的依赖性也较高。定位精度较高，但对时间基准的依赖性也较高。 TDOA受多径干扰的影响也较大，在受多径干扰的影响也较大，在CDMA网络中使用的精度较高，因网络中使用的精度较高，因为为CDMA网络本身具有抗多径干拢能力，实测结果可达网络本身具有抗多径干拢能力，实测结果可达55米，有望进一米，有望进一步提高到步提高到1020米左右。米左右。 如果如果GSM网络采用网络采用TDOA方法定位，关键在于良好的参数设计和技术保方法定位，关键在于良好的参数设计和技术保证。证。 确定位置信息的响应时间比确定位置信息的响应时间比CELL-ID技术略

41、长，大约要技术略长，大约要10秒。同步秒。同步GSM网络所需要的代价也要比通过网络所需要的代价也要比通过CELL-ID提高网络性能高得多。提高网络性能高得多。 无需对手机进行修改，可直接向现存用户提供服务。无需对手机进行修改，可直接向现存用户提供服务。 目前已有多家美国移动运营商放弃了目前已有多家美国移动运营商放弃了EOTD技术改用该技术来满足技术改用该技术来满足FCC对对E911第二阶段的要求。第二阶段的要求。 普遍使用的移动定位技术（普遍使用的移动定位技术（3 3）AGPS AGPS技术是一种结合了网络基站信息和技术是一种结合了网络基站信息和GPS信息对移动信息对移动台进行定位的技术，可以

42、在台进行定位的技术，可以在GSM/GPRS、WCDMA和和CDMA2000网络中使用。网络中使用。 该技术需要在手机内增加该技术需要在手机内增加GPS接收机模块，并改造手机天线接收机模块，并改造手机天线，同时要在移动网络上加建位置服务器、差分，同时要在移动网络上加建位置服务器、差分GPS基准站等基准站等设备。如果要提高该方案在室内等设备。如果要提高该方案在室内等GPS信号屏蔽地区的定位信号屏蔽地区的定位有效性，该方案还提出需要增添类似于有效性，该方案还提出需要增添类似于EOTD方案中的位测方案中的位测量单元（量单元（LMU）。）。 AGPS解决方案的优势主要在其解决方案的优势主要在其定位精度定

43、位精度上。在室外等空旷上。在室外等空旷地区，其精度在正常的地区，其精度在正常的GPS工作环境下，可达工作环境下，可达10米左右，堪米左右，堪称目前定位精度最高的一种定位技术。称目前定位精度最高的一种定位技术。 该技术的另一优点为：首次捕获该技术的另一优点为：首次捕获GPS信号的时间一般仅需几信号的时间一般仅需几秒，不像秒，不像GPS的首次捕获时间可能要的首次捕获时间可能要23分钟。分钟。 A-GPSA-GPS技术技术A-GPSA-GPS技术技术:( :(需要支持需要支持AGPSAGPS的终端的终端) ) 网络发送网络发送GPSGPS辅助定位信息至移动终端辅助定位信息至移动终端 移动终端接收卫星

44、导航信号移动终端接收卫星导航信号 网络侧服务器基于接收到的卫星导航信号计算移动终端位置网络侧服务器基于接收到的卫星导航信号计算移动终端位置GPS CapableMobileWARN(Wide Area Reference Network)Mobile Position CenterPosition Determination EntityICP/SP技术比较技术比较技术方案技术方案基于网络或基于网络或手机手机定位精度定位精度网络运营网络运营商的投资商的投资终端改终端改造要求造要求室内覆室内覆盖盖技术复技术复杂度杂度支持的网络支持的网络CELL-IDCELL-ID基于网络基于网络100m - 3

45、0km100m - 30km低低不需要不需要可以可以低低GSM/GPRSGSM/GPRS、WCDMAWCDMA、CDMA2000CDMA2000TOA/TDOATOA/TDOA基于网络基于网络60 - 150 m60 - 150 m高高不需要不需要可以可以高高GSM/GPRSGSM/GPRS、WCDMAWCDMA、CDMA2000CDMA2000A-GPSA-GPS混合定位混合定位10 - 50 m10 - 50 m中中需要需要受限制受限制中中GSM/GPRSGSM/GPRS、WCDMAWCDMA、CDMA2000CDMA2000定位方法定位方法定位精度定位精度（m）响应时响应时间（间（s）对

46、网络的对网络的影响影响对终端的对终端的影响影响技术复杂技术复杂度度Cell ID30020001-2无无无无低低OTDOA502002-6大（增加大（增加大量设备）大量设备）小（软件小（软件升级）升级）高高A-GPS530530小（增加小（增加少量设备）少量设备）大（配置大（配置GPS模块）模块）中中 基于手机定位的动态交通信息检测技术基于手机定位的动态交通信息检测技术 以道路上行驶车辆的车载手机为检测对象，检以道路上行驶车辆的车载手机为检测对象，检测器仅获得手机测器仅获得手机IDID号和经纬度信息。号和经纬度信息。基于手机探测车运行数据的行程时间估计检测流程图基于手机探测车运行数据的行程时间估计检测流程图手机探测车数据采集地图数据预处理地图匹配行程时间和平均速度估计及预测