城市有軌電車調度系統應用方案
上海司南衛星導航技術股份有限公司
一、行業背景
20世紀70年代以來，以汽車為主導的交通模式所帶來的問題日顯嚴重，為緩解能源危機、環境污染、土地緊缺、交通擁堵等問題，世界各國都在大力完善城市公交系統，比如目前大力推廣的大容量的有軌電車等，但僅僅通過改進交通工具的手段并不能徹底改善公共交通的現狀，必須尋求一套科學實用的公交調度管理系統，實時對公交車輛進行監控，并及時對遇到的緊急路況進行妥善處理，保證公交車輛的有序運行，這已經成為當前發展城市公共交通的重點。
自2012年年底北斗導航衛星系統實現亞太區域服務以來，為保障公共安全，改善交通環境，交通部以及各級政府部門均制訂了相關政策，推動中國北斗衛星導航系統在民用交通領域的應用?；谏鲜霰尘埃俳Y合乘客候車、乘車的方便性和公交調度管理者的實際需求等因素，司南導航提出了基于北斗的有軌電車監控系統方案，為現代有軌電車引入智能化實時管理的理念。
二、系統介紹
有軌電車監控系統要求可以全天24小時對車輛進行衛星定位跟蹤，位置精度要求為厘米級，監控調度中心客戶端能夠實時顯示有軌電車的位置信息、行駛方向、車牌號、駕駛員姓名、速度、油量、速度，以及每兩輛車之間的距離，如果超出規定行車路線范圍要立即報警；車站客戶端能夠顯示最近一班車與車站的直線距離和大約到站時間，并在電車進站前進行語音提醒播報，在發生異常緊急情況時，駕駛員可以及時快速的向監控中心發送緊急報警信號。另外線路監控系統要求對車輛幾個月內的行車數據進行保存，以便在必要的時候對歷史數據回放調查。能夠根據需要對車輛報警、里程、管理員操作等信息進行報表統計，方便企業進行管理。對于路橋等遮擋物比較多的場地，可以選擇INS+GNSS組合定位的方式，實現對短時間失去衛星信號情況下的連續高精度定位。
三、技術要點
1. 遮擋環境下定位的準確性
有軌電車線路中有高架橋、樓房、樹木等遮擋環境，這些環境對衛星信號影響比較大，司南公司的INS（慣性導航）+GNSS組合定位接收機可以在失去衛星信號的情況下仍然保證電車能夠連續高精度定位。
2.數據傳輸頻率的要求
一般有軌電車等公交工具要求的實時數據輸出的頻率不超過10HZ，司南北斗接收機最高支持20HZ的數據輸出，完全能夠滿足需要。
3.定位精度要求
位置精度要求能夠達到2cm。目前，市場上的GNSS接收機單機定位精度最高為米級，要達到2cm的實時定位精度，必須采用差分定位的方式（RTK），即在應用時首先建立一個GNSS基準站系統，接收衛星信號并不斷廣播差分改正數，每輛機車安裝一臺GNSS移動站，同時接收衛星信號和基準站的差分改正數，進行RTK定位，得到精度優于2cm的定位結果。由于BDS衛星在中國區域的覆蓋性比較好，考慮到有軌電車線路的運行環境比較復雜（多樓、多樹），因此BDS接收機的優勢將能夠得到充分發揮。
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