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20世紀70年代以來，以汽車為主導(dǎo)的交通模式所帶來的問題日顯嚴重，為緩解能源危機、環(huán)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(tǒng)，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(xiàn)狀，必須尋求一套科學(xué)實用的公交調(diào)度管理系統(tǒng)，實時對公交車輛進行監(jiān)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(jīng)成為當(dāng)前發(fā)展城市公共交通的重點。

自2012年年底北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)實現(xiàn)亞太區(qū)域服務(wù)以來，為保障公共安全，改善交通環(huán)境，交通部以及各級政府部門均制訂了相關(guān)政策，推動中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在民用交通領(lǐng)域的應(yīng)用。基于上述背景，再結(jié)合乘客候車、乘車的方便性和公交調(diào)度管理者的實際需求等因素，司南導(dǎo)航提出了基于北斗的有軌電車監(jiān)控系統(tǒng)方案，為現(xiàn)代有軌電車引入智能化實時管理的理念。

二、系統(tǒng)介紹

有軌電車監(jiān)控系統(tǒng)要求可以全天24小時對車輛進行衛(wèi)星定位跟蹤，位置精度要求為厘米級，監(jiān)控調(diào)度中心客戶端能夠?qū)崟r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(guī)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(fā)生異常緊急情況時，駕駛員可以及時快速的向監(jiān)控中心發(fā)送緊急報警信號。另外線路監(jiān)控系統(tǒng)要求對車輛幾個月內(nèi)的行車數(shù)據(jù)進行保存，以便在必要的時候?qū)v史數(shù)據(jù)回放調(diào)查。能夠根據(jù)需要對車輛報警、里程、管理員操作等信息進行報表統(tǒng)計，方便企業(yè)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(xiàn)對短時間失去衛(wèi)星信號情況下的連續(xù)高精度定位。

三、技術(shù)要點

1. 遮擋環(huán)境下定位的準(zhǔn)確性

有軌電車線路中有高架橋、樓房、樹木等遮擋環(huán)境，這些環(huán)境對衛(wèi)星信號影響比較大，司南公司的INS（慣性導(dǎo)航）+GNSS組合定位接收機可以在失去衛(wèi)星信號的情況下仍然保證電車能夠連續(xù)高精度定位。

2.數(shù)據(jù)傳輸頻率的要求

一般有軌電車等公交工具要求的實時數(shù)據(jù)輸出的頻率不超過10HZ，司南北斗接收機最高支持20HZ的數(shù)據(jù)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(yīng)用時首先建立一個GNSS基準(zhǔn)站系統(tǒng)，接收衛(wèi)星信號并不斷廣播差分改正數(shù)，每輛機車安裝一臺GNSS移動站，同時接收衛(wèi)星信號和基準(zhǔn)站的差分改正數(shù)，進行RTK定位，得到精度優(yōu)于2cm的定位結(jié)果。由于BDS衛(wèi)星在中國區(qū)域的覆蓋性比較好，考慮到有軌電車線路的運行環(huán)境比較復(fù)雜（多樓、多樹），因此BDS接收機的優(yōu)勢將能夠得到充分發(fā)揮。