智能调度系统 | 车辆定位，你知道多少？

     目前全球定位主要有GPS、北斗、GLONASS、伽利略四个系统组成，而应用最广泛的是GPS和北斗系统。

      GPS全球定位系统是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航GPS定位系统，主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务。

      北斗卫星定位系统是由我国自主研发的，致力于向全球用户提供高质量定位、导航和授时服务的定位系统，主要服务包括开放服务和授权服务两种方式。开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务，授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户，提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

      卫星定位技术包括伪距单点定位、载波相位定位和实时差分定位。

      伪距测量就是测定卫星到接收机的距离，即由卫星发射的测距码信号到达公交车载接收机的传播时间乘以光速所得的距离。伪距法单点定位，就是利用接收机在某一时刻测定与4颗以上卫星的伪距，及从卫星导航电文中获得的卫星瞬时坐标，采用距离交会法求出天线在WGS-84坐标系中的三维坐标。

      载波相位测量是测定卫星载波信号到接收机天线之间的相位延迟。卫星载波上调制了测距码和导航电文，接收机接收到卫星信号后，先将载波上的测距码和卫星电文去掉，重新获得载波，称为重建载波，接收机将卫星重建载波与接收机内由振荡器产生的本振信号通过相位计比相，即可得到相位差，从而计算出坐标位置。

      实时差分定位的原理是在已有的精确地心坐标点上安放接收机（称为基准站），利用已知的地心坐标和星历计算观测值的校正值，并通过无线电通信设备（称为数据链）将校正值发送给运动中的接收机（称为流动站）。流动站利用校正值对自己的观测值进行修正，以消除上述误差，从而提高实时定位精度。动态差分方法有多种，主要有位置差分、伪距差分(RTD)、载波相位实时差分(RTK)和广域差分等。

      现在公交车辆多采用是GPS与北斗的双系统复合模块来定位。车载终端实时获取车辆经纬度、速度和方向等行车数据，通过移动网络将相关数据上传智能调度平台，调度人员可以通过可视化管理平台，通过定位技术对移动车辆进行统一集中管理和实时监控调度，及时发现问题，调整发车状态。

      回传的定位数据通过接口与MaaS平台进行对接，为乘客出行APP查询提供数据，是乘客服务系统的重要组成部分。同时，公交车辆运行的历史数据是大数据分析的重要基础数据，为线路规划、计划排班、车辆配置提供重要的决策支撑。

      目前只有很少一部分公交车载设备采取了差分定位模式，而未来，如果要实现自动驾驶等模式，就需要差分定位及车路协同定位等模式来保障安全和可靠。

      现在的公交车载设备因受网络技术的限制，很多功能受到限制或无法实现，如在线支付、无人驾驶、在线识别等。未来， “北斗+5G”的应用是公交车载设备的发展方向，5G系统以毫秒级时延，峰值10Gbps的带宽和超高密度连接，为智能调度系统插上腾飞的翅膀，差分后的北斗定位系统能够提供厘米级定位服务，提供高精度的位置感知，两者结合，必将推进智慧公交的进一步发展和飞跃。

　来源：济南市城市交通研究中心