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基于RSSI定位的智能公交系统设计
| 论文题名： | 基于RSSI定位的智能公交系统设计 |
| 关键词： | 无线传感器网络;智能公交系统;交通拥挤;城市公交;定位系统 |
| 摘要： | 公交车辆先行战略的确立是减缓交通拥挤问题的有效措施。城市公交系统向智能化，人性化发展是一个必然趋势。公交定位系统作为城市公交系统的一个子系统，有着重要的研究价值。而无线传感网络技术，将传感技术、无线通信技术和网络技术合为一个整体，具有成本低、体积小、自组织等特点，是一种可行的公交车辆定位的方案。本课题采用的由无线传感器网络组建的城市公交车定位系统，具有成本低、实现容易，定位精度能够满足需要等特点。论文的具体工作包括: 在了解国内外车辆定位方法的研究现状和研究方法的基础上，从课题研究目的和应用意义出发，确定了无线传感网络的公交定位系统的总体框架。依据定位系统中传感器节点的功能，从硬件方面对电路的各个环节作了具体阐述。系统节点采用TI公司的CC2530作为处理模块，外接CC2591射频前端共同实现系统功能。研究工作具体分为上层的无线传输模块和下层的测试底板来进行。 论文首先对公交车辆定位的几种相关技术进行了分析，介绍了定位的基本原理，对射频系统工作原理进行分析，并且可以应用在节点发射前端部分上，然后介绍了无线数据传输技术。随后对公交定位信息产生误差的原因从多个角度进行了研究，并从其误差产生的根源出发，提出了相对应的补偿方案。 定位算法是本课题的一个研究重点。在分析已有的车辆定位方法优缺点的基础上，着重分析其中的一种定位算法，基于RSSI的无线传感定位。在此基础上，利用其自身的优点，进行一定的改进，引入自学习的思想，采用一种基于RSSI的自学习式的节点定位算法，解决直线道路和曲线道路情况下的定位问题，从而获知公交车辆与站台之间的实际距离。在定位算法的基础上，对公交车辆到站时间进预测。依据电子站牌路段的平均速度和到站距离，从而预测出公交车辆到站的时间。 在此基础上，课题在对定位系统和算法所做的研究基础上进行相关实验，采集传感器节点的信号强度，通过Matlab仿真对数据进行分析，从而对算法进行验证。实验结果表明，节点的通信距离可以达到1000米左右，且数据传输过程比较稳定，定位测距误差也在可接受的范围内，方案切实可行。该定位系统设计简单，设备成本低廉。一方面为系统的进一步开发提供了一定的理论依据，具有一定的参考价值;另一方面能够降低使用费用，使得无线传感器网络的公交车定位系统被广泛应用。 最后，利用深圳市M382路公交车的实时定位数据进行实验，实验结果表明论文提出的优化方案在数据处理速度上有了较大的改善，预测精度也在可接受范围内，在实际应用时能有较好的发挥。 |
| 作者： | 李向东 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 祝忠明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 成都理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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