2017年（第39卷)第2期
doi :10.19562/j.chinasae.qcgc.2017.02.017
汽车工程 Automotive Engineering
2017(Vol.39) No.2
基于RFID、视觉和UWB的车辆定位系统
曹立波，陈峰，颜凌波，秦勤，张瑞锋
（湖南大学，汽车车身先进设计制造国家重点实验室，长沙410082）
[摘要]】在智能交通系统中获取车辆的精确位置对提升主动安全和实现无人驾驶具有重要意义。针对目前全球定位系统（GPS）和车路通信（V2I)定位方法的不足，结合射频识别（RFID）、视觉和超宽带（UWB）通信提出了一种新的车辆定位系统，目的是在GPS效果不佳的城市环境下实现车道级的定位。提出了基于RFID和视觉的车道判别算法和基于UWB的单锚点V2I定位算法。分析了单锚点V2I定位算法在典型工况下的定位误差。结果表明，在合理布置路侧单元的前提下采用该定位方法可实现直道和弯道定位误差分别在0.3和0.5m以内的定位精度。关键词：智能交通系统；车辆定位：RFID；视觉：UWB
VehiclePositioningSystemBasedonRFID,VisionandUWB
CaoLibo，ChenZheng，YanLingbo，QinQin&ZhangRuifeng
Hunan Uniersity, State Key Laboratory of Aderanced Design and Manfacturing for Vehicle Body, Changsha410082
[Abstract]To obtain the accurate location of vehicles in intelligent transportation systems has important sig nificance to enhancing active safety and implementing autonomous driving. In view of the defects of present global positioning system (GPS) and vehicle-to-infrastructures (V2I) positioning technology, a novel positioning system is proposed by combining radio-frequency identification （RFID), vision and ultra-wideband （UWB） communications， aiming at realizing lane-level positioning in urban environment with poor GPS effects. Both algorithms of lane judg ment based on RFID and vision and single RSU V2I positioning based on UWB are put forward, with the error of single RSU V2I positioning in typical conditions analyzed. The results indicate that the proposed system with rational arrangement of RSUs can achieve a positioning accuracy with an error less than O. 3m for straight road and O. 5m for curved road respectively.
Keywords: intelligent transportation systems; vehicle positioning; RFID; vision; UWB
可通过差分法来提高精度。伪差分全球定位系统在
前言
智能交通系统（intelligenttransportationsystem， ITS）以提高交通效率和交通安全为主要目的，而车辆定位是其中的关键技术。获取车道级的精确位置对于在ITS中提高智能车辆的安全性和实现自主驾驶都具有重要意义。
以全球定位系统（globalpositioningsystem， GPS）为代表的全球导航卫星系统（globalnavigation satellitesystem）是目前使用最广泛的车辆定位技术，
原稿收到日期为2016年3月22日。
通信作方繁据硕士研究生，E-mail：cz1991@hnu.edu.cn。
开阔环境下定位精度为2m左右，达不到车道级定位要求。基于载波相位的差分全球定位系统（real timekineticdifferentialGPS，RTK-DGPS）定位精度可达厘米级，但由于卫星信号易被遮挡，且信号丢失后恢复时间长，可靠性欠佳。实验证明城市环境中 RTK-DGPS仅有少部分时间能达到此精度[]，且 RTK接收机价格高达数万元，难以大规模普及。
惯性导航系统（inertial navigation system，INS）被用于车辆的航位推算，以修正GPS信号不佳时造成的定位误差，或在GPS无信号的条件下代替GPS