数事我本与度用
应用研究
基于无线传感网的城市智能交通车辆定位技术研究
金欢
(江西科技学院信息工程学院江西南昌330098)
摘要：在成市智能交通系统中,行驶车输定住成为了关键同题。无线传感网是信息获得和数据处理的一种新模式,其节点定位技术为车辆定位提供了支撑。本文提出了基于无线传感网的城市智能交通车辆定位技术,采用TDOA技水和最小二乘法对行驶车新进行初始定位再利用改进的轻子滤波算法提高定位精度得到最终位置。实验证明，该方法可有效的提高定住精度且投入成本低。
关键词：无线传感网城市督能交通车辆定住
中图分类号:U495;TP212.9;TN929.5
文献标识码：A
随着科技技术和工业技术的发展，汽车保有量迅速增长，城市交通压力日益加大，城市智能交通系统(ITS)中的车辆定位与身份识别倍受关注，运动中的车辆定位为ITS中的关键间题。无线传感网(WSN)是由传感器、数据处理和通信单元组合节点以自组网的形式构成的网络，是一种不依赖中心节点的全分布系统
针对基于WSN的ITS系统，本文中提出通过TDOA技术获得车辆原始位置信息，利用最小二乘法处理数据。初次定位获得车辆位置粗略信息，再利用改进的粒子滤波算法进行再次定位。实验证明，
本文提出的方法成本较低，获得车位车辆位置信息精度较高。 1智能交通系统模型
在交通环境中设置大量传感器节点，对道路中的车辆进行实时监控，所获得的信息上传到控制中心。基于无线传感网的城市智能交通车辆定位系统如图1所示，该系统由控制中心通信传感器节点和车载传感器组成。道路上行驶通过自带车载传感器以固定频率广播信号，请求路侧通信传感器节点发送坐标信息，当接收到返回的坐标信息和RSSI值后，估算粗略坐标，然后再利用改进的粒子滤波算法计算出准确坐标值，并将坐标值发送到控制中心，中心根据获
得的信息进行调度和决策。 2行驶车辆粗略位置测量
不同的路侧通信传感器得到行驶车辆的广播信号存在时间差通过路侧通信传感器的坐标与该时闻差，采用TDOA定位技术得到车辆位置信息。根据时间差和电磁波传插速度可得到距离差，将该距离差代人式(1)，可计算出行驶车辆的粗略位置信息，
x, + y2 y(x, x)* +(y, y)* = d,[/* + y* /(x x)* +(+ y)* =d,
(1)
其中，s,(0.0),s,(x,,y,),5,(x,,y)为3个已知路侧通信传感器坐标，(x，y)为待测行驶车辆坐标，d.为待测车辆与s和s,两节点的距离差，d,,为待测车辆与s和s,两节点的距离差通过计算可得到一组行驶车辆坐标pxs，为保证精度，需要别除误差较大的坐标值。将多组车辆坐标代入式(2)，得到车辆坐标平均值，利用式(3)别除误差较大的
定位医益范围
大代代服器网
事传零零节点.年辆
交通管理中心
通信o 费
区
十字路口
图1无线传感网城市智能交通应用示意图
收移日期：2016-0726
文章编号:1007-9416(2016)09-0073-01
坐标值，最后保留60%的车辆坐标值
(2)
posax=
S
i = argmax pos. pos,
(3)
本文根据行驶车辆车载传感器接收路侧通信传感器节点RSSI 值，对待测车辆位置坐标加权计算，得到行驶车辆粗略位置信息。 3改进粒子滤波算法在运动车辆精确定位中的应用
粒子滤波是通过MonteCarlo对一组有权值样本随机抽取，利用对样本位置和权值大小进行调节，从面接近事件发生概率，将样本均值作为系统估值获取具有最小方差的状态估计，系统模型表示为式(4)：
[S, = f-I(S,-,O.-)[=+ = h-(S-Sx-)
(4)
设("为样本集合，瑞为集合中样本的权值，k时刻样本状态后验概率密度表示为式(5)：
q(S..2ae) Zw8(So. St.e)
(5)
基于信号强度指示RSSI和TDOA技术的方法，在获得行驶车辆的初始坐标后，车辆自带车载传感器利用粒子滤波算法对车辆定位，由于经典粒子滤波算法样本存在退化情况，为防止发生样本退化，采用对样本重新采样，并改进设计微率密度函数等，从而对粒子滤波过程进行优化
通过实验证明，在图1的环境下，将本文提出的改进粒子滤波算法与经典粒子滤波算法实验对比，比较目标车辆x，y坐标的平均定位误差，本文提出的改进的粒子滤波算法的定位精度优于经典算法。 4结语
本文提出的基于无线传感网的城市智能交通车辆定位技术，首先采用TDOA定位技术获取行驶车辆的初始位置再增加RSSI值权重计算，获得车辆初次定位的粗略坐标，通过改进的粒子滤波算法对行驶车辆位置再次定位，完成以上步骤得到车辆准确的位置。实验证明，本文所提出的方法有效的提高了城市智能交通车辆定位的
精度，且硬件投人成本较低。参考文献
[1]王冬,吴荐.基于TDOA和改进粒子滤波算法的智能交通系统运行车辆定位[J7计算机测量与控制.2014.22(4);1196-1198
[2]杨志.胡文红.基于云计算视觉技术的肇事车辆定位系统设计[J]. 计算机测量与控制,2013,21(3):770-772.
[3]陈娟娟.基于GIS与GPS的车辆定位监控系统[D].天津：天津大学， 2012.
[4]李文娟.车联网中车辆定位及其优化技术研究[D].南京：南京邮电大学.2013.
作者简介：金欢(1985一)，女，汉旗，江西丰城人，讲师，确士，研究方向：需求工程、软件工程、可信计算。方方数据