[發(fā)明專利]一種場(chǎng)內(nèi)車輛精確定位導(dǎo)航系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410187544.3
• 申請(qǐng)日: 2014-05-05
• 公開（公告）號(hào): CN103927900A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧明岳;王斌;傅裘俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波金洋化工物流有限公司
• 主分類號(hào): G08G1/0968
• 分類號(hào): G08G1/0968;G08G1/123
• 代理公司: 余姚德盛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33239
• 代理人: 胡小永

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車輛定位領(lǐng)域，尤其涉及一種場(chǎng)內(nèi)甩掛運(yùn)輸車輛精確定位導(dǎo)航系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

甩掛運(yùn)輸是指汽車牽引車按照預(yù)定的運(yùn)行計(jì)劃，在貨物裝卸作業(yè)點(diǎn)甩下所拖的掛車，換上其他掛車?yán)^續(xù)運(yùn)行的運(yùn)輸組織方式。牽引車與掛車的組合不受地區(qū)、企業(yè)、號(hào)牌不同的限制。與傳統(tǒng)運(yùn)輸方式相比，甩掛運(yùn)輸具有明顯優(yōu)勢(shì)：一是減少裝卸等待時(shí)間，加速牽引車周轉(zhuǎn)，提高運(yùn)輸效率和勞動(dòng)生產(chǎn)率；二是減少車輛空駛和無效運(yùn)輸，降低能耗和廢氣排放；三是節(jié)省貨物倉儲(chǔ)設(shè)施，方便貨主，減少五、六成成本；四是便于組織水路滾裝運(yùn)輸、鐵路駝背運(yùn)輸?shù)榷嗍铰?lián)運(yùn)，促進(jìn)綜合運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。甩掛運(yùn)輸已成為運(yùn)輸方式的新追求，發(fā)展汽車甩掛運(yùn)輸，對(duì)于降低物流成本，推動(dòng)現(xiàn)代物流和綜合運(yùn)輸發(fā)展，促進(jìn)節(jié)能減排，提升經(jīng)濟(jì)運(yùn)行整體質(zhì)量，具有重要意義。

“在現(xiàn)有的條件下實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)輸，正是甩掛運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)所在。”在相同的運(yùn)輸條件下，汽車運(yùn)輸生產(chǎn)效率的提高取決于汽車的載重量、平均技術(shù)速度和裝卸停歇時(shí)間三個(gè)主要因素。甩掛運(yùn)輸把汽車運(yùn)輸列車化，可以相應(yīng)提高車輛每運(yùn)次的載重量，從而提高運(yùn)輸生產(chǎn)效率。采用甩掛運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵，是要在裝卸貨現(xiàn)場(chǎng)配備足夠數(shù)量的周轉(zhuǎn)掛車，在汽車列車運(yùn)行期間，裝卸工人預(yù)先裝(卸)好甩下的掛車，列車到達(dá)裝(卸)貨地點(diǎn)后先甩下掛車，裝卸人員集中力量裝(卸)主車貨物，主車裝(卸)貨完畢即掛上預(yù)先裝(卸)完貨物的掛車?yán)^續(xù)運(yùn)行。

然而現(xiàn)有的甩掛運(yùn)輸依然未能實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行，主要表現(xiàn)在大量牽引車和掛車集中在轉(zhuǎn)運(yùn)站時(shí)匹配費(fèi)時(shí)費(fèi)力，其主要原因之一就是牽引車和掛車的識(shí)別定位效率低。

隨著無線技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷深入發(fā)展，很多應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)于場(chǎng)內(nèi)車輛實(shí)時(shí)位置信息的需求不斷加大，場(chǎng)內(nèi)車輛定位系統(tǒng)越來越受到關(guān)注，為了提高對(duì)場(chǎng)內(nèi)車輛管理的效率，精確的場(chǎng)內(nèi)車輛定位導(dǎo)航系統(tǒng)和方法顯得尤為重要。

在定位系統(tǒng)的應(yīng)用中GPS定位系統(tǒng)以其無需架設(shè)傳輸線路、不受距離限制、機(jī)動(dòng)靈活且傳輸速度快、定位性能良好等優(yōu)點(diǎn)在導(dǎo)航、交通運(yùn)輸、搶險(xiǎn)救災(zāi)、授時(shí)校頻、高精度測(cè)量等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但GPS信號(hào)無法傳播到場(chǎng)內(nèi)、地下和隧道中，且易受到大樹、山脈、城市內(nèi)部高大建筑物的遮擋而發(fā)生多路徑效應(yīng)，從而難以應(yīng)用到場(chǎng)內(nèi)。場(chǎng)內(nèi)定位技術(shù)以其對(duì)GPS定位性能的彌補(bǔ)和其在定位搜索、公共安全、軍事及商業(yè)等方面良好的應(yīng)用前景而備受人們重視，成為目前定位技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一。

目前，常用的場(chǎng)內(nèi)定位技術(shù)主要有藍(lán)牙定位、紅外線定位、超聲波定位、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位和RFID定位。其中藍(lán)牙定位技術(shù)是一種短距離的無線傳輸技術(shù)，是通過測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度來進(jìn)行定位，但對(duì)于復(fù)雜的空間環(huán)境，藍(lán)牙定位系統(tǒng)受噪聲信號(hào)干擾較大，使得其穩(wěn)定性較差；紅外線定位技術(shù)是利用光學(xué)傳感器接收光信號(hào)進(jìn)行定位，識(shí)別精度較高，但容易被熒光燈或者其他光源干擾，在定位上有局限性；超聲波定位技術(shù)是利用反射式的測(cè)距法，根據(jù)發(fā)射波和回波的時(shí)間差計(jì)算距離來實(shí)現(xiàn)定位，但會(huì)受到多徑效應(yīng)和非視距傳播的影響，同時(shí)需要大量的底層硬件設(shè)施，使得定位成本太高；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)分為基于測(cè)距的定位技術(shù)和非基于測(cè)距的定位技術(shù)，其中基于測(cè)距的定位技術(shù)是通過測(cè)量接收信號(hào)強(qiáng)度(RSSI)、信號(hào)到達(dá)時(shí)間(TOA)、信號(hào)到達(dá)時(shí)間差(TDOA)、信號(hào)到達(dá)角度(AOA)等來測(cè)量距離或者角度，再通過合適的定位算法推算出感應(yīng)單元的位置。非基于測(cè)量的定位技術(shù)是通過使用跳數(shù)或者網(wǎng)絡(luò)的連通性等信息來實(shí)現(xiàn)感應(yīng)單元的定位。相比較而言，基于測(cè)距的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)通常定位精度較高，同時(shí)具有通信距離較遠(yuǎn)、定位范圍較大的優(yōu)點(diǎn)，只是定位精度易受溫濕度、障礙物等環(huán)境因素的影響，如果運(yùn)用合適的定位算法進(jìn)行區(qū)域定位，其效果較為理想。RFID定位技術(shù)是利用射頻方式使讀卡器和電子標(biāo)簽之間進(jìn)行非接觸、非視距雙向通信，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，具有精度高、抗干擾強(qiáng)、識(shí)別速度快等優(yōu)點(diǎn)，而RFID定位技術(shù)又分為有源RFID定位技術(shù)和無源RFID定位技術(shù)，其中有源RFID定位技術(shù)由于電子標(biāo)簽需要內(nèi)置電池供電，雖然具有較遠(yuǎn)的讀卡距離，但其成本較高，體積較大，壽命有限。無源RFID定位技術(shù)由于電子標(biāo)簽的能源由讀卡器提供，所以標(biāo)簽上不需要附加電池，其成本較低，體積較小，使用期限較長，只是讀卡距離較短，使得定位范圍較小，如果增加標(biāo)簽的密度可以達(dá)到較高的定位精度，但是極大的增加了系統(tǒng)布置的復(fù)雜程度，但是將其作為精確定位校準(zhǔn)點(diǎn)，復(fù)雜程度低并且具有較好的效果。

因此針對(duì)上述問題提出一種對(duì)貨運(yùn)場(chǎng)內(nèi)，尤其是甩掛車輛精確的定位導(dǎo)航方法顯得非常重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。