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什么是自动车辆定位?

自动驾驶技术网  ·  · 9 月前

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自动车辆定位(AVL或~定位;在欧盟进行远程定位)是一种自动确定和传输车辆地理位置的方法。该车辆位置数据,来自一个或多个车辆,然后可以由车辆跟踪系统收集,以管理车辆行驶的概述。最常见的是,使用GPS确定位置,传输机制是SMS,GPRS或从车辆到无线电接收器的卫星或地面无线电。可以使用覆盖所有所需频段的单个天线单元。GSM和EVDO是最常用的服务,因为AVL所需的数据速率低,而且这些公共网络的成本低且几乎无处不在。低带宽要求还允许卫星技术以适度较高的成本接收遥测数据,但跨越全球覆盖区域和地面无线电或公共运营商无法很好地覆盖的非常偏远的位置。确定实际位置的其他选项, 例如在 GPS 照明较差的环境中, 是航位推算, 即惯性导航, 或有源 RFID 系统或协作 RTLS 系统.在某些情况下,这些系统可以组合应用。此外,使用低频交换分组无线电网络的地面无线电定位系统也被用作基于GPS的系统的替代方案。


1. 应用

自动车辆定位是管理车队(如服务车辆、紧急车辆)和公共交通车辆(如公共汽车和火车)的强大工具。它还用于跟踪移动资产,例如非轮式建筑设备、非机动拖车和移动发电机。AVL 经常被政府机构(如公共安全、公园和娱乐)用于跟踪巡逻部队、应急响应人员和现场工作人员的移动。

跟踪的另一个目的是提供分级服务或有效地管理大型驾驶员和机组人员。例如,假设救护车队的目标是在收到请求后的六分钟内到达服务呼叫的位置。使用AVL系统可以与驾驶员和其他机组人员一起评估所有使用车辆的位置,以便选择最有可能最快到达目的地的车辆(满足服务目标)。

2. 系统类型

2.1. 简单的测向

业余无线电和一些蜂窝或PCS无线系统使用移动辐射的发射器信号的测向或三角测量。这有时被称为无线电测向RDF。这些系统最简单的形式计算从两个固定位置到移动位置的轴承。这将创建一个三角形,其端点位于两个固定点和移动设备。三角函数大致告诉您移动发射器的位置。在无线电话系统中,电话在摘机时连续传输,从而可以连续跟踪和收集许多位置样本。

2.2. 前LORAN定位

摩托罗拉提供了一个基于美国海岸警卫队LORAN海上导航系统的1970年代系统。LORAN系统用于船舶,但美国东海岸和西海岸地区的信号电平足以与汽车中的接收器一起使用。该系统可能以摩托罗拉型号名称Metricom销售。它由一个LF LORAN接收器和数据接口盒/调制解调器组成,连接到一个单独的双向无线电。接收器和接口以度为单位计算经纬度,根据LORAN信号进行十进制度格式。这些数据作为MDC-1200或MDC-4800数据通过无线电发送到系统控制器,系统控制器在地图上绘制了手机的大致位置。该系统工作可靠,但有时会在城市地区出现电气噪声问题。火花电车杆或工业厂房有时会辐射电噪声,压倒LORAN信号,影响系统确定手机地理位置的能力。由于分辨率有限,这种类型的系统对于小型社区或作业区域(如矿井或港口)是不切实际的。

2.3. 路标系统

为了沿着固定路线跟踪和定位车辆,采用了一种称为路标发射器的技术。这用于运输路线和铁路线,其中要跟踪的车辆在同一线性路线上连续运行。车辆路线上的应答器或RFID芯片将在火车或公共汽车穿越其路线时进行轮询。当每个应答器通过时,移动的车辆将查询并从路标发射器接收确认或握手。移动设备上的发射器将报告将路标传递给系统控制器。这允许监督、呼叫中心或调度中心监控车辆的进度并评估车辆是否按计划进行。这些系统是隧道或其他运输工具内的替代方案,其中GPS信号被地形阻挡。

2.4. 当今基于 GPS 的定位

全球定位系统或GPS设备的低价格和无处不在,使其适用于更准确和可靠的远程定位系统。GPS信号不受大多数电噪声源的影响,不需要用户安装整个系统。通常,每辆车上只安装一个接收器,用于从卫星段收集信号,并且无线电或GSM将收集到的位置数据与调度点通信。

大型私人远程定位或AVL系统通过其私人用户拥有的无线电骨干网将数据从车辆中的GPS接收器发送到调度中心。这些系统用于包裹递送和救护车等业务。没有理由构建单独无线电系统的小型系统使用蜂窝或PCS数据服务将位置数据从车辆传送到其调度中心。位置数据由中央控制器或计算机定期轮询车队中的每辆车。在最简单的系统中,来自GPS接收器的数据显示在地图上,允许人类确定每辆车的位置。更复杂的系统将数据输入计算机辅助调度系统,该系统使该过程自动化。例如,计算机辅助调度系统可以检查服务呼叫的位置,然后选择四个最近的救护车的列表。这将调度员的选择范围从整个车队缩小到更容易选择四辆车。

2.5. 传感器增强型 AVL

使用AVL的主要目的不仅是定位车辆,而且还从车门,卡车上的冷冻室或气压中获取有关发动机数据,油耗,驾驶员数据和传感器数据的信息。这些数据可以通过CAN总线,通过与AVL系统的直接连接或通过开放总线系统(如UFDEX)获得,该系统通过SMS或GPRS以纯ASCII文本格式发送和接收数据。由于大多数AVL由两部分组成,GPS和GSM调制解调器以及微控制器中包含的附加嵌入式AVL软件,因此大多数AVL系统都是固定的,除非它们连接到开放式总线系统以实现扩展可能性。

使用开放式总线系统,用户可以根据交付的货物发送带有确切位置,时间和日期数据的发票,如果连接到秤,RFID或条形码阅读器,则可以制作一个相当好的自动化系统,以避免人为错误。

在汽油价格高的国家,外部燃料传感器用于防止燃料盗窃的情况。

2.6. 日志功能

传感器功能的另一种情况是将AVL连接到驾驶员信息,以收集有关驾驶时间,停车甚至驾驶员不在车辆中的数据。如果驾驶员/工人的条件,例如驾驶和在外面工作的小时费率不同,则可以使用iButton或其他个人识别设备通过传感器进行监控。稍后通过分析日志文件,可以获得有关任何类型的事件的报告,例如停车,访问过的街道,违反速度限制等。

3. 区分自动车辆定位和事件激活跟踪系统

区分自动跟踪的车辆定位系统和在事件触发时进行跟踪的事件激活跟踪系统可能会有所帮助。不同系统之间的交叉越来越多,具有该部门经验的人将能够借鉴一些打破规则的例子。

A.V.L(自动车辆定位) 这种类型的车辆跟踪通常用于车队或驾驶员管理部门。该装置配置为以设定的时间间隔自动传输其位置,例如每 5 分钟一次。当点火开关打开/关闭时,该装置被激活。

E.A.T.S(事件激活跟踪系统)这种类型的系统主要用于车辆或驾驶员安全解决方案。例如,如果小偷闯入您的汽车并试图偷走它,则可以通过激活防盗装置或运动传感器来触发跟踪系统。然后,监控局将自动收到该装置已激活的通知,并开始跟踪车辆。

市场上的一些产品是AVL和EATS技术的混合体。然而,行业惯例倾向于将这些功能分开。值得注意的是,车辆跟踪产品往往属于一种技术,而不是两种技术。

AVL技术主要用于将车辆跟踪应用于车队或驾驶员管理解决方案。在以下场景中给出了自动车辆定位的使用;一辆汽车在路边抛锚,乘员打电话给车辆回收公司。车辆回收公司在该地区有几辆车在运营。无需呼叫每个驾驶员检查其位置,调度员可以精确定位最近的救援车辆并将其分配给新工作。如果您要将车辆远程信息处理的其他方面纳入此方案;调度员无需打电话给回收车辆操作员,而是可以将工作详细信息直接传输到操作员的移动数据设备,然后操作人员将使用车载卫星导航来帮助他完成工作。

EATS技术主要用于将车辆跟踪应用于车辆安全解决方案。以下方案给出了这种区别的示例;一家建筑公司拥有一些工厂机械,这些机械在周末经常在建筑工地无人看管。盗贼闯入一个工地,将一台设备(如挖掘机)装在平板卡车的后部,然后开走。通常不需要打开点火开关,因此大多数可用的 AVL 产品通常不会被激活。只有包含由运动传感器或 GeoFence 警报事件激活的设备的产品才会被激活。

AVL和EATS系统都可以跟踪,但通常用于不同的目的。

4. 车辆自动定位的特殊应用

车辆定位技术可用于以下场景:

  • 车队管理:在管理车队时,了解所有驾驶员的实时位置可以使管理层更有效地满足客户需求。车辆位置信息还可用于验证是否满足法律要求:例如,驾驶员是否休息并遵守速度限制。

  • 乘客信息:实时乘客信息系统使用基于AVL输入的预测来显示公共交通服务的预期到达和离开时间。

  • 资产跟踪:出于保险或其他监控目的需要跟踪贵重资产的公司现在可以在地图上绘制实时资产位置,并密切监控移动和运营状态。例如,运输和物流公司经常经营带有可拆卸承载单元的卡车。在这种情况下,可以独立于用于驾驶拖车的驾驶室进行跟踪。将车辆位置与库存管理相结合,库存管理可用于协调当前在哪个车辆上的哪个项目可用于识别物理位置,直至单个包裹的级别。

  • 现场工作人员管理:拥有现场服务或销售人员的公司可以使用来自车辆跟踪系统的信息来计划现场工作人员的时间,安排后续的客户访问并能够有效地运营这些部门。

  • 秘密监视:执法部门或间谍组织秘密连接的车辆定位设备可用于跟踪受监视个人的旅程


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