[发明专利]车路协同公交精准数据融合中心系统及工作方法

权利要求书

1.一种车路协同公交精准数据融合中心系统进行计算及处理的工作方法，其特征在于，包括车路协同公交精准数据融合中心系统，包含网络交换机和通信网关集群；

所述系统还包括亚米/车道级地基增强单元、数据格网差分计算单元、北斗GNSS高精度接收基站和SQL Sever存储数据库服务器，所述SQL Sever存储数据库服务器包括由所述数据格网差分计算单元计算得到数据信息、且向以下工作站下发：车辆数据服务工作站、前后车距离计算工作站、公交线路计算工作站和信息发布工作站；

其特征在于，所述网络交换机接入SQL Sever存储数据库服务器；

所述通信网关集群包括站台通信网关、车辆通信网关、北斗NTP卫星时间同步网关和亚米/车道级地基增强通信网关；

所述SQL Sever存储数据库服务器，通过Hadoop海量数据处理结构进行分布式计算；

所述工作方法包括：计算前后车距离，步骤如下：

1)接收公交车上传的数据：包括公交车位置信息和车辆编号信息；

2)进行数据格网差分计算：即将北斗接收机安置在基准站上进行观测，根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数；

3)车辆数据服务工作站处理数据：基准站实时将所述距离改正数发送出去，并通过所述车辆数据服务工作站所述距离改正数与公交车定位信息进行融合、校正，得到公交车位置信息；

4)前后车距离的计算：前后车距离计算工作站根据上述步骤3)得到的所述公交车位置信息计算相邻车辆前后的距离；

所述步骤2)、3)的具体方法，包括：高精度导航天线接收卫星信号经过北斗GNSS高精度接收基站接收，然后和亚米/车道级地基增强单元中的数据一起发送给格网差分计算单元进行差分计算：根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去，用户接收机在进行北斗定位观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，格网将城市分成不同格网区域，车载定位时首先判断公交车所在位置归属的格网，然后根据所在格网的基站数据进行差分定位，设基准站测得到北斗卫星j的伪距为:

ρ_b^j′＝ρ_b^j+C(dτ_b-dτ_s^j)+dρ_b^j+δρ^j_bion+δρ^j_btrop

其中，ρ_b^j为基准站到第j颗北斗卫星的真实距离；dρ_b^j是GPS卫星星历误差所引起的距离偏差；dτ_b为接收机时钟相对于北斗时间系统的偏差；dτ_s^j是第j颗北斗卫星时钟相对于北斗时间系统的偏差；δρ^j_bion为电离层时延所引起的距离偏差；δρ^j_btrop是对流层时延所引起的距离偏差；C为电磁波的传播速度，根据基准站的已知坐标和北斗卫星星历，真实距离ρ_b^j通过计算得到，而伪距是用基准站接收机测得的，则伪距的改正值为:

△ρ_b^j＝ρ_b^j-ρ_b^j′

在基准站接收机进行伪距测量的同时，用户接收机也对第j颗卫星进行了伪距测量，用户接收和所测得的伪距：

ρ_u^j′＝ρ_u^j+C(dτ_u-dτ_s^j)+dρ_u^j+δρ^j_uion+δρ^j_utrop

其中，ρ_u^j为基准站到第j颗北斗卫星的真实距离；dρ_u^j是GPS卫星星历误差所引起的距离偏差；dτ_u为接收机时钟相对于北斗时间系统的偏差；dτ_s^j是第j颗北斗卫星时钟相对于北斗时间系统的偏差；δρ^j_uion为电离层时延所引起的距离偏差；δρ^j_utrop是对流层时延所引起的距离偏差；C为电磁波的传播速度；如果基准站将所得的伪距改正值△ρ_b^j适时地发送给用户，并改正用户接收机所测得的伪距，亦即：

ρ_u^j′+△ρ_b^j；

所述步骤4)前后车距离的具体计算方法如下：计算相邻车辆的线路距离，根据目标公交车的实时位置，计算同一线路上的不同编号公交车距目标公交车的线路距离，距离为l1,l2,l3,l4...,若为正则表示在目标公交车的前方，取出正数集合S1；若为负则表示在目标公交车的后方，取出负数集合S2，计算Min(S1)，即正数集合中的最小值，得到目标公交车与前车的距离；计算Min|(S2)|，即负数集合的绝对值最小值，得到目标公交车与后车的距离。