首页 > 学术论文

基于GPS的汽车节能畅行红绿灯提示系统研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-20 12:04:22
热度:

基于GPS的汽车节能畅行红绿灯提示系统研究【摘要】:汽车行驶在城市道路时,经常因无法预知交通信号灯的变换时机,而导致车辆造成无谓的红灯等候或急加速、急刹车现象,给交通安全、车辆畅行

【摘要】:汽车行驶在城市道路时,经常因无法预知交通信号灯的变换时机,而导致车辆造成无谓的红灯等候或急加速、急刹车现象,给交通安全、车辆畅行及燃油消耗等造成影响与浪费。若能提供一种提示系统,该系统可准确预知前方信号灯的切换时机,结合GPS导航技术判断车辆当前的行驶状态及其与前方信号灯的位置关系,然后根据汽车节能行驶车速策略提示驾驶员合理的行驶,则可为城市交通畅行与节能驾驶提供重要帮助。 针对上述目标,设计了一种以单片机为核心的汽车畅行红绿灯提示系统,该系统,采用GPS模块获取车辆动态位置与速度;单片机结合交通信号灯信息进行畅行车速决策,并通过显示模块将行车策略及时提示给驾驶员。 选择了瑟夫三代GPS芯片,通过标准协议实现了GPS信息的PC机提取与AVR单片机提取;实地采集实验表明GPS数据直接提取存在较大偏差,需进行滤波处理;从车载GPS的卡尔曼滤波器建立、散点的判断和处理、卡尔曼滤波算法的仿真分析及实际测量数据处理等方面,对提示系统所需的经纬度信息进行滤波分析,实验结果表明滤波后的数值更加接近实际轨迹。 以车辆通过信号灯时的安全、畅行和节油为目标,设计了车速算法策略。分别研究不同信号灯情况下的车辆驾驶模式策略,根据不同的时间和距离条件,将车辆划分为匀速、减速和加速模式。在此基础上,研究驾驶车速策略,给出了符合限定时间内可通过信号灯路口的经济车速。 针对车速算法中驾驶工况分类复杂、算法实时更新且循环运行等问题,在MATLAB/SIMUlink中,搭建了不同信号灯时的车速模型及参数输入模型。并对不同驾驶工况进行仿真研究,仿真结果表明车速算法能够满足安全、畅行和节油的目标。搭建提示系统的实验平台,并进行实车搭载实验,实验结果表明该提示系统能够辅助驾驶者畅行节能地通过信号灯路口。 【关键词】:汽车节能 GPS 车速算法策略 卡尔曼滤波
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U463.6;P228.4
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 第1章 绪论9-15
  • 1.1 课题研究背景和意义9-10
  • 1.2 国内外研究现状10-14
  • 1.2.1 国内外卫星定位技术研究现状10-12
  • 1.2.2 国内外节油驾驶技术研究现状12-14
  • 1.3 本课题主要研究内容14-15
  • 第2章 基于 GPS 的汽车节能畅行红绿灯提示系统的工作原理15-19
  • 2.1 提示系统的设计原理15
  • 2.2 信号灯信息的处理15-17
  • 2.3 提示系统的硬件组成17-18
  • 2.4 本章小结18-19
  • 第3章 GPS 信号提取及卡尔曼滤波研究19-32
  • 3.1 GPS 信号提取19-23
  • 3.1.1 GPS 信号输出格式20-21
  • 3.1.2 GPS 信号的 PC 机采集21-22
  • 3.1.3 GPS 信号的程序采集22-23
  • 3.2 GPS 卡尔曼滤波算法研究23-28
  • 3.2.1 车辆运动模型的建立24-27
  • 3.2.2 GPS 卡尔曼滤波递推方程27-28
  • 3.2.3 GPS 测量数据的散点处理28
  • 3.3 基于 MATLAB 的卡尔曼滤波研究28-31
  • 3.3.1 卡尔曼滤波的实验分析28-31
  • 3.4 本章小结31-32
  • 第4章 车速算法策略研究32-46
  • 4.1 驾驶模式策略32-35
  • 4.1.1 驾驶模式策略的基本要求32-33
  • 4.1.2 驾驶模式策略33-35
  • 4.2 驾驶车速策略35-45
  • 4.2.1 各行驶工况燃油消耗量的计算方法36-38
  • 4.2.2 红灯状态下的驾驶速度研究38-43
  • 4.2.3 绿灯状态下驾驶速度研究43-45
  • 4.3 本章小结45-46
  • 第5章 车速算法策略的仿真分析与试验46-58
  • 5.1 车速算法策略模型的建立46-49
  • 5.1.1 红黄灯模型的建立47
  • 5.1.2 绿灯模型的建立47-48
  • 5.1.3 输入参数模型的建立48-49
  • 5.2 车速算法策略的仿真结果与分析49-54
  • 5.2.1 红灯时的仿真结果与分析50
  • 5.2.2 绿灯时的仿真结果与分析50-53
  • 5.2.3 相连两个信号灯的仿真结果与分析53-54
  • 5.3 提示系统的行车试验54-57
  • 5.3.1 软件设计54-55
  • 5.3.2 试验过程及结果分析55-57
  • 5.4 本章小结57-58
  • 结论58-59
  • 参考文献59-62
  • 攻读硕士学位期间所发表的论文62-64
  • 致谢64


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

子午线长度正反算公式及相应系数值    杨国清;李晓;

基于VB的GPS数据接收及轨迹显示设计    李国良;陈明岚;

关于GPS导航计算的改进自适应卡尔曼滤波方法    胡风明;陈高平;范学花;

北斗卫星导航系统发展综述    吕伟;朱建军;

基于卡尔曼滤波的车载GPS定位研究    张忆;沈君;胡晨光;

定位导航卫星系统原理及性能浅析    贺繇;

智能型交通信号控制机的研制    王革思,张拥军

助力节能降耗 大金龙十米以上公路客车免费标配“节油驾驶提醒系统”    蔡文演;

车载导航系统的研究与实现    杨殿阁,卜健,郑四发,李克强,连小珉

国外卫星导航定位系统现状及其产业发展    胡悦;程琳娜;

基于北斗一号的地质灾害自动监测系统    朱永辉;白征东;过静珺;周平根;李昂;肖健;李冬航;

基于卡尔曼滤波的车载GPS定位研究    张忆;沈君;胡晨光;

北斗一代射频单收芯片RNC2410的应用    唐守龙;

新型北斗用户机射频模块设计    唐守龙;

基于GPS、RFID的汽车防盗系统设计    刘波,何云信,景世青

基于MC-51和CPLD的智能信号机驱动板设计    梁娟;曲仕茹;

基于GPS/DR的车辆定位系统设计与实现    赵鹏;张士柱;汪静;

顾及运动特征的北斗用户机模拟路径生成技术研究    丁昊;冯长强;武丽丽;

窄带干扰对导航信号等效载噪比影响分析    郭淑霞;胡占涛;高颖;

北斗导航系统的时间同步技术在电力系统中的应用    刘弘沛;杨帆;周建;赵海生;

一种跳频同步方案的设计及性能分析    陈臣;夏白桦;张海;

基于“北斗一代”卫星的地质灾害监测系统    白征东;朱永辉;周平根;李昂;

基于北斗卫星系统的远程数据传输与控制技术研究    朱永辉;白征东;过静珺;

“北斗二号”民用软件接收机关键技术研究    祖秉法

基于GIS的智能高速公路管理关键技术研究与实现    王忠军

高精度实时卫星导航仿真系统关键技术研究    范国清

GNSS软件接收机高动态载波跟踪环路关键技术研究    张晶泊

LOS/NLOS无线定位方法研究    陈璋鑫

滑坡地质灾害远程监测关键问题研究    张斌

西南某中低放废物处置场监测预警关键技术研究    王洪辉

双通道多模卫星导航接收机射频关键技术研究    龙强

基于自适应UKF及位速测量辅助的大椭圆轨道卫星自主导航    李璟璟

盲用GPS导航信息生成技术的研究    牛立

轻轨运行辅助系统的设计与实现    袁利大

北斗高精度测量型天线的研究    周梓发

GPS/CNSS多频段圆极化天线研究    廖雯

基于嵌入式Linux的智能车辆导航系统的研究    秦伟祥

北斗卫星导航系统车载天线研究    杨增辉

嵌入式GIS导航路径动态规划技术研究    周巍

基于北斗卫星的地质灾害实时监测系统研究与应用    朱永辉

基于GNSS信号的对流层建模与延迟误差分析    赵铁刚

GLONASS接收机硬件开发平台研制及关键算法研究    方练

一组高精度椭球面电子计算实用公式    顾旦生

正确认识和应用“北斗一号”导航定位系统(一)    吴崇善

北斗双星/SINS组合导航实时滤波方法    扈光锋,马小艳,王艳东,范跃祖

基于GPS的卡尔曼滤波技术研究    刘婵媛;陈国光;

关于2000中国大地坐标系的建议    魏子卿;

基于WinCE的GPS导航信息处理软件的实现    翟羽佳;张晓林;李宏伟;

GPS M码综述    王慧君,席献光

导航星座的自主导航技术——卫星自主时间同步    帅平

基于GPS信号的导航地图路网生成方法研究    郑四发,班学钢,邹旭东,连小珉

具有交通限制约束的道路网络最优路径算法    邹旭东,郑四发,班学钢,连小珉

城市交通系统汽车燃油消耗研究    项乔君

基于城市道路工况的汽车燃油消耗模型研究    高磊

轻型车辆下坡行驶工况下经济性驾驶模式研究    杨松攀

汽车灯具设计原理与方法——信号灯篇    王军威;

让这里充满光明    镜;

电话机带信号灯    王玉;

城市单交叉路口信号灯的模糊控制    谈蔚欣;郑应文;

信号灯·购物·失火    刘勇;

空降天兵    张东贺 ,魏光敬

基于51单片机的智能交通信号灯控制系统    申宇;

长距离GPS定轨定位软件在微机上的实现    王解先,葛茂荣,金国雄,钟伟

全球定位系统在开来沉陷观测中的应用    王遗南

WGS—84转换为国家实用坐标的研究    张项铎,谢世杰

旋转弹载GPS自动跟踪系统设计    肖洪兵;郭泽荣;

GPS L5信号双分量联合跟踪    许东阳;寇艳红;

基于切比雪夫多项式的GPS轨道标准化方法    曹文涛;郭际明;

GPS水准在长江中游河道演变控制测量中的应用初探    解祥成;丰光寅;晏黎明;

Algorithm Design for Long-term GPS Satellite Orbit Prediction    Hsin-Tai Hsiao;Tsai-Hsin Chang;

利用单站电离层测高仪与GPS数据的同化反演试验    余涛;王云冈;毛田;曾中超;王劲松;

利用同化方法进行GPS数据三维电离层反演    余涛;毛田;王云冈;曾中超;

GPS单频机在水汽层析中的应用    邓志国;Michael Bender;Galina Dick1;葛茂荣;Jens Wickert;

GPS有效载荷发展对北斗系统的启示    李祖洪;郑晋军;张立新;

基于符号位位并行运算的GPS信号快速处理研究    沈悦;张雷;傅忠谦;王建宇;

“试水”贵阳老城区    本报记者 王华

看信号灯知手机状态    小韶

看信号灯知手机状态    亚军

第一个路口遇绿灯 之后一路全是绿灯    焦瑾 胡越

信号灯:多少人虽有微词却无奈    胡冬寒

新技术让司机想绿灯就绿灯    王颖

当心身体亮起健康“信号灯”    小鱼

北京100个重点路口安装盲人信号灯    记者 卢国强

根据交通流量自动变换信号灯?    记者 何国庆 通讯员 胡琼

行车有规 停车有矩    本报记者 刘芳 崔旭

智能GPS天线系统中的若干关键技术研究    李平

基于GPS和自包含传感器的行人室内外无缝定位算法研究    陈伟

GPS/MIMU嵌入式组合导航关键技术研究    唐康华

高灵敏度GPS定位及组合导航技术研究    田世君

GPS接收机抗干扰技术研究    宋洪涛

基于农田特征的车载GPS运动模型辨识及定位误差研究    白雪

GPS位置时间序列中的中长期误差研究    田云锋

GPS/GPRS车辆定位网络系统及故障在线检测技术研究    刘有贵

惯性辅助GPS深组合导航系统研究与实现    胡锐

强衰落GPS信号模型分析及捕获技术研究    黄鹏达

基于GPS的汽车节能畅行红绿灯提示系统研究    董慧

GPS激光测距系统的算法研究及实现    黄昆学

基于GPS的车速监测系统校准方法研究    耿丽红

GPS测量数据后处理方法研究    刘皓

基于GPS的车辆定位监控系统的研究    李玲

GPS/GPRS技术在武警作战指挥辅助决策系统中的应用研究    郭玲娟

基于A-GPS的定位系统设计与实现    蔡文明

基于嵌入式计算机的GPS定位设备设计与研究    许志民

GPS技术在山区石油地震勘探测量中的应用研究    刘兵

工程GPS数据的实用处理技术与方法研究    缪祥柱

Baidu
map