RU2207632C2 - Method for displaying location of transport vehicle on electronic map of region area of radio systems of dispatcher supervisor of ground transport traffic - Google Patents
Method for displaying location of transport vehicle on electronic map of region area of radio systems of dispatcher supervisor of ground transport traffic Download PDFInfo
- Publication number
- RU2207632C2 RU2207632C2 RU2001116197A RU2001116197A RU2207632C2 RU 2207632 C2 RU2207632 C2 RU 2207632C2 RU 2001116197 A RU2001116197 A RU 2001116197A RU 2001116197 A RU2001116197 A RU 2001116197A RU 2207632 C2 RU2207632 C2 RU 2207632C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vehicle
- location
- coordinates
- transport
- display
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области использования вычислительной техники для оперативного управления передвижением наземного транспорта и/или дистанционного контроля за его состоянием. The invention relates to the field of use of computer technology for the operational control of the movement of ground transport and / or remote monitoring of its condition.
В качестве аппаратуры определения местоположения транспортных средств в разные периоды времени использовались системы счисления пути, приемоизмерители импульсно-фазовой радионавигационной системы "Loran-C", глобальных спутниковых радионавигационных систем. As the equipment for determining the location of vehicles at different time periods, track reckoning systems, Loran-C pulse-phase radio navigation system receivers, and global satellite radio navigation systems were used.
Известны способы, реализованные в различных радиосистемах контроля состояния и управления движением транспортных средств, посредством которых осуществляется отображение местоположения наземных транспортных средств на электронной карте местности, выведенной на экран дисплея, размещенного в центре дистанционного контроля состояния и управления движением транспортного средства [1, 2, 3, 4]. В этих способах, в общем случае, создают цифровую карту обслуживаемой радиосистемой территории, привязанную с высокой точностью к национальной геодезической сети; по данным технических средств, осуществляющих счисление пути или прием сигналов радионавигационной системы, формируют информацию о местоположении транспортного средства и затем передают эту информацию в центр дистанционного контроля и управления системы (ЦДКУ), где эту информацию принимают, по ней определяют значения текущих геодезических координат транспортного средства и по этим значениям отображают местоположение транспортного средства на электронной карте обслуживаемой системой территории, актуализируемой на экране дисплея. Known methods implemented in various radio systems for monitoring the state and controlling the movement of vehicles, through which the location of ground vehicles is displayed on an electronic map of the area displayed on a display screen located in the center of remote monitoring of the state and control of vehicle movement [1, 2, 3 , 4]. In these methods, in the General case, create a digital map of the territory served by the radio system, linked with high accuracy to the national geodetic network; according to technical means calculating the path or receiving signals from the radio navigation system, information is generated about the location of the vehicle and then this information is transmitted to the center for remote monitoring and control of the system (CDCU), where this information is received, the values of the vehicle’s current geodetic coordinates are determined from it and these values display the location of the vehicle on an electronic map of the territory served by the system, updated on the display screen.
При этом вследствие возможного искажения картографической информации, актуализируемой на экране дисплея с помощью электронной карты, а также из-за регулярных и/или случайных вариаций параметров радионавигационного поля транспортное средство может быть отображено не на изображении транспортной магистрали, на которой оно действительно находится, а в ее окрестностях, что снижает достоверность принимаемой радиооператором информации и затрудняет его работу. Moreover, due to possible distortion of the cartographic information updated on the display screen using an electronic map, as well as due to regular and / or random variations in the parameters of the radio navigation field, the vehicle may not be displayed on the image of the transport highway on which it is actually located, but in its surroundings, which reduces the reliability of the information received by the radio operator and complicates its work.
Известен способ точного отображения местоположения транспортного средства на электронной карте [5], выбранный за прототип и заключающийся в том, что
a) - создают цифровую карту улиц или территорий, состоящую из оцифрованных картографических данных, и вводят эти данные в компьютер, снабженный экраном дисплея и расположенный на центральной станции;
b) - определяют действительные координаты множества стационарных опорных точек;
c) - создают таблицу опорных географических координат, основанную на географических координатах стационарных опорных точек и вводят эту таблицу в компьютер, при этом таблица географических координат соответствует цифровой карте улиц и территорий;
d) - создают таблицу данных местоположения стационарных опорных точек, основанную на первой группе сигналов фактических временных задержек, выработанных системой навигационного обеспечения и принятых множеством стационарных опорных точек, при этом первая группа сигналов фактических временных задержек, принятая опорными точками, передается в компьютер центральной станции, который вырабатывает производную сетку координат для каждой опорной точки, основанную на первой группе сигналов временных задержек;
е) - сравнивают действительные географические координаты стационарных опорных точек с производной сеткой координат и определяют первый коэффициент коррекции;
f) - модернизируют таблицу данных местоположения с учетом первого коэффициента коррекции, полученного при вышеуказанном сравнении;
g) - определяют относительное положение множества контролируемых транспортных средств (ТС) в данной географической области путем сравнения производных координат местоположения каждого ТС, полученных в результате приема вторичных сигналов фактических временных задержек на каждом ТС и передачи этих сигналов в компьютер центральной станции, с действительными координатами местоположения каждого ТС и определяют второй коэффициент коррекции на основе разности между фактической и производной сеткой координат;
h) - создают прозрачный картографический слой с использованием второго коэффициента коррекции;
i) - принимают на центральной станции текущую радионавигационную информацию о местоположении, по крайней мере, одного произвольного ТС;
j) - отображают эту информацию на цифровой карте дорог и территорий.A known method of accurately displaying the location of a vehicle on an electronic map [5], selected as a prototype and consisting in the fact that
a) - create a digital map of streets or territories, consisting of digitized map data, and enter this data into a computer equipped with a display screen and located at the central station;
b) - determine the actual coordinates of the set of stationary reference points;
c) - create a table of geographic reference coordinates based on the geographical coordinates of stationary reference points and enter this table into the computer, while the table of geographical coordinates corresponds to a digital map of streets and territories;
d) - create a table of location data of stationary reference points based on the first group of actual time delay signals generated by the navigation support system and received by a variety of stationary reference points, while the first group of actual time delay signals received by the reference points is transmitted to the computer of the central station, which generates a derived coordinate grid for each reference point based on the first group of time delay signals;
f) - compare the actual geographical coordinates of the stationary reference points with the derived coordinate grid and determine the first correction factor;
f) - upgrade the location data table taking into account the first correction coefficient obtained from the above comparison;
g) - determine the relative position of the set of monitored vehicles (TS) in a given geographical area by comparing the derived coordinates of the location of each vehicle obtained by receiving secondary signals of the actual time delays at each vehicle and transmitting these signals to the computer of the central station with the actual coordinates of the location of each vehicle and determine the second correction coefficient based on the difference between the actual and derived coordinate grid;
h) - create a transparent cartographic layer using the second correction factor;
i) - receive at the central station current radio navigation information about the location of at least one arbitrary vehicle;
j) - display this information on a digital map of roads and territories.
Кроме того, этот способ включает операцию непрерывного и периодического обновления производной сетки координат на основе радионавигационной информации, получаемой на стационарных опорных точках и на контрольных ТС соответственно и создание обновленных картографических прозрачных слоев. В качестве навигационной системы в данном способе используется преимущественно система с наземным базированием "Loran-C". In addition, this method includes the operation of continuous and periodic updating of the derived coordinate grid based on radionavigation information obtained at stationary reference points and at control vehicles, respectively, and the creation of updated cartographic transparent layers. As a navigation system, this method primarily uses a Loran-C ground-based system.
При использовании способа-прототипа компенсируются следующие факторы, вызывающие погрешности местоопределения транспортного средства:
- картографические искажения отображения цифровой карты транспортной сети на экране дисплея;
- регулярные сезонные и суточные вариации радионавигационного поля, имеющие пространственные масштабы изменений в сотни километров;
- крупномасштабные случайные вариации радионавигационного поля, имеющие радиусы пространственной корреляции 10-20 км;
- локальные искажения радионавигационного поля, имеющие пространственные масштабы в несколько километров.When using the prototype method, the following factors are compensated for causing vehicle location errors:
- cartographic distortion of the display of a digital map of the transport network on the display screen;
- regular seasonal and daily variations of the radio navigation field, having spatial scales of changes of hundreds of kilometers;
- large-scale random variations of the radionavigation field having spatial correlation radii of 10–20 km;
- local distortions of the radio navigation field, having a spatial scale of several kilometers.
Способ-прототип реализует известные методы многопунктового дифференциального (в частности, градиентного) режима местоопределения в длинноволновых импульсно-фазовых РНС типа "Loran-C" или сверхдлинноволновых фазовых РНС типа "Omega" [6]. The prototype method implements the known methods of multi-point differential (in particular, gradient) positioning mode in long-wave pulse-phase RNS type "Loran-C" or ultra-long-wave phase RNS type "Omega" [6].
Однако задачу надежного и достоверного (однозначного) отображения местоположения транспортного средства на электронной карте транспортной сети способ-прототип полностью не решает. Как показали экспериментальные исследования, проведенные с использованием российской радионавигационной системы "Чайка" (аналог американской РНС "Loran-C"), после устранения всех указанных выше погрешностей, остаются погрешности местоопределения, вызванные аппаратурными шумами и атмосферными радиопомехами и имеющие радиальное среднеквадратическое значение 10-25 м. Это приведет к тому, что транспортное средство будет отображено на экране дисплея с погрешностью относительно дорожной сети до 18-44 м, что в условиях густонаселенной территории с расстоянием между соседними улицами в 50-100 м увеличивает вероятность недостоверного отображения транспортного средства на дорожной сети и затрудняет работу радиооператора, который не сможет определить, по какой из соседних улиц движется транспортное средство. However, the prototype method does not completely solve the problem of reliable and reliable (unique) display of the location of the vehicle on the electronic map of the transport network. As shown by experimental studies using the Russian radio navigation system "The Seagull" (an analogue of the American RNS "Loran-C"), after eliminating all the above errors, there remain location errors caused by instrumental noise and atmospheric radio noise and having a radial mean square value of 10-25 m. This will lead to the fact that the vehicle will be displayed on the screen with an error in relation to the road network of up to 18-44 m, which in a densely populated area with a distance between neighboring streets of 50-100 m increases the likelihood of an unreliable display of a vehicle on the road network and impedes the work of a radio operator who cannot determine which of the neighboring streets a vehicle is moving.
Использование спутниковых радионавигационных систем типа ГЛОНАСС и/или GPS в дифференциальном режиме позволяет уменьшить погрешности местоопределения транспортного средства до величин, имеющих радиальное среднеквадратическое значение 5-10 м, однако не позволяет полностью решить задачу достоверного отображения местоположения транспортного средства на дорожной сети по трем причинам:
во-первых, системы ГЛОНАСС и GPS работают в разных пространственных прямоугольных геоцентрических координатах (СГС 85-ГЛОНАСС и WGS 84-GPS), а картографическая информация привязана к разным референц-эллипсоидам: Красовского (территория бывшего СССР), Фишера (территория Северной Америки), Хейфорда (территория Западной Европы). Оперативный пересчет текущей навигационной информации из одних координат в другие обычно дает дополнительные погрешности местоопределения ТС около 10 м;
во-вторых, разработчику радиосистемы дистанционного контроля состояния и управления движением транспортных средств не всегда предоставляется возможность высокоточной геодезической привязки опорных точек на обслуживаемой радиосистемой территории (по причине недоступности высокоточной геодезической информации);
в-третьих, разработчик радиосистемы контроля состояния и управления движением городского наземного транспорта для создания электронно-картографического обеспечения обычно в качестве картографической основы использует крупномасштабную карту-схему транспортной сети данного города, не связанную с какой-либо конкретной геодезической системой координат и картографической проекцией.The use of satellite radio navigation systems such as GLONASS and / or GPS in differential mode allows to reduce vehicle positioning errors to values having a radial mean square value of 5-10 m, however, it does not completely solve the problem of reliable display of vehicle location on the road network for three reasons:
firstly, GLONASS and GPS systems operate in different spatial rectangular geocentric coordinates (GHS 85-GLONASS and WGS 84-GPS), and cartographic information is tied to different reference ellipsoids: Krasovsky (territory of the former USSR), Fisher (territory of North America) , Hayford (Western Europe). Operational recalculation of the current navigation information from one coordinate to another usually gives additional errors of vehicle location about 10 m;
secondly, the developer of a radio system for remote monitoring of state and traffic control of vehicles is not always given the opportunity of high-precision geodetic reference points on the territory served by the radio system (due to the inaccessibility of high-precision geodetic information);
thirdly, the developer of a radio monitoring system for the state and traffic control of urban land transport for creating electronic cartographic support usually uses a large-scale map of the transport network of a given city as a cartographic basis, which is not associated with any specific geodetic coordinate system and cartographic projection.
Перед заявителем и авторами стояла задача повысить достоверность отображения местоположения ТС на электронной карте транспортной сети, исключив сложную процедуру определения геодезических координат стационарных опорных точек, относительно которых вычисляется местоположение транспортного средства, т. е исключив точную геодезическую привязку стационарных опорных точек, и следовательно, точную привязку создаваемой цифровой карты к Государственной геодезической сети, а также обеспечить однозначное отображение местоположения ТС на изображение на электронной карте транспортной сети той улицы (магистрали) или того перекрестка, на которых в данный момент находится транспортное средство. The applicant and the authors were faced with the task of increasing the reliability of displaying the vehicle’s location on the electronic map of the transport network, eliminating the complicated procedure for determining the geodetic coordinates of stationary reference points relative to which the vehicle’s location is calculated, that is, eliminating the exact geodetic reference of the stationary reference points, and therefore the exact reference digital map to the State Geodetic Network, as well as to provide an unambiguous display of the location of the vehicle on and image on the electronic map of the transport network of the street (highway) or the intersection on which the vehicle is currently located.
Техническим результатом заявляемого способа является повышение достоверности отображения местоположения транспортного средства на экране дисплея, размещенного в диспетчерском центре радиосистемы дистанционного контроля состояния и управления передвижением транспортного средства, при упрощении процедуры координатной привязки навигационной информации от транспортного средства к цифровой карте дорог и территорий. The technical result of the proposed method is to increase the reliability of displaying the location of the vehicle on a display screen located in the dispatch center of a radio remote control system for monitoring the state and control of vehicle movement, while simplifying the procedure for coordinate referencing of navigation information from the vehicle to a digital map of roads and territories.
Для достижения указанного технического результата в способе отображения местоположения транспортного средства на электронной карте местности в радиосистемах контроля состояния и/или диспетчерского управления движением наземного транспорта, включающем в себя создание цифровой карты обслуживаемой территории в опорной системе координат, определение относительного местоположения множества опорных точек и значений навигационных параметров в этих точках, прием в центре дистанционного контроля и управления текущих значений навигационных параметров транспортного средства, отображение местоположения транспортного средства на электронной карте обслуживаемой территории и периодическое обновление цифровой карты территории, при создании цифровой карты обслуживаемой территории в качестве опорной системы координат используют произвольную плоскую декартову систему дисплейных координат, после этого создают окрашенный направленный транспортный граф транспортной сети обслуживаемой территории в опорных дисплейных координатах, а после определения на обслуживаемой территории относительного местоположения множества опорных точек определяют коэффициенты аффинного преобразования навигационных параметров в опорные координаты, при этом в центре дистанционного контроля и управления непрерывно определяют значения радионавигационных параметров центра и значения дифференциальных поправок к ним, при приеме в центре дистанционного контроля и управления текущих значений радионавигационных параметров транспортного средства в них вводят значения дифференциальных поправок, а перед отображением местоположения транспортного средства на электронной карте обслуживаемой территории определяют по коэффициентам аффинного преобразования дисплейные координаты транспортного средства на электронной карте местности и уточняют местоположение транспортного средства на электронной карте с помощью транспортного графа, редуцируя опорные координаты транспортного средства на ближайшую и соответствующую направлению движения дугу транспортного графа. To achieve the specified technical result in a method of displaying a vehicle’s location on an electronic terrain map in radio monitoring systems for state and / or supervisory control of ground transport, which includes creating a digital map of the served territory in a reference coordinate system, determining the relative location of a set of reference points and navigation values parameters at these points, reception in the center of remote monitoring and control of current values of navigation parameters of the vehicle, displaying the location of the vehicle on an electronic map of the served territory and periodically updating the digital map of the territory, when creating a digital map of the served territory, use an arbitrary flat Cartesian coordinate coordinate system as the reference coordinate system, then create a colored directional transport graph of the served transport network territories in reference display coordinates, and after determination on the served ter the relative location of the set of reference points determine the affinity coefficients for the navigation parameters to be converted into reference coordinates, while the center of the remote monitoring and control continuously determines the values of the center’s radio navigation parameters and the differential corrections to them, when receiving the current values of the radio navigation funds in them enter the values of differential corrections, and before displaying the field zheniya vehicle on an electronic map service area is determined by the affine transformation coefficients display coordinates of the vehicle on the digital map and specify the location of the vehicle on an electronic map using graph vehicle, reducing vehicle reference coordinates for the nearest and corresponding to the direction of movement of the transport arc graph.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что за счет использования временных опорных точек и определения их местоположения и местоположения транспортного средства в опорной системе координат, в качестве которой выбирается плоская прямоугольная декартова система координат, а также использования редукции местоположения транспортного средства на транспортный граф обеспечивается в конечном итоге непосредственное преобразование радионавигационных координат транспортного средства в дисплейные координаты, вследствие чего исключаются все погрешности, вызванные как неточностью привязки цифровой карты к геодезической системе координат, так и искажениями, которые вносятся при отображении цифровой карты на экране дисплея. Это позволяет повысить достоверность отображения транспортного средства на электронной карте местности. The essence of the invention lies in the fact that through the use of temporary reference points and determining their location and the location of the vehicle in the reference coordinate system, which is selected as a flat rectangular Cartesian coordinate system, as well as the use of reducing the location of the vehicle on the transport graph is provided in the final As a result, the direct conversion of the radio navigation coordinates of the vehicle into display coordinates, due to o All errors due to both the inaccuracy of the digital map binding to the geodetic coordinate system and the distortions that are introduced when the digital map is displayed on the display screen are excluded. This allows you to increase the reliability of the display of the vehicle on an electronic map of the area.
Сущность изобретения поясняется примером реализации заявляемого способа системой, представленной на фиг.1 и 2, и иллюстрацией по фиг.3. The invention is illustrated by an example implementation of the proposed method by the system shown in figures 1 and 2, and the illustration in figure 3.
Система по фиг. 1 содержит контрольное транспортное средство КТС1 для определения местоположения временных опорных точек, отображаемое транспортное средство ТС2 и центр дистанционного контроля и управления ПДКУ3. The system of FIG. 1 contains a control vehicle KTS1 for determining the location of temporary reference points, a displayed vehicle TC2 and a remote monitoring and control center MPC3.
На фиг. 2 представлен состав аппаратуры транспортного средства и аппаратуры центра дистанционного контроля и управления. In FIG. 2 presents the composition of the vehicle equipment and the equipment of the center for remote monitoring and control.
На фиг. 3 проиллюстрировано отображение местоположения транспортного средства, находящегося в определенной точке местности, на транспортном графе и экране дисплея в соответствии с заявляемым способом. In FIG. 3 illustrates the display of the location of a vehicle located at a certain point in the terrain on the transport graph and display screen in accordance with the claimed method.
Аппаратура транспортного средства как контрольного КТС1, так и отображаемого ТС2, в свою очередь содержит последовательно соединенные первый антенный блок АБ4, приемоизмеритель ПИРНС5, контроллер КН6, радиомодем РМ7, приемопередатчик ПРМПРД8 и второй антенный блок АБ9. The vehicle equipment of both the control KTS1 and the displayed TC2, in turn, contains the first AB4 antenna unit, the PIRNS5 receiver, the KN6 controller, the PM7 radio modem, the PRMPRD8 transceiver and the second AB9 antenna unit.
В аппаратуру центра дистанционного контроля и управления ЦДКУ3 входят последовательное соединение антенно-фидерного устройства АФУ10, приемопередатчика ПРМПРД11 и радиомодема РМ12, выход которого подключен к первому входу персонального компьютера ПК13 с монитором M14. Вход АФУ10 является входом сигналов от транспортного средства. На второй вход ПК13 поступает картографическая информация. Вход сигналов радионавигационной системы подключен к третьему входу ПК13 через последовательное соединение приемоизмерителя ПИРНС15 и антенного блока АБ16. The equipment of the remote monitoring and control center TsDKU3 includes a serial connection of the antenna-feeder device AFU10, the PRMPRD11 transceiver and the PM12 radio modem, the output of which is connected to the first input of the PC13 personal computer with the M14 monitor. The input AFU10 is the input of signals from the vehicle. At the second input of PC13, cartographic information is received. The signal input of the radio navigation system is connected to the third input of PC13 through a serial connection of the PIRNS15 receiver and antenna unit AB16.
Сигналы радионавигационной системы поступают на входы антенных блоков АБ4 транспортного средства и АБ16 центра дистанционного контроля и управления соответственно. Информационные сигналы от транспортного средства поступают на вход антенно-фидерного устройства АФУ10. The signals of the radio navigation system are fed to the inputs of the antenna units AB4 of the vehicle and AB16 of the center for remote monitoring and control, respectively. Information signals from the vehicle are fed to the input of the antenna-feeder device AFU10.
Источники питания, обеспечивающие работу системы, и пульты управления операторов ЦДКУ3 и соответствующего транспортного средства на фиг.1, 2 не показаны, так как не влияют на существо изобретения. The power sources that ensure the operation of the system, and the control panels of the operators TsDKU3 and the corresponding vehicle are not shown in FIGS. 1, 2, since they do not affect the invention.
На фиг.3 показан фрагмент исходной карты местности 17 в опорной системе координат, фрагмент транспортного графа 18 и отображение соответствующего этому фрагменту участка карты 19 на экране монитора 14. При этом на фрагменте 17 позицией 20 обозначено местоположение контрольного транспортного средства, позициями 21-25 - местоположения временных опорных точек, позициями 21'-25' - их проекции на фрагмент транспортного графа 18, поз.26 - местоположение транспортного средства относительно транспортного графа до операции редукции, поз. 27 - местоположение транспортного средства на транспортный граф после операции редукции, поз. 28 - отображение истинного местоположения контролируемого транспорного средства на экране дисплея после операции редукции, поз. 20 - отображение истинного местоположения контрольного транспорного средства. Figure 3 shows a fragment of the original map of the
В качестве приемоизмерителей ПИРНС5 и ПИРНС15 могут быть использованы известные навигационные приемники спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС, GPS или интегрированные приемники GPS/ГЛОНАСС [7, 8, 9], а также приемники наземных радионавигационных систем [8]. As receivers PIRNS5 and PIRNS15, well-known navigation receivers of satellite radio navigation systems GLONASS, GPS or integrated GPS / GLONASS receivers [7, 8, 9], as well as receivers of ground-based radio navigation systems [8] can be used.
В качестве приемопередатчиков можно использовать любые промышленно выпускаемые мобильные и стационарные радиостанции, включая сотовые радиотелефоны [10]. As transceivers, you can use any industrially produced mobile and stationary radio stations, including cellular radiotelephones [10].
Радиомодемы РМ7 и РМ12 представляют собой устройства сопряжения, которые также известны и промышленно освоены (например, УКВ-радиомодемы американских фирм MAXON и "Pacific Crest" или сотовый радиомодем немецкой фирмы FALCOM Wireless Communications Ltd.). The PM7 and PM12 radio modems are interfacing devices that are also known and industrially mastered (for example, VHF US modems by MAXON and Pacific Crest firms or the FALCOM Wireless Communications Ltd. German cellular radio modem).
Контроллер КН6 предназначен для преобразования значений радионавигационных или навигационных параметров в сигналы навигационных сообщений и может быть реализован, в частности, на микропроцессорах серий АМД186, АМД188. АБ4, АБ9 и АБ16 и антенно-фидерное устройство АФУ10 выполняются любым известным из инженерной практики образом. Антенные блоки такого типа обычно прилагаются к серийно выпускаемым приемоизмерителям и приемопередатчикам. The KN6 controller is designed to convert the values of radio navigation or navigation parameters into signals of navigation messages and can be implemented, in particular, on microprocessors of the AMD 186, AMD 188 series. AB4, AB9 and AB16 and the antenna-feeder device AFU10 are performed in any way known from engineering practice. Antenna blocks of this type are usually attached to commercially available transceivers and transceivers.
Заявляемый способ отображения местоположения транспортного средства заключается в следующем. The inventive method of displaying the location of the vehicle is as follows.
Первоначально создают цифровую карту обслуживаемой территории в единой системе плоских декартовых дисплейных координат на основании картографических исходных данных (картографической информации), в качестве которых могут быть использованы географические карты, топографические карты, туристские и административные схемы и т. п. , которые вводятся в персональный компьютер ПК13, установленный в центре дистанционного контроля и управления ЦДКУ3, либо с помощью сканера, либо с помощью любых других преобразований видеоинформации. Initially, a digital map of the served territory is created in a unified system of flat Cartesian display coordinates based on cartographic source data (cartographic information), which can be used geographic maps, topographic maps, tourist and administrative schemes, etc., which are entered into a personal computer PC13 installed in the center for remote monitoring and control of CDKU3, either using a scanner, or using any other video information transformations.
Затем с помощью компьютера ПК13 создают направленный окрашенный транспортный граф обслуживаемой территории путем ввода последовательности узлов графа, их оцифровки в декартовой дисплейной системе координат и соединения узлов соответствующими окрашенными дугами. Then, using the PC13 computer, a directional colored transport graph of the served territory is created by entering the sequence of graph nodes, digitizing them in a Cartesian display coordinate system and connecting the nodes with the corresponding colored arcs.
При создании транспортного графа в качестве узлов принимаются точки, соответствующие границам участков и перекресткам улиц или другим характерным признакам местности (см. фиг. 3), а окраска соединяющих узлы дуг должна учитывать направление движения транспорта от узла к узлу и характеристики участков дорог (ширина проезжей части, количество полос движения, грузоподъемность и т. п.). Методы создания транспортного графа известны, описаны в литературе и не требуют особых пояснений. When creating a transport graph, points corresponding to the boundaries of sections and intersections of streets or other characteristic signs of the terrain (see Fig. 3) are taken as nodes, and the color of the arcs connecting the nodes should take into account the direction of transport from the node to the node and the characteristics of the road sections (carriageway width parts, the number of lanes, load capacity, etc.). Methods for creating a transport graph are known, described in the literature, and do not require special explanations.
Созданный направленный окрашенный транспортный граф также заносят в постоянную память компьютера ПК13 центра ЦДКУ3. The created directional painted transport graph is also entered into the permanent memory of the PC13 computer of the CDCU3 center.
Далее на карте обслуживаемой радиосистемой диспетчеризации территории выбирают множество временных опорных точек (фиг.3, например, поз.21-25), в которых имеются хорошие условия приема радиосигналов выбранной РНС и которые легко и надежно привязываются к местным ориентирам. Как правило, выбирают не менее трех временных опорных точек. Next, on the map served by the territory dispatching radio system, a lot of temporary reference points are selected (Fig. 3, for example, pos.21-25), in which there are good conditions for receiving radio signals of the selected RNS and which are easily and reliably tied to local landmarks. As a rule, at least three temporary reference points are selected.
Определяют радионавигационные параметры временных опорных точек с помощью контрольного транспортного средства КТС1 с приемоизмерителем, которое выезжает в выбранные временные опорные точки. При этой процедуре радионавигационные сигналы (например, спутниковой радионавигационной системы), принимаемые антенным блоком АБ4 контрольного транспортного средства КТС1, поступают в приемоизмеритель ПИРНС5, автоматически определяющий радионавигационные параметры каждой временной опорной точки, которые с помощью контроллера КН6 преобразуются в навигационные сообщения и через радиомодем РМ7 и приемопередатчик ПРМПРД8 передаются по радиоканалу в персональный компьютер ПК13 диспетчерского центра ЦДКУ3. Средние значения радионавигационных параметров определяются в той системе координат, в которой работает выбранная навигационная система (спутниковая или наземная). Например, для спутниковой РНС это могут быть пространственные геоцентрические координаты (Xг, Yг, Zг) или полные геодезические (B, L, H) координаты в системе WGS-84.The radio navigation parameters of the temporary reference points are determined using the control vehicle KTS1 with a receiver that travels to the selected temporary reference points. In this procedure, the radio navigation signals (for example, the satellite radio navigation system) received by the antenna unit AB4 of the control vehicle KTS1 are fed to the PIRNS5 receiver, which automatically determines the radio navigation parameters of each time reference point, which, with the help of the KN6 controller, are converted into navigation messages and via the RM7 and radio modem PRMPRD8 transceiver is transmitted over the air to a personal computer PC13 of the central control center TsDKU3. The average values of the radio navigation parameters are determined in the coordinate system in which the selected navigation system (satellite or ground) operates. For example, for satellite RNS these can be spatial geocentric coordinates (X g , Y g , Z g ) or full geodesic (B, L, H) coordinates in the WGS-84 system.
Для каждой тройки соседних опорных точек по их опорным координатам с помощью компьютера ПК13 составляют матрицу коэффициентов аффинного преобразования навигационных параметров, соответствующих используемой радионавигационной системе, в координаты опорной (плоской декартовой дисплейной) системы координат и обратно. For each triple of neighboring reference points, according to their reference coordinates, using a PC13 computer, they compose a matrix of coefficients for the affine transformation of navigation parameters corresponding to the radio navigation system used, to the coordinates of the reference (flat Cartesian display) coordinate system and vice versa.
Значения полученных коэффициентов аффинного преобразования запоминаются в постоянной памяти компьютера ПК13. The values of the obtained affinity conversion coefficients are stored in the permanent memory of the PC13 computer.
Приемоизмерителем диспетчерского центра ПИРНС15 через антенный блок АБ16 осуществляется непрерывный прием радиосигналов используемой радионавигационной системы, определение текущих радионавигационных параметров РНС и передача их в компьютер ПК13, где определяются текущие дифференциальные поправки к радионавигационным параметрам РНС как разность между прогнозируемыми и фактически измеренными РНП. The receiver of the PIRNS15 dispatch center through the AB16 antenna unit continuously receives the radio signals of the used radio navigation system, determines the current radio navigation parameters of the RNS and transfers them to PC13, where the current differential corrections to the radio navigation parameters of the RNS are determined as the difference between the predicted and actually measured RNPs.
Во время перемещения отображаемого контролируемого транспортного средства ТС2 по обслуживаемой территории аппаратура ТС2 таким же образом, как и на контрольном транспортном средстве КТС1, принимает сигналы РНС, по ним автоматически определяет текущие радионавигационные параметры транспортного средства, которые передаются в диспетчерский центр ЦДКУ3
В ЦДКУ3 в значения радионавигационных параметров контролируемого транспортного средства ТС2 вводят при необходимости текущие дифференциальные поправки, а затем значения радионавигационных параметров с помощью аффинной матрицы преобразуют в текущие координаты ТС2 в прямоугольной декартовой дисплейной системе координат, по значениям которых выбирают на электронной карте соответствующий местоположению ТС2 фрагмент цифровой карты местности (фиг.3, поз.17), на выбранном фрагменте 17 изображено рассчитанное по аффинной матрице местоположение ТС2 (поз.20, фиг.3) и местоположения ближайших к ТС2 временных опорных точек (поз.21-25). После этого по фрагменту 18 транспортного графа, соответствующему данному фрагменту цифровой карты местности, где местоположению временных опорных точек 21-25 соответствуют узлы 21'-25', определяют кратчайшее расстояние R1 от отметки местоположения транспортного средства 26 до ближайшей дуги (22'-23') транспортного графа 18, абсолютная пространственная ориентация которой наиболее близко совпадает с направлением 29 движения ТС2. Это расстояние сравнивают с допустимым значением Rд, и если R1≤Rд, то местоположению транспортного средства приписывают дисплейные координаты найденной выше ближайшей к отметке местоположения ТС2 точки 27 дуги (22'-23') транспортного графа 18. Если R1≥Rд, то дисплейные координаты ТС2 остаются без изменения. После определения дисплейных координат транспортного средства на экране дисплея 19 монитора M14 отображается его истинное местоположение 28.During the movement of the displayed controlled vehicle TS2 across the serviced territory, the TS2 equipment, in the same manner as on the control vehicle KTS1, receives RNS signals, it automatically determines the current radio navigation parameters of the vehicle, which are transmitted to the control center TsDKU3
In TsDKU3, current differential corrections are introduced, if necessary, into the values of the radio navigation parameters of the controlled vehicle TC2, and then the values of the radio navigation parameters are converted using the affine matrix into the current coordinates of TC2 in a rectangular Cartesian display coordinate system, the values of which select the digital fragment corresponding to the location of TC2 on the electronic map terrain maps (Fig.3, pos.17), the selected
Таким образом, из приведенного описания видно, что предлагаемый способ позволяет отобразить местоположение транспортного средства с высокой достоверностью, при этом нет необходимости пользоваться точными геодезическими привязками, доступность которых может быть ограничена. Способ обладает новизной, может быть реализован в промышленности известными средствами, что позволяет считать его охраноспособным. Thus, from the above description it is seen that the proposed method allows you to display the location of the vehicle with high reliability, while there is no need to use accurate geodetic references, the availability of which may be limited. The method has novelty, can be implemented in industry by known means, which allows it to be considered protectable.
Использованная литература
1. Патент США 5.311.173, МПК: G 08 G 1/123, опубл. 10.05.1994.References
1. US patent 5.311.173, IPC: G 08 G 1/123, publ. 05/10/1994.
2. Патент ЕПВ 715291, МПК: G 08 G 1/133, приор. 20.11.95. 2. Patent EPO 715291, IPC: G 08 G 1/133, prior. 11/20/95.
3. Патент США 5.636.122, МПК: G 08 G 1/13, опубл. 03.06.97. 3. US patent 5.636.122, IPC: G 08 G 1/13, publ. 06/03/97.
4. Патент США 4.590.569. МПК: G 06 F 15/50, опубл. 20.05.86. 4. U.S. Patent 4,590,569. IPC: G 06 F 15/50, publ. 05/20/86.
5. Патент США 4.791.572, МПК: G 06 F 15/50, G 01 S 3/02, опубл. 13.12.88 - прототип. 5. US patent 4.791.572, IPC: G 06 F 15/50, G 01 S 3/02, publ. 12/13/88 - a prototype.
6. Котяшкин С.И. и др.// Зарубежная радиоэлектроника, 1977, 11, c.28-81. 6. Kotyashkin S.I. et al. // Foreign Radio Electronics, 1977, 11, p. 28-81.
7. Сетевые спутниковые радионавигационные системы. /В.С. Шебшаевич и др. ; Под ред. В.С. Шебшаевича.-М.: Радио и связь, 1993.-С.141-161. 7. Network satellite radio navigation systems. / B.C. Shebshaevich and others; Ed. V.S. Shebshaevich.-M.: Radio and Communications, 1993.-S.141-161.
8. Богданович С.В. и др.// Радионавигация и время, 1996, 1,2.-с,52-58. 8. Bogdanovich S.V. et al. // Radio Navigation and Time, 1996, 1,2.-s, 52-58.
9. Receiver and Antenna Surveys//GPS World, 2000, v.11, 1.-р.34-53. 9. Receiver and Antenna Surveys // GPS World, 2000, v. 11, 1.-pp. 34-53.
10. Андрианов В.И., Соколов А.В. Средства мобильной связи. - СПб.: БХВ. Санкт-Петербург, 1999.-С. 161-182. 10. Andrianov V.I., Sokolov A.V. Mobile communications. - SPb .: BHV. St. Petersburg, 1999.-S. 161-182.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001116197A RU2207632C2 (en) | 2001-06-09 | 2001-06-09 | Method for displaying location of transport vehicle on electronic map of region area of radio systems of dispatcher supervisor of ground transport traffic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001116197A RU2207632C2 (en) | 2001-06-09 | 2001-06-09 | Method for displaying location of transport vehicle on electronic map of region area of radio systems of dispatcher supervisor of ground transport traffic |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2207632C2 true RU2207632C2 (en) | 2003-06-27 |
| RU2001116197A RU2001116197A (en) | 2003-06-27 |
Family
ID=29209781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001116197A RU2207632C2 (en) | 2001-06-09 | 2001-06-09 | Method for displaying location of transport vehicle on electronic map of region area of radio systems of dispatcher supervisor of ground transport traffic |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2207632C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005015785A1 (en) * | 2003-08-12 | 2005-02-17 | Yury Alexeevich Gromakov | Cellular communication method |
| US7228135B2 (en) | 2003-08-12 | 2007-06-05 | Yury Alexeevich Gromakov | Method for cellular communications |
| WO2010056151A2 (en) | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Sabaydash Andrey Valentinovich | Method for determining the optimal route for a transportation means |
| RU2458392C2 (en) * | 2008-03-31 | 2012-08-10 | Аисин Ав Ко., Лтд. | Map updating system and map updating program using dynamic cache memory |
-
2001
- 2001-06-09 RU RU2001116197A patent/RU2207632C2/en active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005015785A1 (en) * | 2003-08-12 | 2005-02-17 | Yury Alexeevich Gromakov | Cellular communication method |
| US7228135B2 (en) | 2003-08-12 | 2007-06-05 | Yury Alexeevich Gromakov | Method for cellular communications |
| RU2458392C2 (en) * | 2008-03-31 | 2012-08-10 | Аисин Ав Ко., Лтд. | Map updating system and map updating program using dynamic cache memory |
| US8769237B2 (en) | 2008-03-31 | 2014-07-01 | Aisin Aw Co., Ltd. | Map updating system and map updating program using dynamic cache memory |
| WO2010056151A2 (en) | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Sabaydash Andrey Valentinovich | Method for determining the optimal route for a transportation means |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4891761A (en) | Method for accurately updating positional information provided on a digital map | |
| US4791572A (en) | Method for accurately displaying positional information on a map | |
| US6232917B1 (en) | Navigational system | |
| US7269507B2 (en) | Method and system for electronically determining dynamic traffic information | |
| US6108555A (en) | Enchanced time difference localization system | |
| US5959580A (en) | Communications localization system | |
| US7577526B2 (en) | Method for determining an initial position in a navigation system | |
| JP3143927B2 (en) | Position information providing system and device | |
| JP4334464B2 (en) | Information update device, information distribution device, information processing system, method thereof, program thereof, and recording medium recording the program | |
| CN1786668B (en) | Vehicle loading type auto-navigation system and its navigation method | |
| US6028553A (en) | Method for dynamic route recommendation | |
| US20050090976A1 (en) | System and method for estimating impedance time through a road network | |
| US7283905B1 (en) | System and method for estimating impedance time through a road network | |
| WO2006083460A1 (en) | Construction machine having location based auto-start | |
| Al‐Bayari et al. | New centralized automatic vehicle location communications software system under GIS environment | |
| US20050209774A1 (en) | Digital map system | |
| KR20030061831A (en) | Position information identifier providing system, and position information identifier transmitting method and device | |
| RU2207632C2 (en) | Method for displaying location of transport vehicle on electronic map of region area of radio systems of dispatcher supervisor of ground transport traffic | |
| KR100712828B1 (en) | Method and system of proxy-drive using location based service | |
| Kihl | Advanced vehicle location system for paratransit in Iowa | |
| French | The evolving roles of vehicular navigation | |
| Hunter et al. | Vehicle navigation using differential GPS | |
| CN113167589A (en) | Fixed electronic beacon with map | |
| JPH05346459A (en) | High-function position-measuring terminal device | |
| Sweeney et al. | Comparative performance of various automotive navigation technologies |