I. Contexte du Projet
Avec le développement économique et la technologie automobile, de plus en plus de résidents possèdent des voitures, ce qui entraîne de graves embouteillages qui font perdre du temps et provoquent des accidents fréquents. Comment optimiser les ressources routières telles que "utiliser pleinement le réseau routier, réduire le temps de trajet, diminuer les retards, assurer la sécurité routière et améliorer la capacité des routes" est devenu un enjeu urbain clé.
De plus, avec l'expansion des entreprises, le nombre de véhicules de livraison et d'exploitation augmente, et les gestionnaires accordent une attention croissante aux fonctions de contrôle des risques telles que l'utilisation non autorisée, le contrôle de vitesse et les alarmes zonales.
II. État Actuel et Comparaison de la Localisation des Véhicules
Actuellement, les méthodes typiques sont principalement basées sur le système de positionnement global GPS et les capteurs d'accélération. Il s'agit d'une méthode de localisation basée sur une station mobile : les dispositifs embarqués fournissent des informations de position au véhicule, qui sont ensuite transmises au système de gestion par communication sans fil. Cette approche, où l'objet localisé envoie activement des informations de position, présente les inconvénients d'une 'consommation élevée de ressources de communication et de coûts d'exploitation élevés', et 'dans les zones urbaines à hauts immeubles, sous les viaducs, les avenues arborées et les tunnels, des zones d'ombre temporaires de localisation peuvent apparaître.'
III. Composition du Système
Le système se compose principalement des éléments suivants :
Véhicules équipés de plaques d'immatriculation intelligentes RFID
Nœuds de réception/transmission de données sans fil (lecteurs RFID longue portée)
Modules CDMA
Système GIA
Unité de traitement de données
Centre de traitement et de contrôle des données
IV. Principe de Fonctionnement du Système
Le système obtient des informations d'identité du véhicule en lisant les étiquettes électroniques RFID, utilise une méthode de localisation sans fil multi-stations basée sur TODA pour obtenir des informations de position, et obtient des informations de vitesse en traitant le décalage Doppler.
Chaque plaque d'immatriculation RFID stocke des informations telles que le numéro d'immatriculation, l'usage du véhicule, la charge maximale, la capacité maximale de passagers, le nom du propriétaire et le numéro d'identité. Un certain nombre de nœuds de réception/transmission de données sont déployés en fonction des caractéristiques architecturales régionales et du flux de trafic pour une utilisation maximale des ressources.
Chaque nœud de réception/transmission sans fil envoie des signaux de commande codés et modulés à une certaine fréquence. Les plaques d'immatriculation intelligentes RFID dans la zone de couverture reçoivent la commande, l'authentifient et envoient leur UID. Le nœud démodule et décode pour obtenir les informations d'identité du véhicule, qui sont transmises via un module CDMA à l'unité de traitement de données, puis au centre de traitement et de contrôle des données urbain.
La localisation sans fil multi-stations utilise des nœuds de réception/transmission de données pour obtenir activement des informations de position du véhicule, en utilisant l' 'Indicateur de Force du Signal Reçu (RSSI), le Temps d'Arrivée (TOA) et la Différence de Temps d'Arrivée (TDOA)'. La première étape utilise des méthodes d'estimation robustes pour réduire les interférences ; sur cette base, les trois nœuds de réception/transmission de données les plus proches de la plaque d'immatriculation intelligente RFID sont identifiés, et leurs valeurs TDOA sont appliquées pour une seconde localisation, obtenant des informations de position qui sont transmises au centre de contrôle pour tracer la trajectoire du véhicule. La mesure de vitesse en temps réel est réalisée en estimant le décalage Doppler généré par le mouvement du véhicule.