射频识别技术的车辆主动定位方法

根据道路的总车道数目N的不同，定位车道的判定方法分别为：
N=4：当右侧定向天线和全向天线读到标签信息后，判定车辆位于1车道(lane=1)；当左侧定向天线和全向天线读到标签信息后．判定车辆位于2车道(lane=2)。
N=6：当右侧定向天线和全向天线读到标签信息，判定lane=1；当左侧定向天线和全向天线读到标签信息，判定lane=3；当只有全向天线读到标签信息，判定lane=2。
N=8：如果阅读器有侧天线和全向天线读到标签信息，判断lane=1；如果阅读器左侧天线和全向天线读到标签信息，判定lane=4；如果只有全向天线读到路边一侧的标签信息，判定lane=2；如果只有全向天线读到中央隔离带一侧的标签信息，判定lane=3。
N=10：车辆进入高速公路，此时lO为2W，在1、2、4、5车道时，可以读到标签信息，确定是双向10车道，立即将lO调整为3W。当车辆位于3车道时，无法读到任何标签信息，等待一定时间，如果仍然读不到任何标签，控制单元立即将lO调整为3W。此时的判断方法是：如果阅读器右侧天线和全向天线都读到路边一侧的标签信息，判定lane=1；如果阅读器左侧天线和全向天线读到中央隔离带一侧的标签信息，判定lane=5；如果只有全向天线读到路边一侧的标签信息，判定lane=2；如果只有全向天线读到中央隔离带一侧的标签信息，判定lane=4；如果全向天线读到路两侧的标签，判定lane=3。当某一时刻天线读到标签的信息N≠10，将lO重新调整为2W。
1．4 车辆位置的确定方法
定位到车道之后，可以根据下述方法计算出车辆的位置坐标。全向天线读到右侧标签、读到左侧标签如图3和图4所示。

P为车辆的位置，v代表车辆的运动方向，两个标签所在的直线与X轴的夹角记为θ，(x1，y1)为tag1的坐标。

当车载阅读器全向天线能够读到路肩的标签时的位置计算方法为公式(1)、(2)；当车载阅读器全向天线只能读到中央隔离带一侧的标签时的位置计算方法为公式(3)、(4)。


2 定位误差分析
以双向4车道道路的第一车道为例。图5表示车辆位于第一车道时与标签T1的位置关系，R为阅读器全向天线的阅读半径，V(x，y)为车辆定位坐标，distance为车辆与标签的距离，α为车辆相对于标签的位置角度，error为定位误差。

按车道宽度为3．5 m分析汁算，车辆在双向4、6、8和10车道道路中各个车道的定位误差情况如图6、图7所示。

车载RFID主动定位方法中车辆在道路的不同位置的定位误差情况如图6、图7所示。图6(a)为双向6车道道路的第2车道和双向8车道道路的第2、3车道的定位误差，(b)为双向4、6、8、车道道路的其余车道的定位误差。图7为双向10车道道路各车道的定位误差，第1车道和第5车道及第2车道和第4车道的定位误差相同。

由图6、图7分析得到，对于所有车道，越靠近路肩和中央隔离带的车道上的车辆平均定位误差越大，在同一车道上，越靠近车道中央行驶的车辆定位误差越小。

结语
根据实际渊查统计的数据发现，车辆在一条道路上不同车道的分布和车辆在同一车道上的位置分布服从高斯分布。因此本论文提出的基于RFID车辆主动定位方法对实际行驶过程中的车辆具有较高的定位精度，并可以将车辆定位到具体车道，车辆的具体车道位置信息对智能交通中车辆防碰撞的研究具有重要意义。RFID可以与其他定位技术结合，组成新的组合定位导航系统。车载RFID的年辆主动定何摆脱了传统定化对GPS定位系统的依赖，不会因为信号丢失导致无法定位或定位不准确。鉴于RFID具有信息处理精确度高、速度快，使用不受环境因素影响，成本低，可以重复利用多次读写等诸多优点，RFID技术将在智能交通领域得到广泛应用。