我国是危险品公路运输最为繁忙的国家之一,然而公路隧道重大交通事故频发,尤其是危险品车辆交通事故造成的损失最为严重。传统的基于GPS(Global Positioning System)和北斗的危险品车辆监控系统在隧道内存在两方面问题:一方面,由于隧道对外界电磁波有屏蔽作用,这类系统无法接收外界卫星信号,导致其在隧道中无法进行位置追踪和信息交互;另一方面,这类系统只侧重于对监控信息的管理,缺乏从系统模型的角度对危险品车辆进行可靠性评估。基于上述两点,本文设计了公路隧道内运行的危险品车辆监控系统。具体工作内容如下:(1)设计了公路隧道内运行的危险品车辆监控系统的架构。该系统包括车辆位置监控子系统和车辆状态监控子系统。车辆位置监控子系统利用隧道定位技术对危险品车辆进行位置监控。车辆状态监控子系统有两个功能:一是通过CAN(Controller Area Network)总线监控危险品车辆的运行状态;二是利用GO-Bayes评估危险品车辆制动系统的可靠性,通过反向推理快速查找故障部位,提高监控效率。(2)完成了隧道定位算法和模型的研究与改进。研究了RSSI(Received Signal Strength Indication)测距和TOA(Time of Arrival)测距两种测距方法;分析了RSSI的衰减规律,在此基础上提出了改进的RSSI-d模型,提高了远距离测距的精度;分析了基于双向飞行时间法的TOA测距方法,并在实际场景中验证了该方法能够实现高精度测距。研究了有测距误差情况下的最小二乘定位算法,通过仿真分析了影响该算法定位精度的因素。(3)完成了危险品车辆制动系统的建模和可靠性评估。分析了危险品车辆制动系统的工作原理,研究了GO-Bayes的建模原理,在此基础上提出了基于GO-Bayes的危险品车辆制动系统可靠性评估模型。当制动系统发生故障时,利用贝叶斯公式对系统中单元的故障概率进行反向推理,故障概率高的单元应当进行重点检查。(4)完成了危险品车辆监控系统部分软件和硬件的开发工作。搭建了危险品车辆位置监控子系统和基于CAN总线的危险品车辆状态监控子系统,开发了危险品车辆位置监控子系统的显示界面,设计了定位模块的硬件电路。最后对系统功能进行验证,实现了对危险品车辆的位置监控和状态监控功能。