发展智能公共交通系统是从根本上解决城市交通问题最有效的途径,公交车辆的定位与跟踪是智能公交系统中的核心技术,它是实时公交信息的获得和发布、公交系统的运营和管理、以及公交线路规划等的基础和前提。由于公交车辆运行在车辆密度大、周围建筑物密集的城市路网中,因此采用传统的车辆自动定位技术(AVL),如信标定位、航迹推算定位、全球定位系统(GPS)对公交车辆进行定位存在许多不足,如基础设施建设和定位设备投入大、建设周期长,系统运营费用高,定位精度和稳定性不可靠等。移动电话定位技术是随着移动通信技术的发展而发展起来的一种新型定位技术,它利用信号在移动电话与基站之间传播的特征参数进行定位。与传统的AVL 技术相比,移动电话定位虽然精度不高,但用于公交车辆定位具有投资小、运营费用低、系统维护简单等优势。因此,论文提出基于移动电话定位技术的公交车辆定位方案,通过研究TDOA定位误差的分布规律和相应的地图匹配算法提高公交车辆定位的精度,使其满足智能公交系统对公交车辆定位精度的要求。论文首先概述了智能公交系统发展的现状,介绍了目前应用于公交系统中的各种车辆定位技术,通过与移动电话定位技术的比较,分析了它们的优缺点。针对公交车辆运行的特点,提出利用移动电话定位中的TDOA 定位技术对公交车辆进行定位。论文在分析TDOA 定位原理和移动通信环境中信号传播特性的基础上,充分考虑信道环境误差和系统误差对信号延时的影响,建立了TDOA 测量值误差的统计模型,并通过不同条件下的模拟实验验证了模型的有效性。然后利用TDOA 误差统计模型,提出了通过模拟定位获得定位误差分布和误差椭圆的方法,并通过统计分析的方法研究了移动电话与基站的相对位置对定位误差分布的影响、基站组合方式不同对误差分布的影响、以及定位误差在椭圆区域内分布的统计规律。最后,根据智能公交系统中车辆定位的要求,设计了基于TDOA 定位技术的公交车辆定位系统的体系结构和功能模块,研究了基于TDOA 定位误差分布的公交车辆地图匹配算法,并验证了算法的可靠性及其在减小定位误差方面的优越性。