【關(guān)鍵詞】交通運(yùn)輸,系統(tǒng),定位,全球,分析,GPS,導(dǎo)航,車輛,路線,
　GPS還在陸地和空中有很大作用。GPS導(dǎo)航系統(tǒng)與電子地圖、無(wú)線電通信網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)車輛管理信息系統(tǒng)相結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)車輛跟蹤、提供出行路線和導(dǎo)航、信息查詢、話務(wù)指揮、緊急救援等許多功能。
　　GPS在公共交通車輛導(dǎo)航中的作用可具體地例證它的功能,如其智能調(diào)度功能,使裝有GPS的出租車配備合理,能最大程度地滿足乘客需求,減少空載率,降低能源消耗,節(jié)省運(yùn)行成本,并使行車、乘車安全系數(shù)大大提高等。
　　二、GPS在道路工程中的應(yīng)用
　　目前,GPS在道路工程中主要用于建立各種道路工程控制網(wǎng)及測(cè)定航測(cè)外控點(diǎn)等。隨著高等級(jí)公路的迅速發(fā)展,對(duì)勘測(cè)技術(shù)提出了更高的要求,由于線路長(zhǎng),已知點(diǎn)少,用常規(guī)測(cè)量手段不僅布網(wǎng)困難,而且難以滿足高精度的要求。目前,國(guó)內(nèi)已逐步采用GPS技術(shù)建立線路首級(jí)高精度控制網(wǎng),如滬寧、滬杭高速公路的上海段就是利用GPS建立了首級(jí)控制網(wǎng),然后用常規(guī)方法布設(shè)導(dǎo)線加密。實(shí)踐證明,在幾十千米范圍內(nèi)的點(diǎn)位誤差只有2厘米左右,達(dá)到了常規(guī)方法難以實(shí)現(xiàn)的精度,同時(shí)也大大提前了工期。GPS技術(shù)也同樣應(yīng)用于特大橋梁的控制測(cè)量。由于無(wú)需通視,可構(gòu)成較強(qiáng)的網(wǎng)形,提高點(diǎn)位精度,同時(shí)對(duì)檢測(cè)常規(guī)測(cè)量的支點(diǎn)也非常有效。如在江陰長(zhǎng)江大橋的建設(shè)中,首先用常規(guī)方法建立了高精度邊角網(wǎng),然后利用GPS對(duì)該網(wǎng)進(jìn)行了檢測(cè),GPS檢測(cè)網(wǎng)達(dá)到了毫米級(jí)精度,與常規(guī)精度網(wǎng)符合較好。GPS技術(shù)在隧道測(cè)量中具有廣泛的應(yīng)用前景,其測(cè)量無(wú)需通視,減少了常規(guī)方法的中間環(huán)節(jié),因此,速度快、精度高,具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
　　三、GPS在汽車導(dǎo)航和交通管理中的應(yīng)用
　　三維導(dǎo)航是GPS的首要功能,飛機(jī)、船舶、地面車輛以及步行者都可利用GPS導(dǎo)航接收器進(jìn)行導(dǎo)航。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)是在全球定位系統(tǒng)GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門新型技術(shù),由GPS導(dǎo)航、自律導(dǎo)航、微處理器、車速傳感器、陀螺傳感器、CD—ROM驅(qū)動(dòng)器、LCD顯示器組成。
　　GPS導(dǎo)航是由GPS接收機(jī)接收GPS衛(wèi)星信號(hào)(三顆以上),求出該點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)、速度、時(shí)間等信息。為提高汽車導(dǎo)航定位精度,通常采用差分GPS技術(shù)。當(dāng)汽車行駛到地下隧道、高層樓群、高速公路等遮掩物而捕獲不到GPS衛(wèi)星信號(hào)時(shí),系統(tǒng)可自動(dòng)導(dǎo)入自律導(dǎo)航系統(tǒng),此時(shí)由車速傳感器檢測(cè)出汽車的行進(jìn)速度,通過(guò)微處理單元的數(shù)據(jù)處理,從速度和時(shí)間中直接算出前進(jìn)的距離,陀螺傳感器直接檢測(cè)出前進(jìn)的方向,陀螺儀還能自動(dòng)存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù),即使在更換輪胎暫時(shí)停車時(shí),系統(tǒng)也可以重新設(shè)定。
　　由GPS衛(wèi)星導(dǎo)航和自律導(dǎo)航所測(cè)到的汽車位置坐標(biāo)、前進(jìn)的方向都與實(shí)際行駛的路線軌跡存在一定誤差,為修正這兩者間的誤差,使之與地圖上的路線統(tǒng)一,需采用地圖匹配技術(shù),加一個(gè)地圖匹配電路,對(duì)汽車行駛的路線與電子地圖上道路的誤差進(jìn)行實(shí)時(shí)相關(guān)匹配,并做自動(dòng)修正,此時(shí),地圖匹配電路通過(guò)微處理單元的整理程序進(jìn)行快速處理,得到汽車在電子地圖上的正確位置,以指示出正確行駛路線。CD-ROM用于存儲(chǔ)道路數(shù)據(jù)等信息,LCD顯示器用于導(dǎo)航的相關(guān)信息。
　　導(dǎo)航系統(tǒng)與電子地圖、無(wú)線電通信網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)車輛管理信息系統(tǒng)相結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)車輛跟蹤和交通管理等許多功能,如車輛跟蹤、出行路線的規(guī)劃和導(dǎo)航、信息查詢、話務(wù)指揮、緊急援助等。
　　車輛跟蹤即利用GPS和電子地圖可以實(shí)時(shí)顯示出車輛的實(shí)際位置,并任意放大、縮小、還原、換圖;可以隨目標(biāo)移動(dòng),使目標(biāo)始終保持在屏幕上;還可以實(shí)現(xiàn)多窗口、多車輛、多屏幕同時(shí)跟蹤,利用該功能可對(duì)重要車輛和貨物進(jìn)行跟蹤運(yùn)輸。
　　出行路線規(guī)劃和導(dǎo)航主要包括以下幾方面。
　　自動(dòng)線路規(guī)劃。由駕駛員確定起點(diǎn)和終點(diǎn),由計(jì)算機(jī)軟件按照要求自動(dòng)設(shè)計(jì)最佳行駛路線,包括最快的路線、最簡(jiǎn)單的路線、通過(guò)高速公路路段次數(shù)最少的路線等。
　　人工線路設(shè)計(jì)。由駕駛員根據(jù)自己的目的地設(shè)計(jì)起點(diǎn)、終點(diǎn)和途經(jīng)點(diǎn)等,自動(dòng)建立線路庫(kù)。線路規(guī)劃完畢后,顯示器能夠在電子地圖上顯示設(shè)計(jì)路線,并同時(shí)顯示汽車運(yùn)行路徑和運(yùn)行方法。
　　信息查詢。為用戶提供主要物標(biāo),如旅游景點(diǎn)、賓館、醫(yī)院等數(shù)據(jù)庫(kù),用戶能夠在電子地圖上根據(jù)需要進(jìn)行查詢。查詢資料可以文字、語(yǔ)言及圖象的形式顯示,并在電子地圖上顯示其位置。同時(shí),監(jiān)測(cè)中心可以利用監(jiān)測(cè)控制臺(tái)對(duì)區(qū)域內(nèi)任意目標(biāo)的所在位置進(jìn)行查詢,車輛信息將以數(shù)字形式在控制中心的電子地圖上顯示出來(lái)。
　　話務(wù)指揮。指揮中心可以監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)車輛的運(yùn)行狀況,對(duì)被監(jiān)控車輛進(jìn)行合理調(diào)度。指揮中心也可以隨時(shí)與被跟蹤目標(biāo)通話,實(shí)行管理。
　　緊急援助。通過(guò)GPS定位和監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對(duì)遇有險(xiǎn)情或發(fā)生事故的車輛進(jìn)行緊急援助。監(jiān)控臺(tái)的電子地圖可顯示求助信息和報(bào)警目標(biāo),并以報(bào)警聲、光提醒值班人員進(jìn)行應(yīng)急處理。