【關鍵詞】交通運輸,系統(tǒng),定位,全球,分析,GPS,導航,車輛,路線,
　GPS還在陸地和空中有很大作用。GPS導航系統(tǒng)與電子地圖、無線電通信網(wǎng)絡及計算機車輛管理信息系統(tǒng)相結(jié)合,可以實現(xiàn)車輛跟蹤、提供出行路線和導航、信息查詢、話務指揮、緊急救援等許多功能。
　　GPS在公共交通車輛導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)及測定航測外控點等。隨著高等級公路的迅速發(fā)展,對勘測技術提出了更高的要求,由于線路長,已知點少,用常規(guī)測量手段不僅布網(wǎng)困難,而且難以滿足高精度的要求。目前,國內(nèi)已逐步采用GPS技術建立線路首級高精度控制網(wǎng),如滬寧、滬杭高速公路的上海段就是利用GPS建立了首級控制網(wǎng),然后用常規(guī)方法布設導線加密。實踐證明,在幾十千米范圍內(nèi)的點位誤差只有2厘米左右,達到了常規(guī)方法難以實現(xiàn)的精度,同時也大大提前了工期。GPS技術也同樣應用于特大橋梁的控制測量。由于無需通視,可構成較強的網(wǎng)形,提高點位精度,同時對檢測常規(guī)測量的支點也非常有效。如在江陰長江大橋的建設中,首先用常規(guī)方法建立了高精度邊角網(wǎng),然后利用GPS對該網(wǎng)進行了檢測,GPS檢測網(wǎng)達到了毫米級精度,與常規(guī)精度網(wǎng)符合較好。GPS技術在隧道測量中具有廣泛的應用前景,其測量無需通視,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)濟和社會效益。
　　三、GPS在汽車導航和交通管理中的應用
　　三維導航是GPS的首要功能,飛機、船舶、地面車輛以及步行者都可利用GPS導航接收器進行導航。汽車導航系統(tǒng)是在全球定位系統(tǒng)GPS基礎上發(fā)展起來的一門新型技術,由GPS導航、自律導航、微處理器、車速傳感器、陀螺傳感器、CD—ROM驅(qū)動器、LCD顯示器組成。
　　GPS導航是由GPS接收機接收GPS衛(wèi)星信號(三顆以上),求出該點的經(jīng)緯度坐標、速度、時間等信息。為提高汽車導航定位精度,通常采用差分GPS技術。當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)星信號時,系統(tǒng)可自動導入自律導航系統(tǒng),此時由車速傳感器檢測出汽車的行進速度,通過微處理單元的數(shù)據(jù)處理,從速度和時間中直接算出前進的距離,陀螺傳感器直接檢測出前進的方向,陀螺儀還能自動存儲各種數(shù)據(jù),即使在更換輪胎暫時停車時,系統(tǒng)也可以重新設定。
　　由GPS衛(wèi)星導航和自律導航所測到的汽車位置坐標、前進的方向都與實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,加一個地圖匹配電路,對汽車行駛的路線與電子地圖上道路的誤差進行實時相關匹配,并做自動修正,此時,地圖匹配電路通過微處理單元的整理程序進行快速處理,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用于存儲道路數(shù)據(jù)等信息,LCD顯示器用于導航的相關信息。
　　導航系統(tǒng)與電子地圖、無線電通信網(wǎng)絡及計算機車輛管理信息系統(tǒng)相結(jié)合,可以實現(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)劃和導航、信息查詢、話務指揮、緊急援助等。
　　車輛跟蹤即利用GPS和電子地圖可以實時顯示出車輛的實際位置,并任意放大、縮小、還原、換圖;可以隨目標移動,使目標始終保持在屏幕上;還可以實現(xiàn)多窗口、多車輛、多屏幕同時跟蹤,利用該功能可對重要車輛和貨物進行跟蹤運輸。
　　出行路線規(guī)劃和導航主要包括以下幾方面。
　　自動線路規(guī)劃。由駕駛員確定起點和終點,由計算機軟件按照要求自動設計最佳行駛路線,包括最快的路線、最簡單的路線、通過高速公路路段次數(shù)最少的路線等。
　　人工線路設計。由駕駛員根據(jù)自己的目的地設計起點、終點和途經(jīng)點等,自動建立線路庫。線路規(guī)劃完畢后,顯示器能夠在電子地圖上顯示設計路線,并同時顯示汽車運行路徑和運行方法。
　　信息查詢。為用戶提供主要物標,如旅游景點、賓館、醫(yī)院等數(shù)據(jù)庫,用戶能夠在電子地圖上根據(jù)需要進行查詢。查詢資料可以文字、語言及圖象的形式顯示,并在電子地圖上顯示其位置。同時,監(jiān)測中心可以利用監(jiān)測控制臺對區(qū)域內(nèi)任意目標的所在位置進行查詢,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。
　　話務指揮。指揮中心可以監(jiān)測區(qū)域內(nèi)車輛的運行狀況,對被監(jiān)控車輛進行合理調(diào)度。指揮中心也可以隨時與被跟蹤目標通話,實行管理。
　　緊急援助。通過GPS定位和監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對遇有險情或發(fā)生事故的車輛進行緊急援助。監(jiān)控臺的電子地圖可顯示求助信息和報警目標,并以報警聲、光提醒值班人員進行應急處理。