GPS在公(gōng)安(ān)、交通系統中(zhōng)的應用(yòng)

關鍵字：GPS 公(gōng)安(ān)、交通系統
1. 概述 　　
    随着我國(guó)城市建設規模的擴大，車(chē)輛日益增多(duō)，交通運輸的經營管理(lǐ)和合理(lǐ)調度，警用(yòng)車(chē)輛 的指揮和安(ān)全管理(lǐ)已成為(wèi)公(gōng)安(ān)、交通系統中(zhōng)的一個重要問題。 過去，用(yòng)于交通管理(lǐ)系統 的設備主要是無線(xiàn)電(diàn)通信設備，由調度中(zhōng)心向車(chē)輛駕駛員發出調度命令，駕駛員隻能(néng)根據自己的 判斷說出車(chē)輛所在的大概位置，而在生疏地帶或在夜間則無法确認自己的方位甚至迷路。 因此，從調度管理(lǐ)和安(ān)全管理(lǐ)方面，其應用(yòng)受到限制。GPS定位技(jì )術的出現給車(chē)輛、輪船等交通工(gōng)具(jù)的導航定位提供了具(jù)體(tǐ)的實時的定位能(néng)力。通過車(chē)載GPS接收機使駕駛員能(néng)夠随時知道自己的具(jù)體(tǐ)位置。通過車(chē)載電(diàn)台将GPS定位信息發送給調度指揮中(zhōng)心，調度 指揮中(zhōng)心便可(kě)及 時掌握各車(chē)輛的具(jù)體(tǐ)位置，并在大屏幕電(diàn)子地圖上顯示出來。目前，用(yòng)于公(gōng)安(ān)、交通系統的主要有(yǒu)：車(chē)輛GPS定位與無線(xiàn)通信系統相結合的指揮管理(lǐ)系統；應用(yòng)GPS差分(fēn)技(jì )術的指揮管理(lǐ)系統。下面介紹這兩種管理(lǐ)系統的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)與設備構成。
2. 車(chē)輛GPS定位管理(lǐ)系統 　
   車(chē)輛GPS定位管理(lǐ)系統主要是由車(chē)載GPS自主定位，結合無線(xiàn)通信系統對車(chē)輛進行調度管理(lǐ)和跟蹤。已經研制成功的如車(chē)輛全球定位報警系統，警用(yòng)GPS指揮系統等。分(fēn)别用(yòng)于城市 公(gōng)共汽車(chē)調度管理(lǐ)，風景旅遊區(qū)車(chē)船報警與調度，海關、公(gōng)安(ān)、海防等部門對車(chē)船的調度與監控。 監控中(zhōng)心部分(fēn)的主要功能(néng)有(yǒu)：
· 數據跟蹤功能(néng)。将移動車(chē)輛的實時位置以貞列表的方式顯示出來。如車(chē)号、經度、速度、 航向、時間、日期等
· 圖上跟蹤功能(néng)。将移動車(chē)輛的定位信息在相應的電(diàn)子地（海）圖背景上複合顯示出來。 電(diàn)子地（海）圖可(kě)任意放大、縮小(xiǎo)、還原、切換。有(yǒu)正常接收與随意點名(míng)接收兩種接收方式。 還可(kě)提供是否要車(chē)輛運行軌迹的選擇功能(néng)。
· 模拟顯示功能(néng)。可(kě)将已知的目标位置信息輸入計算機并顯示出來。 決策指揮功能(néng)。決策指揮命令以通信方式與移動車(chē)輛進行通信。通信方式可(kě)用(yòng)文(wén)本、代碼或語音等，實現調度指揮。
· 車(chē)載部分(fēn)的主要功能(néng)有(yǒu)：
· 定位信息的發送功能(néng)。GPS接收機實時定位并将定位信息通過電(diàn)台發向監控中(zhōng)心。
· 數據顯示功能(néng)。将自身車(chē)輛的實時位置在顯示單元上顯示出來。如經度、緯度、速度、航向。 　
· 調度命令的接收功能(néng)。接收監控中(zhōng)心發來得調度指揮命令,在顯示單元上顯示或發出語音。
· 報警功能(néng)。一旦出現緊急情況，司機啓動報警裝(zhuāng)置，監控中(zhōng)心立即顯示出車(chē)輛情況、 出事地點、車(chē)輛人員等信息。
  車(chē)輛GPS定位屬于單點動态導航定位。其定位精(jīng)度約為(wèi)100M量級。為(wèi)了提高定位精(jīng)度，可(kě)采用(yòng)差分(fēn) GPS技(jì )術
3. 應用(yòng)差分(fēn)GPS技(jì )術的車(chē)輛管理(lǐ)系統 　
   若采用(yòng)一般差分(fēn)GPS技(jì )術，每輛車(chē)上都應接收差分(fēn)改正數，這樣會造成系統過于複雜，所以 實際應用(yòng)中(zhōng)多(duō)采用(yòng)集中(zhōng)差分(fēn)技(jì )術。 工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)：每一輛車(chē)都裝(zhuāng)有(yǒu)GPS接收機和通信電(diàn)台，監控中(zhōng)心設在基準站位置，坐(zuò)标精(jīng)确已知。 基準點上安(ān)置GPS接收機，同時安(ān)裝(zhuāng)通信電(diàn)台、計算機、電(diàn)子地圖、大屏幕顯示器等設備。 工(gōng)作(zuò)時，各車(chē)輛上的GPS接收機将其位置、時間和車(chē)輛編号等信息一同發送到監控中(zhōng)心。 監控中(zhōng)心将車(chē)輛位置與基準站GPS定位結果進行差分(fēn)求出差分(fēn)改正數，對車(chē)輛位置進行改正， 計算出精(jīng)确坐(zuò)标，經過坐(zuò)标轉換後，顯示在大屏幕上。
這種集中(zhōng)差分(fēn)技(jì )術可(kě)以簡化車(chē)輛上的設備。車(chē)載部分(fēn)隻接收GPS信号，不必考慮差分(fēn)信号的 接收。而監控中(zhōng)心集中(zhōng)進行差分(fēn)處理(lǐ)，顯示、記錄和存儲。數據通信可(kě)采用(yòng)原有(yǒu)的車(chē)輛通信設備， 隻要增加通信轉換接口即可(kě)。 由于差分(fēn)GPS設備能(néng)夠實時地提供精(jīng)确的位置、速度、航向等信息，車(chē)載GPS差分(fēn)設備還可(kě)以對車(chē)輛上的各種傳感器（如計程儀、車(chē)速儀、磁羅盤等）進行校準工(gōng)作(zuò)。
4. 應用(yòng)前景
   汽車(chē)是現代文(wén)明社會中(zhōng)與每個人關系最密切的一種交通工(gōng)具(jù)，據統計，僅幾個發達國(guó)家的汽車(chē) 保有(yǒu)量已有(yǒu)數千萬輛。因此車(chē)輛導航将成為(wèi)未來20年中(zhōng)全球衛星定位系統應用(yòng)的最大的潛在 市場之一。預計到2000年，全世界用(yòng)于車(chē)輛導航的總投資額的1/3。
   在我國(guó)，特種車(chē)輛約有(yǒu)幾十萬輛。有(yǒu)關部門要求首先對運超車(chē)、急救車(chē)、救火車(chē)、巡警車(chē)、迎賓車(chē)等特種專用(yòng)車(chē)輛實現全程監控、引導和指揮。目前使用(yòng)車(chē)載GPS接收機進行自主定位 的車(chē)輛很(hěn)少，大量的開發應用(yòng)熱點在監控調度系統上。 車(chē)載GPS導航設備在應用(yòng)上的發展方向，應當着重多(duō)衛星系統、遠(yuǎn)距離監控以及多(duō)功能(néng)顯示等幾個方面。 
   使用(yòng)多(duō)衛星系統，如GNSS系統（該系統在2000年後将成為(wèi)綜合導航定位系統），進行導航定位時 由于衛星多(duō)，可(kě)以保證車(chē)輛實時定位的精(jīng)度與可(kě)靠性。 對于用(yòng)于調度指揮的監控系統來說，監控中(zhōng)心與其管轄的車(chē)輛之間由于通信電(diàn)台的功率有(yǒu)限， 其作(zuò)用(yòng)距離僅幾十公(gōng)裏。增大監控作(zuò)用(yòng)距離，應當解決遠(yuǎn)距離通信問題。例如增加通信中(zhōng)繼站， 延長(cháng)作(zuò)用(yòng)距離，利用(yòng)廣播或衛星通信方式使監控範圍覆蓋更大的地域。監控系統的功能(néng)應當是多(duō)方面的。例如語音傳輸、視覺圖象傳輸以及各種命令和車(chē)輛周圍環境的情況錄入存儲等。
可(kě)以說，GPS導航定位在公(gōng)交、交通系統中(zhōng)的應用(yòng)前景是非常廣闊的。在開發車(chē)輛導航應用(yòng)的同時， 也将帶動與其相關的通信技(jì )術、信息技(jì )術、控制技(jì )術、多(duō)媒體(tǐ)技(jì )術和計算機應用(yòng)技(jì )術的發展。

整理(lǐ)：洪麓豐