GPS在汽車導(dǎo)航和交通管理中的應(yīng)用

1、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 GPS的基礎(chǔ)上發(fā)展 起來的一門新技術(shù)。它由 GPS導(dǎo)航、自律導(dǎo)航、微處理器、車速傳感 器、陀螺傳感器、CDROM驅(qū)動器、LCD顯示器組成。GPS導(dǎo)航是由GPS接收機(jī)接收GPS衛(wèi)得信號（三顆以上），得到該點(diǎn)的 經(jīng)緯度坐標(biāo)、速度、時間等信息。為提高汽車導(dǎo)航定位的精度，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 遮掩物而捕捉不到GPS衛(wèi)星信號時，系統(tǒng)可自動導(dǎo)入自律導(dǎo)航系統(tǒng)， 此時由車速傳感器檢測出汽車的行進(jìn)速度，通過微處理單元的數(shù)

2、據(jù)處 理，從速度和時間中直接算出前進(jìn)的距離，陀螺傳感器直接檢測出前 進(jìn)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(shè)定。由GPS衛(wèi)星導(dǎo)航和自律導(dǎo)航所測到的汽車位置坐標(biāo)、前進(jìn)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(shù)，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(jìn)行實時相差匹配，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(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。CDROM用于存儲道路數(shù)據(jù)等信息，LCD顯示器用于顯示導(dǎo)航的相關(guān) 信息。GP

3、S導(dǎo)航系統(tǒng)與電子地圖、無線電通信網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)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，例如：1車輛跟蹤利用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(biāo)移動，使目標(biāo)始終保持在屏幕上，還 可實現(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(jìn)行跟蹤運(yùn)輸。2提供出行路線的規(guī)劃和導(dǎo)航規(guī)劃出行路線是汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的一項重要輔助功能，包括：自動線路規(guī)劃：由駕駛員確定起點(diǎn)和終點(diǎn)，由計算機(jī)軟件按照要求自 動設(shè)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(shè)計：由駕駛員根據(jù)自己的目的地設(shè)計起點(diǎn)、

4、終點(diǎn)和途經(jīng)點(diǎn) 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(shè)計線路，并同時顯示汽車運(yùn)行路徑和運(yùn)行方法。3信息查詢?yōu)橛脩籼峁┲饕飿?biāo)，如旅游景點(diǎn)、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(jìn)行查詢。查詢資料可以文字、語言及圖像的 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(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。4話務(wù)指揮指揮中心可以監(jiān)測區(qū)域內(nèi)車輛的運(yùn)行狀況，對被監(jiān)控車輛進(jìn)行合理調(diào) 度。指揮中心也可隨時與被跟蹤目標(biāo)通話，實行管理。5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

5、車輛進(jìn)行緊急援助。監(jiān)控臺的電子地圖可顯示救助信息和報警目標(biāo)，規(guī)劃出最優(yōu)援助方案，井以報警聲、光提醒值班人員進(jìn)行應(yīng)急處理GPS技術(shù)在汽車導(dǎo)航和交通管理工程中的研究與應(yīng)用目前在中國剛剛起步，而國外在這方面的研究早已開始并已取得了一定的成果。加拿 大卡爾加里大學(xué)設(shè)計了一種動態(tài)定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一臺捷聯(lián)式慣 性系統(tǒng)、兩臺GPS接收機(jī)和一臺微機(jī)，可測定已有道路的線性參數(shù)， 為道路管理系統(tǒng)服務(wù)。美國研制了應(yīng)用于城市的道路交通管理系統(tǒng)， 該系統(tǒng)利用GPS和GIS建立道路數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中包含有各種現(xiàn)時的 數(shù)據(jù)資料， 如道路的準(zhǔn)確位置、 路面狀況、 沿路設(shè)施等， 該系統(tǒng)于 1995 年正式運(yùn)行，為城市道路交通管理起到了重要作用。近些年來，國外研制了各種用于車輛誘導(dǎo)的系統(tǒng)，其中對車輛位置的 實時確定主要依靠慣性測量系統(tǒng)以及車輪傳感器。隨著技術(shù)的發(fā)展， GPS大有取代前兩種方法的趨勢。用于城市車輛誘導(dǎo)的 GPS定位一般 是在城市中設(shè)立一個基準(zhǔn)站，車載 GPS實時接收基準(zhǔn)站發(fā)射的信息， 經(jīng)過差分處理便可計算出實時位置，把目前所處位置與所要達(dá)到的目 標(biāo)在道路網(wǎng)中進(jìn)行優(yōu)化計算，便可在道路電子地圖上顯示出到達(dá)目標(biāo) 的最優(yōu)化路線，為公安、消防、搶修、急救等車輛服務(wù)。GPS是近年來開發(fā)的最具有開創(chuàng)意義的高新技術(shù)之一，必然會在諸多