GPS等電子技術(shù)在智能公共交通系統(tǒng)中應(yīng)用的研究

1、    gps等電子技術(shù)在智能公共交通系統(tǒng)中應(yīng)用的研究    范月陽摘要：利用車載gps的定位和導(dǎo)航功能，通過電子技術(shù)、無線、有線網(wǎng)絡(luò)傳輸和can總線，根據(jù)車輛行駛的實(shí)時(shí)情況和實(shí)際道路交通狀況對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度管理。協(xié)助交通系統(tǒng)更好地提高效率，緩解交通壓力，提高運(yùn)載能力，保證車輛行駛安全。關(guān)鍵詞：gps 電子技術(shù) 智能 公共交通 調(diào)度 can1、引言隨著城市化腳步加快，生活水平飛速提高。作為生活不可或缺的“行”， 公共交通運(yùn)輸?shù)墓芾怼⒄{(diào)度和安全已成為交通系統(tǒng)中的主要課題?，F(xiàn)階段，通過無線通信設(shè)備溝通，由調(diào)度室集中管理，駕駛員憑感覺來判斷車輛的所在，不僅效

2、率低下，而且毫無精度可言?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子時(shí)代的大爆炸把這個(gè)社會(huì)用電子設(shè)備武裝到了牙齒，因此，gps技術(shù)給公交系統(tǒng)提供了良好的設(shè)備支持。2、gps在公共交通系統(tǒng)的作用gps 在智能交通系統(tǒng)(its)中主要應(yīng)用于車輛的定位和導(dǎo)航系統(tǒng)2。用來引導(dǎo)車輛安全、準(zhǔn)確地沿著選定的路線，準(zhǔn)時(shí)到達(dá)目的地，協(xié)助交通系統(tǒng)更好地提高效率，節(jié)省資源并利用現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)，通過調(diào)度中心向車載終端發(fā)送各種信息例如“發(fā)車時(shí)間”、“召回”、交通狀況、天氣預(yù)報(bào)等。當(dāng)發(fā)生意外情況時(shí)，駕駛員可以使用gps自帶的緊急按鈕，向調(diào)度中心發(fā)送信息，調(diào)度人員可以馬上采取相應(yīng)的措施。另外，這種模式初期投資和運(yùn)營費(fèi)用不高，適用于公共交通這樣

3、的民生工程。3、gps的原理gps，即全球定位系統(tǒng)1 (globalposi-tioningsystem)。這是一個(gè)由覆蓋全球的24顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)可以保證在任意時(shí)刻，地球上任意一點(diǎn)都可以同時(shí)觀測(cè)到 4 顆衛(wèi)星，以保證衛(wèi)星可以采集到該觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和高度，以便實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、定位、授時(shí)等功能。4、gps等電子技術(shù)應(yīng)用原理本智能公共交通系統(tǒng)是由車輛終端、調(diào)度中心和傳輸網(wǎng)絡(luò)三大部分組成。4.1車輛終端系統(tǒng)車輛終端系統(tǒng)由gps導(dǎo)航、微處理機(jī)、車速傳感器、陀螺傳感器、cd-rom驅(qū)動(dòng)器、led 顯示器組成3。gps 導(dǎo)航系統(tǒng)與無線電通信網(wǎng)絡(luò)、電子地圖相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)車輛跟蹤和交通管理等功能。g

4、ps導(dǎo)航儀就是能夠準(zhǔn)確定位實(shí)時(shí)坐標(biāo)，并且根據(jù)既定的目標(biāo)計(jì)算運(yùn)行路線，通過地圖顯示和語音提示兩種方式引導(dǎo)用戶行至目的地的輔助設(shè)備。其中車載gps系統(tǒng)將車載終端和車輛調(diào)度中心之間的數(shù)據(jù)結(jié)合，然后利用無線通訊系統(tǒng)(移動(dòng)通訊) 雙向傳輸功能將定位信息發(fā)給調(diào)度中心。調(diào)度中心結(jié)合具體情況對(duì)車輛終端進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度管理，實(shí)現(xiàn)與調(diào)度中心的對(duì)話。（1）gps模塊：完成gps定位信號(hào)和時(shí)間同步數(shù)據(jù)的提取，對(duì)衛(wèi)星傳來的gps信號(hào)進(jìn)行記錄，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和濾波處理，還原gps衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航文件，解碼信號(hào)在接收機(jī)和衛(wèi)星之間的傳輸時(shí)間或載波相位差，實(shí)時(shí)地獲得導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)或采用測(cè)后處理的方式獲得方向、時(shí)間、位置等數(shù)據(jù)。在選用

5、gps模塊時(shí)要考慮低耗能、強(qiáng)抗擾的能力，從而提高定位精度和較強(qiáng)“穿透”能力，防止高樓、隧道、立交橋等造成信號(hào)不穩(wěn)定。（2）車載終端設(shè)計(jì)應(yīng)采用12v的車載電源，arm處理器的工作電壓為3.3v和1.8v，gps的工作電壓為3.3-5.4v，這幾個(gè)模塊的電壓不盡相同，所以需要設(shè)計(jì)一套由車載電源供電的實(shí)用電路。同時(shí)，為了保證車載電源斷電后系統(tǒng)還能維持短時(shí)間的正常工作，應(yīng)附加后備電源電路，在設(shè)計(jì)模塊的電源電路時(shí)，需考慮滿足其在發(fā)射瞬時(shí)電流峰值為2a的要求。因此，模塊的電源電路采用線性穩(wěn)壓電源芯片。當(dāng)車載電源不能正常供電時(shí)，啟動(dòng)后備電源供電。后備電源采用3.6v、容量為800mah的鋰電池。（3）車載終

6、端的微處理器應(yīng)該具有較高的運(yùn)算能力和i/o控制能力，同時(shí)可以支持鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議棧的硬件平臺(tái)。采用嵌入式系統(tǒng)，既可以提供較強(qiáng)的運(yùn)算和i/o控制能力，又能通過運(yùn)行在嵌入式系統(tǒng)上的操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件層次協(xié)議棧的支持，并且體積小、價(jià)格低，車載終端的設(shè)計(jì)采用arm嵌入式微處理器加實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(rtos)的方式。4.2傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸網(wǎng)絡(luò)包括：無線通訊網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星無線傳輸。無線通信模塊內(nèi)嵌tcp/ip協(xié)議棧，處理器使用at指令集，可方便與監(jiān)控中心服務(wù)器建立tcp/ip或udp/ip連接。因此，系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)無需考慮鏈路層ppp控制腳本程序和網(wǎng)絡(luò)層tcp/udp套接字程序的設(shè)計(jì)，進(jìn)而降低了系統(tǒng)軟件

7、設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，提高了系統(tǒng)的可靠性4。為在車載終端和監(jiān)控中心之間建立數(shù)據(jù)傳輸鏈路。4.3調(diào)度指揮中心系統(tǒng)調(diào)度指揮中心系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備、數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)、分析、管理、發(fā)布服務(wù)器、大屏幕電視墻、客戶端管理計(jì)算機(jī)等設(shè)備組成。后臺(tái)管理子系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)收到的各線路公交車輛運(yùn)行的定位數(shù)據(jù)及狀態(tài)信息加以辨別和分析之后呈現(xiàn)出來并結(jié)合公安交通管理部門發(fā)布的信息，調(diào)度指揮中心可即時(shí)作出快速、合理的調(diào)度指令，同時(shí)往信息發(fā)布等子系統(tǒng)發(fā)布及時(shí)服務(wù)信息。對(duì)采集到的數(shù)據(jù)，后臺(tái)管理子系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總，同時(shí)生成各種臺(tái)賬、報(bào)表等。gps和其他汽車新技術(shù)的組合應(yīng)用，gps作為汽車遠(yuǎn)程調(diào)度的主體框架，已經(jīng)可以完成遠(yuǎn)程調(diào)度的基本功能

8、。隨著can總線系統(tǒng)的發(fā)展，gps在車輛智能管理中的作用正在與日俱增。can總線全稱（controller area network）控制器局域網(wǎng)絡(luò)?？偩€技術(shù)可以直接采集到發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)變速箱ecu中的故障信息。將這些信息上傳到gps上，就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能診斷的功能。gps可以實(shí)現(xiàn)傳輸車內(nèi)視頻圖像和錄音的功能。在車輛出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)，在遠(yuǎn)程終端實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛上的真實(shí)情況。對(duì)調(diào)度指揮中心作出正確判斷提供了必要的支持。5、結(jié)語gps車載終端導(dǎo)航系統(tǒng)雖然有許多優(yōu)點(diǎn)，但是依然存在不足，例如電子地圖的更新，還遠(yuǎn)不能達(dá)到廣大用戶的要求。衛(wèi)星信號(hào)還不能全部覆蓋整個(gè)地圖。有時(shí)會(huì)出現(xiàn)信號(hào)中斷或延遲。傳輸數(shù)據(jù)量較大的視頻信號(hào)時(shí)使用流量很大。費(fèi)用較高。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，這些問題都將最終解決。參考文獻(xiàn)：1趙寶然。gps 系統(tǒng)在交通運(yùn)輸中的技術(shù)與應(yīng)用j。今日科苑，2008(14):85。2許瑞斌，劉世立。淺談 gps 在城市智能交通網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)