GPS技術在運輸業(yè)中的應用研究

楊軍

摘 要：隨著GPS技術的逐步發(fā)展和普及，其用于民用目標測位、測速、測時，精度已經達到很高水平，成本也大幅度下降，在諸多領域內已經開始實用化。道路交通是關系國計民生的基礎產業(yè)，隨著汽車化進程的迅猛發(fā)展和交通問題的日益嚴重，如何利用智能交通相關技術解決道路運輸的安全和效率問題，已經成為二十一世紀亟待解決的重要課題之一。

關鍵詞：GPS技術 運輸業(yè) 應用研究

一、引言

GPS（衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)）與GPRS（移動通信技術）的結合使物流企業(yè)全面提升運營管理水平，實時保障運輸安全成為可能。GPS技術的信息管理系統(tǒng)為物流運輸行業(yè)移動車輛和財產的管理提供了一個比較理想的解決方案，保證了整體運輸鏈的最優(yōu)化。最優(yōu)化既意味著外部優(yōu)化，如防止空載；也意味著內部優(yōu)化，如人員和運輸設備的合理投入，場地利用率的提高等，從而降低了運營成本、提高了工作效率，增加了企業(yè)的經濟效益。

從價值工程角度分析，GPS系統(tǒng)能否在運輸企業(yè)得到廣泛應用，將主要取決于GPS系統(tǒng)的建設成本和GPS系統(tǒng)所能產生的經濟效益兩個關鍵因素。隨著無線通訊技術水平的提高，GPS產業(yè)規(guī)模的不斷擴大，GPS系統(tǒng)建設及運營成本迅速下降，運輸企業(yè)對GPS實施的費用問題已不再敏感。如何整合利用現有技術，不斷以GPS的技術應用創(chuàng)新促進運輸企業(yè)管理創(chuàng)新，已成為GPS廠商和運輸企業(yè)共同關注的焦點。

二、GPS技術在道路運輸中的應用

GPS車輛衛(wèi)星定位監(jiān)控系統(tǒng)主要由車載終端、通信網絡、監(jiān)控中心三部分構成。車載終端負責接受、發(fā)送GPS定位信息，監(jiān)控中心是整個信息系統(tǒng)的通訊核心，負責與智能車載終端的信息交換、各種內容和控制信息的分類、記錄和轉發(fā)。通信網絡則是實現車輛與監(jiān)控中心信息交換的載體。

現在，GPS車輛衛(wèi)星定位監(jiān)控系統(tǒng)技術本身已相當成熟。雖然就目前陸地車輛定位系統(tǒng)可能會受到高樓或隧道等障礙物的遮擋，現有GPS導航定位系統(tǒng)實現連續(xù)不間斷的定位是很困難的甚至是不可能的。

目前，我國GPS技術主要應用于運輸企業(yè)車隊的監(jiān)控與調度管理，裝車規(guī)模約10萬輛，用于車輛導航的產品市場規(guī)模還不大。GPS車輛監(jiān)控調度系統(tǒng)的主要功能包括車輛跟蹤、指揮調度、行駛監(jiān)控、安全防護、車輛管理等。

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；可以隨目標移動，使目標始終保持在屏幕上；還可實現多窗口、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。

指揮調度——監(jiān)控中心的調度員，可以在監(jiān)控中心顯示屏的電子地圖上，找到被控車輛的具體位置。例如，貨運公司的車隊建設了GPS車載定位系統(tǒng)。調度員除了指導每一輛車行駛在什么位置外，還可根據貨運情況，用話音或短信方式對司機進行調度，讓他們就近運送貨物，減少車輛的空載率，提高運貨率，降低貨運成本。

行駛監(jiān)控——出于安全和監(jiān)管的需要，車輛在行駛途中也要受到嚴密的監(jiān)控和指揮。如客運車輛、危險品運輸車輛和海關監(jiān)管車輛都會在行駛速度、行駛路線、行駛區(qū)域、停靠地點、?？繒r間等方面有較為嚴格的要求。監(jiān)控中心只需向車輛下發(fā)相關參數，GPS監(jiān)控系統(tǒng)便會實時跟蹤車輛行駛狀態(tài)，如車輛行駛過快，或脫離指定路線、區(qū)域行駛，則系統(tǒng)會自動向監(jiān)控中心和駕駛員報警，及時發(fā)現并糾正駕駛員的違規(guī)行為，實現運輸過程的安全、有序。

安全防護——當車輛遇到搶劫、交通事故、急需修理等緊急情況時，司機可通過求助按鈕向監(jiān)控中心發(fā)出求救信號，并上傳車輛定位信息。監(jiān)控中心可根據實際情況，對車輛采取監(jiān)聽、鎖閉車門、遙控熄火等操作，確保人員、車輛、貨物的安全。

三、GPS用于道路運輸的最新進展

3.1 路費油耗計算

車輛運輸成本主要由路費和油費構成。利用GPS系統(tǒng)，企業(yè)不僅可以洞悉車輛運行的全部動態(tài)，而且還可以通過分析車輛行駛軌跡和貨物運載情況，準確計算出車輛運行所產生的路橋費用和油料消耗數據，從而方便企業(yè)實現嚴格的成本控制和預算，有效降低財務風險。路費計算主要依賴于車輛類型和行車路線的選擇，根據國家道路運營收費標準，便可快速計算出路橋費用。此項功能既可用于事后的成本核算與費用結算，也可事先模擬行駛路線計算費用，為選擇最佳運輸路線提供參考依據，輔助決策。

3.2實現跨境運輸衛(wèi)星監(jiān)控

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)雖然能幫助車輛在地球任何角落獲得定位信息，但對于跨境運輸而言，車輛定位及控制信息的傳送可能會因各國通訊體制的差異而無法實現，即使兩國通訊體制相同，如均采用GPRS或CDMA 的移動通信技術，這種跨境監(jiān)控也會因國際漫游而產生巨大的通訊費用，使監(jiān)控成本變得非常昂貴。因此，使用單一STM卡的車載終端顯然無法滿足這種頻繁從事跨境運輸車輛的監(jiān)控要求。這就需要針對跨境運輸車輛專門設計含雙STM卡甚至多STM卡的GPS終端設備。安裝多STM卡終端的車輛在過往邊境時，系統(tǒng)在不同STM卡間自動切換，從而實現信息傳輸的本地化，在降低通信成本的同時，提高了信息傳輸的穩(wěn)定性。新軟公司設計開發(fā)的一機雙卡型GPS終端就已在中港運輸領域中獲得了廣泛應用。

3.3網絡GPS的優(yōu)勢

網絡GPS就是指在互聯網上建立起來的一個公共GPS監(jiān)控平臺，它同時融合了衛(wèi)星定位技術、GPRS數字移動通信技術以及國際互聯網技術等多種目前世界上先進的科技成果。網絡GPS綜合了Internet與GPS的優(yōu)勢與特色，取長補短，從而解決了原來使用 GPS所無法克服的障礙。首先，它可降低投資費用。網絡GPS免除了物流運輸公司自身設置監(jiān)控中心的大量費用，不僅包括各種硬件，還包括各種管理軟件。

3.4 RFID技術與GPS系統(tǒng)的融合

在物流企業(yè)，使用的GPS監(jiān)控系統(tǒng)僅僅能實現對車輛的實時化控制，而客戶和物流企業(yè)更關心的是每一件貨物的位置和周轉路線。要實現從車輛監(jiān)控到貨物監(jiān)控，就必須依賴RFID技術與GPS系統(tǒng)的結合。

RFID，即射頻識別技術，是一種非接觸式的自動識別技術，主要由讀寫器和射頻標簽組成。射頻標簽為數據載體，讀寫器是標簽信息的讀取裝置。射頻標簽與讀寫器之間通過耦合元件實現射頻信號的空間無接觸耦合。在耦合通道內，根據時序關系，實現能量的傳遞、數據的交換。該產品目前在工業(yè)生產線自動化、倉儲、供應鏈、防偽，以及車輛、人員、物品的跟蹤方面得到廣泛應用。

四、總結

對貨物的運輸監(jiān)控依賴于電子標簽讀寫器與GPS系統(tǒng)的共同作用。在貨物運輸過程中，每個貨品都貼有一塊電子標簽，帶RFID讀寫功能的車載終端向中心傳送定位數據的同時，也可以根據監(jiān)控中心的要求，將每個貨品的信息傳遞給監(jiān)控中心或客戶，從而做到對單個貨品的動態(tài)跟蹤。這項技術將主要應用在快遞運輸和貴重物品運輸領域。

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