GPS系統(tǒng)在交通運(yùn)輸工程中的技術(shù)與應(yīng)用分析

江正義

摘要：本文重點(diǎn)分析GPS系統(tǒng)在交通運(yùn)輸工程中的技術(shù)與應(yīng)用，結(jié)合交通運(yùn)輸工程的發(fā)展現(xiàn)狀，從公路測(cè)量、網(wǎng)絡(luò)GPS、GPS導(dǎo)航等方面進(jìn)行深入探索與研究，其目的在于提升GPS系統(tǒng)在交通運(yùn)輸工程中的應(yīng)用效率，為交通運(yùn)輸工程長(zhǎng)足發(fā)展提供有利條件。

關(guān)鍵詞：GPS系統(tǒng);技術(shù);應(yīng)用

引言：GPS系統(tǒng)為時(shí)代進(jìn)步的產(chǎn)物之一，合理運(yùn)用到交通運(yùn)輸工程中，不但能夠促進(jìn)交通運(yùn)輸工程可持續(xù)發(fā)展，還能滿足現(xiàn)代群眾的多元化需求。為此，相關(guān)部門要給予GPS系統(tǒng)高度重視，通過科學(xué)應(yīng)用，促使其存在的積極作用發(fā)揮出最大化，為交通運(yùn)輸工程日后發(fā)展更上一層樓做鋪墊。以下主要內(nèi)容為GPS系統(tǒng)在交通運(yùn)輸工程中的技術(shù)與應(yīng)用。

1、GPS系統(tǒng)在交通運(yùn)輸工程中的技術(shù)

1.1電子地圖

實(shí)際上，智能交通系統(tǒng)的眾多信息都要經(jīng)電子地圖顯示，電子地圖屬于一種可視化產(chǎn)品，能夠?qū)⒖臻g信息尤其是交通信息以一種直觀的方式展現(xiàn)到大眾的眼前，把交通線路和周邊環(huán)境通過視覺感受的方式傳遞給每個(gè)用戶。

1.2無線移動(dòng)通信技術(shù)

現(xiàn)如今，為了減少系統(tǒng)投資費(fèi)用與獲得大面積的覆蓋范圍，GPS系統(tǒng)會(huì)選擇應(yīng)用成熟的通信網(wǎng)來當(dāng)做是通信通道，比如公共移動(dòng)通信。目前GPS系統(tǒng)能夠使用的十分前沿的通信網(wǎng)有兩個(gè)，其中包含GPRS網(wǎng)與CDMA1X。立足于GPRS網(wǎng)的傳輸速度從理論上看會(huì)超過100kbps，而二十一世紀(jì)初開通的CDMA1X網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)檫\(yùn)用了反向相干調(diào)節(jié)技術(shù)與前向快速功率控制技術(shù)等，從理論上看寬帶能夠達(dá)到300kb/s，而現(xiàn)如今實(shí)際運(yùn)用寬帶約為100kb/s左右，傳輸方式為雙向?qū)ΨQ傳輸，其傳輸速度要明顯高于GPRS網(wǎng)，能夠提供中高速率服務(wù)[1]。

1.3智能導(dǎo)航終端

我國(guó)已推出了CDMA1X通信功能的GPS導(dǎo)航設(shè)備，相比于國(guó)外導(dǎo)航設(shè)備沒有明顯差異，可以實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)功能，比如顯示航跡、電子地圖、定位功能以及測(cè)速功能等等。

2、GPS系統(tǒng)在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用

2.1公路測(cè)量

通常情況下，公路路線都是處于一條帶狀走廊內(nèi)，其平面控制測(cè)量常常都是利用導(dǎo)線的形式，其中包括結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線等。針對(duì)重要的構(gòu)造物，如長(zhǎng)大隧道、特長(zhǎng)橋等，也回布設(shè)成為線形鎖、三角網(wǎng)等形式。GPS測(cè)量的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，測(cè)站之間不需要通視，測(cè)站間互相通視始終都是測(cè)量學(xué)的難點(diǎn)問題，GPS該特點(diǎn)可以提升選點(diǎn)的靈活性，使選點(diǎn)工作變得更加方便。但是，測(cè)站上空需要保證開闊，避免接受GPS衛(wèi)星信號(hào)時(shí)受到干擾。第二，具有較高的定位精度。通常雙頻GPS接收機(jī)基線解精度是5mm+1ppm，而紅外儀標(biāo)稱精度是5mm+5ppm。GPS測(cè)量?jī)x精度和紅外儀的測(cè)量精度相差不多，但是隨著距離的不斷變大，GPS測(cè)量的優(yōu)越性約為顯著。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，若基線不超過50公里的，其相對(duì)定位精度可以實(shí)現(xiàn)12x10的負(fù)6次方;若基線在100-500公里，其相對(duì)定位精度可以實(shí)現(xiàn)10的負(fù)6次～10的負(fù)7次。第三，觀測(cè)時(shí)間相對(duì)較短。在不超過20公里的短基線上，通常情況下快速相對(duì)定位需要五分鐘觀測(cè)時(shí)間。第四，可以對(duì)三維坐標(biāo)進(jìn)行提供。在精確測(cè)定觀測(cè)站平面位置的同時(shí)，GPS測(cè)量還可以精確測(cè)定觀測(cè)站大地高程。第五，操作較為簡(jiǎn)便。GPS測(cè)量具有較高的自動(dòng)化程度，在觀測(cè)中測(cè)量員需要對(duì)開關(guān)儀器進(jìn)行安裝，對(duì)儀器高進(jìn)行量取，并且需要對(duì)儀器工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，而其他觀測(cè)工作，如捕獲衛(wèi)星，觀測(cè)跟蹤等，都由儀器自動(dòng)進(jìn)行和完成。第六，全大候作業(yè)。在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間，GPS都可以連續(xù)進(jìn)行，通常不會(huì)被天氣情況所影響[2]。

2.2網(wǎng)絡(luò)GPS

所謂網(wǎng)絡(luò)GPS指的是立足于互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的公共GPS監(jiān)控平臺(tái)，其融合了多項(xiàng)前沿科技成果，比如國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)以及GMS數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)GPS有效的整合了internet和GPS的特色及優(yōu)勢(shì)，做到了取長(zhǎng)補(bǔ)短，進(jìn)而將原本運(yùn)用GPS系統(tǒng)不能優(yōu)化的障礙解決掉。第一，其能夠切實(shí)降低投資費(fèi)用。網(wǎng)絡(luò)GPS能夠免除物流公司設(shè)置監(jiān)控中心的費(fèi)用，既包含多種硬件又包含多種軟件。第二，網(wǎng)絡(luò)GPS一方面運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)能夠顯示沒有地域阻礙的跟蹤信息，另一方面還能對(duì)不同權(quán)限進(jìn)行調(diào)協(xié)，保護(hù)信息安全[3]。

2.3GPS導(dǎo)航

可以說，三維導(dǎo)航為GPS系統(tǒng)的核心功能，地面車輛、飛機(jī)以及船舶等均能采用GPS導(dǎo)航接收器來導(dǎo)航。其實(shí)，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)為一門新技術(shù)，其是立足于GPS系統(tǒng)發(fā)展起來的。其多種設(shè)備構(gòu)成，其中比較典型的是LCD顯示器、微處理器、CD-ROM驅(qū)動(dòng)器、車速傳感器等，電子地圖和導(dǎo)航系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，而無線電通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)車輛管理信息系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能，比如跟蹤車輛、規(guī)劃和導(dǎo)航出行線路等[4]。第一，車輛跟蹤。應(yīng)用電子地圖與GPS系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)的將車輛實(shí)時(shí)位置顯示出來，并隨意放大和縮小;能夠隨著目標(biāo)進(jìn)行移動(dòng)，讓目標(biāo)一直保持在屏幕上還能實(shí)現(xiàn)多屏幕、多窗口一同跟蹤，應(yīng)用此功能能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)重要貨物與車輛進(jìn)行跟蹤。第二，規(guī)劃和導(dǎo)航出行線路。在汽車導(dǎo)航系統(tǒng)中，規(guī)劃出行路線是非常重要的一項(xiàng)輔助功能，其中包括人工線路設(shè)計(jì)自動(dòng)線路規(guī)劃。自動(dòng)線路規(guī)劃，駕駛員確定起點(diǎn)與重點(diǎn)，計(jì)算機(jī)軟件根據(jù)要求，對(duì)最佳行駛路線進(jìn)行自動(dòng)設(shè)計(jì)，其中包括最快路線、最簡(jiǎn)單路線。最簡(jiǎn)單路線是通過高速公路路段次數(shù)最少的。人工線路設(shè)計(jì)，駕駛員結(jié)合自身的目的地，設(shè)計(jì)起點(diǎn)、途徑點(diǎn)等，自動(dòng)創(chuàng)建線路庫(kù)。在規(guī)劃完線路后，線其實(shí)可以在電子地圖上把設(shè)計(jì)路線顯示出來，并且同時(shí)還會(huì)對(duì)汽車運(yùn)行路徑與運(yùn)行方法進(jìn)行顯示。

結(jié)束語(yǔ)

綜上分析，隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，GPS系統(tǒng)將能及時(shí)接收基準(zhǔn)站發(fā)射的信息，通過差分處理就能算出實(shí)時(shí)位置，之后將當(dāng)前所處位置和所要到達(dá)的目的地在道路網(wǎng)中展開優(yōu)化計(jì)算，進(jìn)而在電子地圖上將到達(dá)目的地的最佳線路顯示出來，給急救、消防以及公安等車輛提供良好服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張曉鹿，潘雪.交通運(yùn)輸工程中的GPS系統(tǒng)應(yīng)用分析[J].科技風(fēng)，2020（19）：78-79.

[2]王平.交通運(yùn)輸工程中的GPS系統(tǒng)應(yīng)用[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2015，42（11）：59-60.

[3].《交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)》榮獲“中國(guó)科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃”資助[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2020，20（03）：2.

[4]于淼.信息技術(shù)應(yīng)用在交通運(yùn)輸工程中的研究[J].中國(guó)高新區(qū)，2017（06）：126.