交通運輸工程GPS系統(tǒng)的應用
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摘要:基于ITS戰(zhàn)略背景，GPS技術的整體發(fā)展取得了非常大的進步，在多個行業(yè)之中得到了有效應用?，F(xiàn)如今我國交通規(guī)模持續(xù)擴大，GPS技術也得到了更好地應用。因此，相關人員理應做好分析工作，通過合理的措施，確保GPS技術的特點能夠全部展現(xiàn)出來。本篇文章主要描述了交通運輸工程中的gps技術，探討了GPS技術的主要優(yōu)勢，并對于實際應用方面發(fā)表一些個人的觀點和看法。
對于GPS系統(tǒng)而言，現(xiàn)如今已經(jīng)變得越發(fā)普及。尤其是在交通運輸工程方面，其實際應用效果非常好。不但能夠起到工程控制的效果，而且還能大幅度提高交通網(wǎng)絡的整體運行效率。正是因為這一因素，相關人員理應做好研究工作，確保系統(tǒng)的價值可以得到全面發(fā)揮。
一、交通運輸工程中的GPS技術
GPS系統(tǒng)最早誕生于20世紀70年代，主要基于衛(wèi)星定位的相關技術，不斷發(fā)展而成，具備多方面優(yōu)勢。通常來說，內(nèi)部構(gòu)成包括三個子系統(tǒng)，分別是空間區(qū)域、地面控制以及用戶設備。其中空間區(qū)域主要通過GPS衛(wèi)星，幫助系統(tǒng)獲取信息資料;地面控制則是對于當前信息內(nèi)容展開監(jiān)測，并完成分析工作;用戶設備之中同樣設有GPS系統(tǒng)，根據(jù)自身需求，接收相關信息內(nèi)容。
(一)無線移動通信技術
從當前情況來看，為了保證GPS的整體覆蓋范圍有所擴大，且可以有效減少系統(tǒng)投入，幾乎所有系統(tǒng)全部應用了公共通信網(wǎng)絡。現(xiàn)如今最具先進性的網(wǎng)絡主要包括兩類，分別是GPRS網(wǎng)絡以及CDMA1X。如果按照GPRS網(wǎng)絡本身來說，整體傳遞速度將會超過100kbps。在2003年的時候，我國才逐步開始普及CDMA1X網(wǎng)絡，由于在此基礎上又額外加入了反向相干解調(diào)，從理論層面來看，可以使得帶寬速度可以達到300kb/s。而當前只有100kb/s上下，基本上已經(jīng)全面超越了GPRS，可以開展更多中高速率的業(yè)務工作。
(二)智能導航技術
在我們國家之中，多數(shù)知名導航公司都開始推行最新的GPS設備，在這些設備之中，基本上都開始支持CDMA1X技術，因此單論導航水平來看，幾乎和國外設備的綜合水平完全相當，可以實現(xiàn)多方面基礎功能。
(三)電子地圖技術
對于智能交通系統(tǒng)來說，幾乎所有信息內(nèi)容都需要通過電子地圖的方式進行表示。通過應用電子地圖，可以將空間信息通過一種極具直觀化特色的形式展現(xiàn)出來，促使人們在觀察的時候，仿佛置身于真實的環(huán)境之中，以此將相關信息內(nèi)容傳遞給廣大用戶［1］。
二、GPS技術的主要優(yōu)勢
(一)無須對測站進行通視
對于測量工作來說，各個測站之間的通視工作一直是人們十分重視的基本問題。而在應用了GPS之后，工作人員可以結(jié)合當前的實際情況，靈活選點，從而能夠有效解決相關問題。但需要注意的是，理應保證測站上空有著充足的空間，在實際接收GPS信號的時候，不會受到外部因素帶來的干擾。
(二)高定位精度
通常而言，雙頻GPS接收機的精度可以達到5mm+1ppm，而紅外儀可以達到5mm+5ppm。由此能夠看出，GPS系統(tǒng)的測量精度幾乎和紅外儀器完全一致。但是，伴隨距離的延長，GPS自身的測量優(yōu)勢就能逐漸展現(xiàn)出來。基于相關實驗能夠得知，如果基線的長度低于50km，整體精度可以達到12X10-6，而如果處在100—500km范圍之間時，可以達到10-6到10-7。
(三)觀測時間很短
如果基線的長度低于20km，GPS可以快速完成定位工作，花費的時間甚至不到5分鐘。
(四)提供三維坐標
GPS設備在進行測量的時候，除了能夠獲得平面數(shù)據(jù)資料，甚至還能得到觀測站的大地高程數(shù)據(jù)。(五)操作便利GPS系統(tǒng)有著非常高的自動化水平，在實際觀測的過程中，工作人員自身任務基本上都是設備的安裝、設備量取以及設備監(jiān)視等。而其余所有的工作內(nèi)容，幾乎都可以讓衛(wèi)星完成，無須工作人員自主參與。(六)全天候作業(yè)在使用GPS進行觀測工作的時候，基本上不會受到任何時間條件以及空間條件的限制，同時外部天氣因素帶來的影響也非常小。正是因為這一因素，基本上GPS可以全天候完成日常作業(yè)，適應性非常強［2］。
三、在交通運輸工程中GPS技術的實際應用
(一)公路測量
公路路線通常都會處在一條帶狀走廊之中，在進行平面控制測量的時候，通常會采取導向的形式，內(nèi)部主要包括附合導線、閉合導線以及結(jié)點導線。如果在處理一些整體體積相對較大的建筑物時，還可以布置為三角網(wǎng)的方式，以此可以有效提升測量的實際效果。
(二)網(wǎng)絡GPS
所謂網(wǎng)絡GPS，主要在互聯(lián)網(wǎng)之中單獨創(chuàng)設一個公共GPS監(jiān)控平臺，其主要將衛(wèi)星定位、GMS數(shù)字通信以及國際互聯(lián)網(wǎng)技術共同整合在了一起。網(wǎng)絡GPS有著很高的先進性，基本上將internet以及GPS本身的優(yōu)勢全部展現(xiàn)了出來，兩種技術相互補充，從而能夠有效處理原本GPS自身具備的缺陷。其一，整體投資成本大幅度下降，網(wǎng)絡GPS基本上可以將原本監(jiān)控工作投入的資金全部免除，除了包括各類基本硬件以及管理方面的軟件。其二，網(wǎng)絡GPS可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術的方式，直接滲透到真實地域之中，跟蹤信息變化的狀態(tài)，技術完成顯示。同時還可以通過協(xié)調(diào)的方式，確保所有信息內(nèi)容能夠做到足夠保密，不會被外人盜用。
(三)GPS導航
對于GPS而言，自身最為重要的基本功能便是三維導航，基本上飛機、船舶、車輛以及步行者都能夠通過GPS完成導航工作。特別是當前極為普遍的汽車導航，其本身便是基于GPS技術，逐步發(fā)展而成的全新技術。該系統(tǒng)主要包括GPS導航、自動導航設備、微型處理軟件、傳感器、CD-ROM驅(qū)動器以及LCD顯示器等?；谠撛O備，其具備的功能也有很多，涉及各個方面［3］。
1．車輛追蹤通過將GPS和電子地圖整合在一起，可以直接顯示出車輛目前具體的位置，并且可以根據(jù)使用者自身的需求，對其進行隨意放大和縮小，甚至還能完成換圖;系統(tǒng)可以基于目標移動的實際狀況，確保跟蹤目標可以時刻處在屏幕的中心位置，并且完成多窗口以及多屏幕的跟蹤工作，促使工作人員能夠時刻把握車輛當前運行的位置和實際情況。
2．路線規(guī)劃路線規(guī)劃一直都是導航系統(tǒng)的一項基本功能，主要包括兩類，分別是自動規(guī)劃以及人工設計。系統(tǒng)內(nèi)置電腦根據(jù)人們的使用需求，自主設計一條當前最合適的線路，諸如最快的線路、繳費次數(shù)最少的線路以及紅綠燈最少的線路等。之后，駕駛員再根據(jù)自己的需求，選擇一條合理的線路。當線路規(guī)劃工作全部結(jié)束之后，顯示器可以將整體線路全部展示出來，包括具體運行的路徑以及運動的基本方案［4］。
3．信息查詢GPS系統(tǒng)為廣大用戶能夠直接提供所有物標，包括景點、賓館、醫(yī)院以及車站等。用戶能夠根據(jù)自身當前的實際需求，合理展開查詢工作。具體資料的顯示方式有很多，包括文字、語言以及圖像等，并在地圖之中將其具體的位置展現(xiàn)出來。不僅如此，監(jiān)測中心還可以通過內(nèi)部控制臺，對現(xiàn)有區(qū)域之中，各個目標當前所在的位置展開查詢。同時車輛的信息資料也能夠基于數(shù)字的形式，在電子地圖之中完成顯示。
4．話務指揮指揮中心能夠?qū)Ξ斍氨O(jiān)測區(qū)域之中所有車輛運行的實際情況展開把握，并對其展開合理調(diào)度。此外，指揮中心也能夠時刻和當前被跟蹤的目標完成對話交流，相互分享自身獲取的信息內(nèi)容，為之后管理工作的正常展開奠定了良好基礎。
5．緊急救援通過應用GPS系統(tǒng)，直接完成定位工作，之后再進行監(jiān)控管理，可以對目前遇到險情或者出現(xiàn)事故的車輛，在短時間內(nèi)提供相應的援助。在監(jiān)控臺內(nèi)部的電子地圖之中，可以直接展示出所有求助信息資料以及報警目標，迅速展開線路規(guī)劃，提供一個最佳的援助方案。之后再通過報警聲以及光線提示，促使值班人員迅速展開處理工作［5］。
四、結(jié)語
綜上所述，現(xiàn)如今GPS技術的發(fā)展越來越快，在道路工程領域之中得到了廣泛應用，整體作用十分明顯，可以在短時間之內(nèi)迅速提供大量精準數(shù)據(jù)，促使人們更好地完成監(jiān)控工作，防止出現(xiàn)擁堵狀況。因此，相關人員理應進一步展開深入研究，把握該系統(tǒng)自身具備的主要優(yōu)勢，結(jié)合當前的實際情況，對其展開全面升級，不斷革新，進而能夠更好地滿足廣大人群的使用需求。
參考文獻:
［1］沈力平．GPS系統(tǒng)在交通運輸工程中的技術及其應用淺析［J］．中國科技財富，2019(4):74．
［2］王平．交通運輸工程中的GPS系統(tǒng)應用［J］．時代農(nóng)機，2015，42;277(11):65-66．
［3］張鵬．GPS系統(tǒng)在交通運輸中的應用［J］．黑龍江科技信息，2018(18):34．
［4］李卓．大連海事大學信息工程學院，中國聯(lián)通有限公司沈陽分公司．GPS在道路工程交通運輸?shù)阮I域中的應用［C］．中國航海學會通信導航專業(yè)委員會2006年學術年會論文集．中國航海學會，2017(13):00035-00036．
［5］孫海濤．全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)在交通運輸行業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管中的應用［C］．中國西部地區(qū)公路學會2012年公路科技論文集，2018(12):30-31．
作者：張曉鹿 潘雪 單位：32679部隊
