GPS在智能交通系統(tǒng)和城市管理中的應(yīng)用

　　航空像片和高分辨率的衛(wèi)星圖像可以快速、真實地提供城市規(guī)劃方面的大量信息。通過航空像片和高分辨率的衛(wèi)星圖像的判讀和解譯,城市規(guī)劃人員和城市建設(shè)管理人員能夠了解城市基本布局，或者了解城市建成區(qū)內(nèi)的居民住房、工廠、商店、學(xué)校等各種建筑物,廣場、街道、公園綠地和河湖水面的分布現(xiàn)狀，這對于提高城市規(guī)劃水平,監(jiān)測城市規(guī)劃的實施,總結(jié)城市規(guī)劃方面的經(jīng)驗教訓(xùn),搞好城市建設(shè),有著重要的意義。地理信息系統(tǒng)的真正價值在于它能夠快速進(jìn)行分析，幫助規(guī)劃人員來解決城市規(guī)劃中碰到的問題。GPS技術(shù)在城市交通管理和社會治安管理中具有重要作用，GPS為飛機(jī)、車、船導(dǎo)航和調(diào)度管理提供了全新的手段，也為銀行、保險、公安、醫(yī)療、出租車等各類業(yè)務(wù)車輛提供了監(jiān)控、調(diào)度和安全管理手段，因而將大大加強(qiáng)城市交通管理和社會治安工作。

　　由于GPS系統(tǒng)具有定位精度從數(shù)十米至毫米級的技術(shù)特性，同時系統(tǒng)的空間衛(wèi)星上載有精密的時鐘可以發(fā)布時間和頻率信息，因此，GPS除了應(yīng)用于交通運輸方面外在水力、農(nóng)業(yè)、鐵路、地震監(jiān)測、通信產(chǎn)業(yè)、民用航空、測繪和制圖、大氣科研、管道施工、公共安全、城市規(guī)劃、土地管理、影視廣播等等也有著及其廣泛的應(yīng)用，同時發(fā)揮了理想的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

　　陸地交通運輸是當(dāng)前GPS最大的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在車輛導(dǎo)航和跟蹤應(yīng)用方面發(fā)揮著突出作用，顯示出巨大的市場。據(jù)交通系統(tǒng)有關(guān)方面資料記載和目前實際現(xiàn)狀，GPS在以下方面應(yīng)用比較普遍：

GPS在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)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)。GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)與電子地圖、無線電通信網(wǎng)絡(luò)及計算機(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，這些功能主要包括：

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 由駕駛員確定起點和終點，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、終點和途經(jīng)點等，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，并同時顯示汽車運行路徑和運行方法。

3. 信息查詢 　　

　　為用戶提供主要物標(biāo)，如旅游景點、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。

話務(wù)指揮 　　

　　指揮中心可以監(jiān)測區(qū)域內(nèi)車輛的運行狀況，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。

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)生事故的車輛進(jìn)行緊急援助。監(jiān)控臺的電子地圖可顯示求助信息和報警目標(biāo)，規(guī)劃出最優(yōu)援助方案，并以報警聲、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到達(dá)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，必然會在諸多領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用。相信隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及高等級公路的快速修建和GPS技術(shù)應(yīng)用研究的逐步深入，其在道路工程和交通運輸中的應(yīng)用也會更加廣泛和深入，并發(fā)揮出更大的作用。