GPS在車輛定位導航系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　3.2.3 基于GPS 導航技術(shù)的電子地圖

　　電子地圖是GPS 導航系統(tǒng)的重要組成部分，它是導航系統(tǒng)與用戶的界面，它把接收到的導航定位信號和機動目標行駛范圍的地理特征相結(jié)合，動態(tài)而直觀的對目標的運動進行管理和指導，而使用戶無須了解接收到的數(shù)據(jù)的含義就可以方便簡潔的使用導航系統(tǒng)。電子地圖還是對導航系統(tǒng)性能的擴展，由于電子地圖是由相應(yīng)軟件組成，它可方便的實現(xiàn)各種功能，最大程度的發(fā)揮導航系統(tǒng)的潛能，做到方便、準確、快捷，而無須進行硬件方面的調(diào)整。

　　3.2.4 地圖匹配技術(shù)

　　車輛在電子地圖上顯示的行駛路徑是定位技術(shù)測得的。然而，不論是哪種定位技術(shù)都有其無法克服的局限性。無線電導航技術(shù)依賴于外界設(shè)備，其定位精度或受無線網(wǎng)覆蓋面積的限制（如Sign PoST）或受定位信號精確度的影響（如GPS）；推測導航技術(shù)的精確度則受方向探測儀及車速脈沖設(shè)備精度的限制，且其存在積累誤差，即隨著車輛行駛距離的增加，誤差越來越大。由于這些誤差，使車輛的位置出現(xiàn)偏差。地圖匹配是一項確定車輛在地圖上位置的技術(shù)，其糾錯技術(shù)恰恰避免了定位技術(shù)無法克服的局限性。地圖匹配指GPS 接收機測量到其載體當前的有關(guān)位置信息后，再從電子地圖數(shù)據(jù)庫中獲取有關(guān)信息，然后通過匹配算法得到載體位置等的偏差信息，并對其進行實時修正，從而準確顯示車輛的位置?？梢哉f，地圖匹配算法的效果直接關(guān)系到車輛定位的精度，地圖匹配技術(shù)是決定導航產(chǎn)品最終性能的關(guān)鍵技術(shù)，因此，GPS、電子地圖相結(jié)合并通過地圖的匹配算法實現(xiàn)的組合導航技術(shù)是一種比較理想的導航方式。

　　4.車載GPS 系統(tǒng)的應(yīng)用實例

　　GPS 技術(shù)在汽車導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 接收機和一臺微機，可測定已有道路的線形參數(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，在數(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重要作用。近些年來國外研制了各種用于車輛誘導的系統(tǒng)，其中車輛位置的實時確定以往主要依據(jù)慣性測量系統(tǒng)以及車輪傳感器，隨著GPS 的發(fā)展和所顯示出的優(yōu)越性，有取代前兩種方法的趨勢。用于城市車輛誘導的GPS 定位一般是在城市中設(shè)立一個基準站，車載GPS 實時接收基準站發(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的目標在道路網(wǎng)中進行優(yōu)化計算，便可在道路電子地圖上顯示出到達目標的最優(yōu)化路線，為公安、消防、搶修、急救等車輛服務(wù)。

　　4.1 私用車輛的外出旅行

　　GPS 多功能車載導航系統(tǒng)對于外出旅行的私用車輛的益處是顯而易見的，通過這套系統(tǒng)，用戶可以在完全陌生的環(huán)境下通過路徑引導和規(guī)劃系統(tǒng)，找到正確的行駛線路，同時，通過該系統(tǒng)自帶的電子地圖，用戶也可以查詢到自己所需要的旅館、停車場等信息。在外出度假時，該系統(tǒng)所具有的娛樂功能也可以為用戶提供所需的娛樂服務(wù)。

　　4.2 運輸車隊的管理和調(diào)度

　　對一個運輸車隊而言，進行貨物運輸或者旅行客運的合理調(diào)度是提高車隊運營效率，節(jié)約能源的重要關(guān)鍵。車輛可以通過車載導航系統(tǒng)動態(tài)調(diào)整行車路線，按最佳路線行駛，從而可以節(jié)約能源，同時，交通中心可以實時跟蹤車輛的位置，按具體的運輸任務(wù)來安排合適的車輛，從而可以減少車輛的空運率，提高車隊運營效率，而且，車載導航系統(tǒng)還可以將每一輛車所經(jīng)過的路線存儲起來供管理部門查詢，這樣，管理部門可以直接便了管理。

　　4.3 對車輛的安全防護

　　車載導航系統(tǒng)對車輛的安全防護體現(xiàn)在兩個方面：一是車輛在被非法啟動的情況下，會發(fā)出聲光信號，威懾犯罪分子，提醒他人車輛被盜；二是車載系統(tǒng)會將被盜警示信息通知車主和交通中心，同時將車輛位置顯示在中心控制臺，使警務(wù)人員能在最短的時間內(nèi)找到被盜車輛，將犯罪分子抓獲。

　　4.4 公交車輛的調(diào)度和管理

　　城市規(guī)模的日益擴大和公共交通的快速發(fā)展，一方面使得客流量日益擴大，車輛增加，車次增多；另一方面導致交通擁擠、車輛增加、行車速度下降、行車間隔不均勻，經(jīng)常出現(xiàn)串車和車次間隔加大的現(xiàn)象，增大了調(diào)度工作的難度。造成這種狀況的主要原因是調(diào)度人員無法實時了解道路交通狀況，難以及時采取有效的調(diào)整措施。利用車載導航系統(tǒng)對公交車輛進行監(jiān)督管理，可以根據(jù)動態(tài)交通信息，實時調(diào)整車次，改善公交車輛的運營效率，擺脫公交調(diào)度的落后狀況。

　　4.5 在120 急救中的應(yīng)用

　　在醫(yī)療救護領(lǐng)域，搶救病人最關(guān)鍵的因素是能在最短的時間內(nèi)到達現(xiàn)場。一般情況下，人們通過撥打120 救護專線來取得幫助。但是，這里存在一個關(guān)鍵問題，那就是打120 電話要花費一些時間，容易延誤搶救時間，然后，120 車趕赴現(xiàn)場也需要一段時間，這個時間是在整個過程中最長的，假如路線恒定，那么耽誤時間最長的是尋找現(xiàn)場的時間（假設(shè)120 車可以順利的闖紅燈）。所以為縮短路程時間，120 車必須在出發(fā)之前就精確的知道病人地點，如果能實現(xiàn)達到這個效果，對當事人和醫(yī)院來說都是有利的。因此建立一套能夠?qū)本溶囕v進行實時統(tǒng)一指揮調(diào)度的系統(tǒng)顯得十分有必要。

　　根據(jù)很多城市的急救中心報告，在其急救車上裝備GPS 衛(wèi)星定位調(diào)度系統(tǒng)之后，從接到急救電話至救護車趕到病人所在地所花費的時間平均可縮短2 分鐘，這主要是由于醫(yī)院從調(diào)度中心的GPS 系統(tǒng)上可很快找到離病人最近的可救護車以及可以指揮救護車以最快的速度找到病人?？梢韵胂?，對那些被緊急搶救的病人來講，這2 分鐘是多么寶貴！這套車載GPS 系統(tǒng)安裝后最重要的就是便于及時與病人家屬溝通。

　　以前遇到遠一點的病人，車子發(fā)出了，可是對方不知道什么時候能到，中心也無法知曉路上狀況，結(jié)果車到了，病人卻自己打的到醫(yī)院。跑空車這種情況經(jīng)常發(fā)生，為工作帶來很大不便?，F(xiàn)在中心能隨時告知病人家屬急救車在什么位置，多久能到達，為病人的及時搶救贏得了時間，也讓病人家屬減緩等待的焦急心情。

　　4.6 GPS 在公安警車中的應(yīng)用

　　當監(jiān)控中心收到報警信息時，觸動聲光報警器，可起提示作用，系統(tǒng)軟件彈出報警車輛的具體信息，包括：車主的姓名、性別、聯(lián)系電話、所屬公司等信息，接警員通過以上車主信息與該車輛聯(lián)系，進行警情確認，如果是假警情，解除警情；如果是真警情，通知主管部門，報知該公司車輛出現(xiàn)警情，并對110 指揮中心進行報警，指揮中心可根據(jù)報警車輛位置予以快速出擊，在盡量少的時間內(nèi)解除警情，解警后反饋到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心警情記錄存檔（報警時間，處警記錄等），更新數(shù)據(jù)庫。

　　4.7 在出租車中的應(yīng)用

　　城市出租車輛是一個城市對外最直接的窗口，服務(wù)水平、服務(wù)效率直接反應(yīng)這個城市的現(xiàn)代化水平。在交通行業(yè)隨著汽車業(yè)的突飛猛進的發(fā)展，道路和車輛數(shù)發(fā)生了極大矛盾，我國政府在繼續(xù)加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時，已提出將智能交通（ITS）作為我國未來交通運輸領(lǐng)域發(fā)展的重要方向優(yōu)先給予重點支持。

　　另外近年來，針對出租車行業(yè)的搶劫惡性刑事案件呈不斷上升趨勢，給出租車駕乘人員及其家庭造成了許多重大損失與威脅。各地公安機關(guān)也不斷使用高新技術(shù)，實現(xiàn)科技強警。

　　保障出租車行業(yè)從業(yè)人員及車輛安全，每年都有針對出租車的惡性刑事案件，此系統(tǒng)可以最大限度保障從業(yè)人員的人身安全，并能夠為公安機關(guān)打擊犯罪，提高破案率提供有力的幫助和支持，中心電腦可存儲所有出租車行駛路線軌跡、時間、上下客記錄為公安部門破案提供直接的線索和依據(jù)，提高社會的治安水平，震懾犯罪分子的犯罪企圖，起到防患于未然的作用，為建立穩(wěn)定和諧社會加強社會治安做出直接的貢獻，具有重大的社會意義。

　　5.結(jié)論

　　GPS 測量以其便捷性、無需過多人工干預(yù)、減少人為誤差等優(yōu)勢在測量領(lǐng)域越來越受到人們的普遍歡迎。車輛導航系統(tǒng)作為一項將GPS、電子地圖和通信技術(shù)融為一體的高科技成果，必須在科技發(fā)展、技術(shù)進步與用戶使用中結(jié)合實際情況不斷創(chuàng)新和完善。車輛導航系統(tǒng)極具研究意義和研究價值，因此市場潛力和發(fā)展前景是不言而喻的。

　　GPS 除了應(yīng)用于車輛導航和軍事應(yīng)用外，更廣泛的應(yīng)用到各個行業(yè)，如：GPS 地震監(jiān)測系統(tǒng)、GPS 地球動力學、GPS 氣象學、GPS 捕漁業(yè)、GPS 放牧、GPS 登山旅游等方而將形成GPS 普及應(yīng)用的繽紛五彩世界。

　　隨著科學技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，GPS 將成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚墓ぞ摺?/span>