淺析GPS技術(shù)在車輛管理中應(yīng)用

鄧勉順，陳軍衛(wèi)，朱維德，劉玉萍

中石油吐哈油田分公司工程技術(shù)研究院，新疆 哈密 839009

1 GPS定位系統(tǒng)的基本原理

GPS定位系統(tǒng)是一種衛(wèi)星無線電導(dǎo)航系統(tǒng),它由空間部分、地面監(jiān)控部分和用戶接收機三大部分組成：

空間部分：21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星組成,其運行高度為2.02萬千米，分布在6個傾角為55度的軌道面上，偏心率約為0,運行周期約為11小時58分。

地面監(jiān)控部分：主要由1個主控站、3個注入站、5個監(jiān)測站組成。

用戶接收機：主要接收GPS衛(wèi)星發(fā)射信號，獲得必要的導(dǎo)航和定位信息，經(jīng)信號變換、放大和處理，完成定位、導(dǎo)航、跟蹤、測繪及定時工作。

它的工作原理是由地面主控站收集各監(jiān)測站的觀測資料和氣象信息,計算各衛(wèi)星的星歷表及衛(wèi)星鐘改正數(shù),按規(guī)定的格式編輯導(dǎo)航電文,通過地面上的注入站向GPS衛(wèi)星注入這些信息。測量定位時,用戶可以利用接收機的儲存星歷得到各個衛(wèi)星的粗略位置。根據(jù)這些數(shù)據(jù)和自身位置,由計算機選擇衛(wèi)星與用戶聯(lián)線之間張角較大的四顆衛(wèi)星作為觀測對象。觀測時,接收機利用碼發(fā)生器生成的信息與衛(wèi)星接收的信號進行相關(guān)處理,并根據(jù)導(dǎo)航電文的時間標和子幀計數(shù)測量用戶和衛(wèi)星之間的偽距。將修正后的偽距及輸入的初始數(shù)據(jù)及四顆衛(wèi)星的觀測值列出3個觀測方程式,即可解出接收機的位置,并轉(zhuǎn)換所需要的坐標系統(tǒng),以達到定位目的。

2 GPS在車輛管理中的作用

2.1 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；可以隨目標移動，使目標始終保持在屏幕上；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行跟蹤運輸。GPS系統(tǒng)在長途運輸車監(jiān)控中的應(yīng)用，體現(xiàn)在對車輛行使狀態(tài)的管理，以及貨物流動的查詢。用戶只需在每輛長途運輸車輛上安裝GPS接收設(shè)備，便可實現(xiàn)實時跟蹤、管理記錄功能。

2.2 對出行路線進行規(guī)劃和導(dǎo)航

對出行路線進行規(guī)劃是汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的一項重要輔助功能，它包括自動線路規(guī)劃和人工線路設(shè)計。自動線路規(guī)劃是由駕駛者確定起點和目的地，GPS監(jiān)控系統(tǒng)主要對運行車輛的行車路線、速度等情況進行全程監(jiān)控，監(jiān)控到車輛網(wǎng)絡(luò)定位后，可以及時反饋車輛的位置，然后根據(jù)車輛的位置判斷其運行情況。比如：鄯善至三塘湖的車輛，在靠近紅山口附近有一條通往三塘湖的近道，過去，有的駕駛員往往會有偷懶心理，走捷徑，存在很大的安全隱患。監(jiān)控中心通過GPS實時監(jiān)控或軌跡回放，監(jiān)測經(jīng)過這個路段的車輛是否行駛在正常的路線上，如果走近道就及時通知駕駛員，要求其按規(guī)定的路線行駛。

2.3 信息查詢

GPS監(jiān)控系統(tǒng)可以記錄車輛行駛的歷史軌跡、行駛狀態(tài)等信息，可供隨時查詢，這給事后處理提供了有力的證據(jù)。在使用GPS監(jiān)控系統(tǒng)之前，對車輛的行駛位置、超速行駛、亂停亂放、不按規(guī)定路線行駛、夜間行車等情況無法實現(xiàn)實時監(jiān)控，只有依靠路檢路查等手段來進行，這樣既浪費了大量的人力、物力和財力，也無法實現(xiàn)一個好的效果。在安裝GPS監(jiān)控系統(tǒng)后，這些問題都得到了有效的解決。而且，如果出現(xiàn)異議的話，可以通過回放該車輛的歷史軌跡來再現(xiàn)其違章行為，為處理違章行為提供有力證據(jù)。

2.4 話務(wù)指揮

GPS系統(tǒng)帶來了多種增值服務(wù)功能，如：天氣、路況信息播報，公務(wù)信息傳遞等，利用GPS防暴反劫功能，將為車輛提供了更多的安全保障。利用這些功能，就可以將掌握的道路交通狀況、天氣變化情況、行駛路線中存在的安全風險等相關(guān)信息及時向駕駛員發(fā)出預(yù)警信息，提醒其采取相應(yīng)措施，做到安全行車。

2.5 緊急援助

GPS能發(fā)送運行車輛危險信號，駕駛員在遇到緊急情況時，可以按緊急按鈕，發(fā)出緊急求助信息，監(jiān)控系統(tǒng)以報警聲光提醒GPS監(jiān)控人員，監(jiān)控中心接到報警后，通過GPS定位和監(jiān)控管理系統(tǒng)可以顯示求助信息和報警目標所在位置，然后根據(jù)具體情況規(guī)劃最優(yōu)援助方案，對遇險或發(fā)生事故的車輛進行緊急援助和應(yīng)急處理。

2.6 監(jiān)控車輛超速

利用GPS的監(jiān)控功能，結(jié)合各道路的最高限速，設(shè)定車輛運行的最高時速，比如油田道路限速60km，312國道限速100km，小區(qū)主干道限速40km，支線限速20km等。車管部門和質(zhì)量安全科利用GPS 監(jiān)控系統(tǒng)每天對所有車輛進行實時監(jiān)控，對超速車輛進行嚴肅查處，大大提高了車輛行駛過程中的安全系數(shù)。

3 結(jié)論

目前GPS技術(shù)在我國車輛管理中的應(yīng)用處于起步階段，但取得了令人矚目的成果，不少功能填補了國內(nèi)空白，逐漸獲得全方位應(yīng)用。GPS技術(shù)的應(yīng)用更保證了車輛運行的安全，確保萬無一失。相信隨著我國GPS技術(shù)在車輛上的應(yīng)用研究逐步深入和廣泛，必將發(fā)揮更大的作用。