GPS系統在交通運輸工程中的技術與應用分析

江正義

摘要：本文重點分析GPS系統在交通運輸工程中的技術與應用，結合交通運輸工程的發展現狀，從公路測量、網絡GPS、GPS導航等方面進行深入探索與研究，其目的在于提升GPS系統在交通運輸工程中的應用效率，為交通運輸工程長足發展提供有利條件。

關鍵詞：GPS系統;技術;應用

引言：GPS系統為時代進步的產物之一，合理運用到交通運輸工程中，不但能夠促進交通運輸工程可持續發展，還能滿足現代群眾的多元化需求。為此，相關部門要給予GPS系統高度重視，通過科學應用，促使其存在的積極作用發揮出最大化，為交通運輸工程日后發展更上一層樓做鋪墊。以下主要內容為GPS系統在交通運輸工程中的技術與應用。

1、GPS系統在交通運輸工程中的技術

1.1電子地圖

實際上，智能交通系統的眾多信息都要經電子地圖顯示，電子地圖屬于一種可視化產品，能夠將空間信息尤其是交通信息以一種直觀的方式展現到大眾的眼前，把交通線路和周邊環境通過視覺感受的方式傳遞給每個用戶。

1.2無線移動通信技術

現如今，為了減少系統投資費用與獲得大面積的覆蓋范圍，GPS系統會選擇應用成熟的通信網來當做是通信通道，比如公共移動通信。目前GPS系統能夠使用的十分前沿的通信網有兩個，其中包含GPRS網與CDMA1X。立足于GPRS網的傳輸速度從理論上看會超過100kbps，而二十一世紀初開通的CDMA1X網絡，因為運用了反向相干調節技術與前向快速功率控制技術等，從理論上看寬帶能夠達到300kb/s，而現如今實際運用寬帶約為100kb/s左右，傳輸方式為雙向對稱傳輸，其傳輸速度要明顯高于GPRS網，能夠提供中高速率服務[1]。

1.3智能導航終端

我國已推出了CDMA1X通信功能的GPS導航設備，相比于國外導航設備沒有明顯差異，可以實現多項功能，比如顯示航跡、電子地圖、定位功能以及測速功能等等。

2、GPS系統在交通運輸中的應用

2.1公路測量

通常情況下，公路路線都是處于一條帶狀走廊內，其平面控制測量常常都是利用導線的形式，其中包括結點導線、閉合導線、附合導線等。針對重要的構造物，如長大隧道、特長橋等，也回布設成為線形鎖、三角網等形式。GPS測量的特點主要體現在以下幾個方面。第一，測站之間不需要通視，測站間互相通視始終都是測量學的難點問題，GPS該特點可以提升選點的靈活性，使選點工作變得更加方便。但是，測站上空需要保證開闊，避免接受GPS衛星信號時受到干擾。第二，具有較高的定位精度。通常雙頻GPS接收機基線解精度是5mm+1ppm，而紅外儀標稱精度是5mm+5ppm。GPS測量儀精度和紅外儀的測量精度相差不多，但是隨著距離的不斷變大，GPS測量的優越性約為顯著。根據相關調查顯示，若基線不超過50公里的，其相對定位精度可以實現12x10的負6次方;若基線在100-500公里，其相對定位精度可以實現10的負6次～10的負7次。第三，觀測時間相對較短。在不超過20公里的短基線上，通常情況下快速相對定位需要五分鐘觀測時間。第四，可以對三維坐標進行提供。在精確測定觀測站平面位置的同時，GPS測量還可以精確測定觀測站大地高程。第五，操作較為簡便。GPS測量具有較高的自動化程度，在觀測中測量員需要對開關儀器進行安裝，對儀器高進行量取，并且需要對儀器工作狀態進行監視，而其他觀測工作，如捕獲衛星，觀測跟蹤等，都由儀器自動進行和完成。第六，全大候作業。在任何地點、任何時間，GPS都可以連續進行，通常不會被天氣情況所影響[2]。

2.2網絡GPS

所謂網絡GPS指的是立足于互聯網構建的公共GPS監控平臺，其融合了多項前沿科技成果，比如國際互聯網技術、衛星定位技術以及GMS數字移動通信技術。網絡GPS有效的整合了internet和GPS的特色及優勢，做到了取長補短，進而將原本運用GPS系統不能優化的障礙解決掉。第一，其能夠切實降低投資費用。網絡GPS能夠免除物流公司設置監控中心的費用，既包含多種硬件又包含多種軟件。第二，網絡GPS一方面運用互聯網能夠顯示沒有地域阻礙的跟蹤信息，另一方面還能對不同權限進行調協，保護信息安全[3]。

2.3GPS導航

可以說，三維導航為GPS系統的核心功能，地面車輛、飛機以及船舶等均能采用GPS導航接收器來導航。其實，汽車導航系統為一門新技術，其是立足于GPS系統發展起來的。其多種設備構成，其中比較典型的是LCD顯示器、微處理器、CD-ROM驅動器、車速傳感器等，電子地圖和導航系統有機結合，而無線電通信網絡和計算機車輛管理信息系統有機結合，能夠實現多種功能，比如跟蹤車輛、規劃和導航出行線路等[4]。第一，車輛跟蹤。應用電子地圖與GPS系統能夠動態的將車輛實時位置顯示出來，并隨意放大和縮小;能夠隨著目標進行移動，讓目標一直保持在屏幕上還能實現多屏幕、多窗口一同跟蹤，應用此功能能夠實現對重要貨物與車輛進行跟蹤。第二，規劃和導航出行線路。在汽車導航系統中，規劃出行路線是非常重要的一項輔助功能，其中包括人工線路設計自動線路規劃。自動線路規劃，駕駛員確定起點與重點，計算機軟件根據要求，對最佳行駛路線進行自動設計，其中包括最快路線、最簡單路線。最簡單路線是通過高速公路路段次數最少的。人工線路設計，駕駛員結合自身的目的地，設計起點、途徑點等，自動創建線路庫。在規劃完線路后，線其實可以在電子地圖上把設計路線顯示出來，并且同時還會對汽車運行路徑與運行方法進行顯示。

結束語

綜上分析，隨著科技的進一步發展，GPS系統將能及時接收基準站發射的信息，通過差分處理就能算出實時位置，之后將當前所處位置和所要到達的目的地在道路網中展開優化計算，進而在電子地圖上將到達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。

參考文獻：

[1]張曉鹿，潘雪.交通運輸工程中的GPS系統應用分析[J].科技風，2020（19）：78-79.

[2]王平.交通運輸工程中的GPS系統應用[J].時代農機，2015，42（11）：59-60.

[3].《交通運輸工程學報》榮獲“中國科技期刊卓越行動計劃”資助[J].交通運輸工程學報，2020，20（03）：2.

[4]于淼.信息技術應用在交通運輸工程中的研究[J].中國高新區，2017（06）：126.