交通運輸工程GPS系統的應用
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摘要:基于ITS戰略背景，GPS技術的整體發展取得了非常大的進步，在多個行業之中得到了有效應用。現如今我國交通規模持續擴大，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技術的主要優勢，并對于實際應用方面發表一些個人的觀點和看法。
對于GPS系統而言，現如今已經變得越發普及。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，確保系統的價值可以得到全面發揮。
一、交通運輸工程中的GPS技術
GPS系統最早誕生于20世紀70年代，主要基于衛星定位的相關技術，不斷發展而成，具備多方面優勢。通常來說，內部構成包括三個子系統，分別是空間區域、地面控制以及用戶設備。其中空間區域主要通過GPS衛星，幫助系統獲取信息資料;地面控制則是對于當前信息內容展開監測，并完成分析工作;用戶設備之中同樣設有GPS系統，根據自身需求，接收相關信息內容。
(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投入，幾乎所有系統全部應用了公共通信網絡。現如今最具先進性的網絡主要包括兩類，分別是GPRS網絡以及CDMA1X。如果按照GPRS網絡本身來說，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網絡，由于在此基礎上又額外加入了反向相干解調，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，基本上已經全面超越了GPRS，可以開展更多中高速率的業務工作。
(二)智能導航技術
在我們國家之中，多數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，可以實現多方面基礎功能。
(三)電子地圖技術
對于智能交通系統來說，幾乎所有信息內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出來，促使人們在觀察的時候，仿佛置身于真實的環境之中，以此將相關信息內容傳遞給廣大用戶［1］。
二、GPS技術的主要優勢
(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自身的測量優勢就能逐漸展現出來。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據資料，甚至還能得到觀測站的大地高程數據。(五)操作便利GPS系統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視等。而其余所有的工作內容，幾乎都可以讓衛星完成，無須工作人員自主參與。(六)全天候作業在使用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，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，內部主要包括附合導線、閉合導線以及結點導線。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的方式，以此可以有效提升測量的實際效果。
(二)網絡GPS
所謂網絡GPS，主要在互聯網之中單獨創設一個公共GPS監控平臺，其主要將衛星定位、GMS數字通信以及國際互聯網技術共同整合在了一起。網絡GPS有著很高的先進性，基本上將internet以及GPS本身的優勢全部展現了出來，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，網絡GPS基本上可以將原本監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，網絡GPS可以通過互聯網技術的方式，直接滲透到真實地域之中，跟蹤信息變化的狀態，技術完成顯示。同時還可以通過協調的方式，確保所有信息內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，逐步發展而成的全新技術。該系統主要包括GPS導航、自動導航設備、微型處理軟件、傳感器、CD-ROM驅動器以及LCD顯示器等。基于該設備，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．路線規劃路線規劃一直都是導航系統的一項基本功能，主要包括兩類，分別是自動規劃以及人工設計。系統內置電腦根據人們的使用需求，自主設計一條當前最合適的線路，諸如最快的線路、繳費次數最少的線路以及紅綠燈最少的線路等。之后，駕駛員再根據自己的需求，選擇一條合理的線路。當線路規劃工作全部結束之后，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系統為廣大用戶能夠直接提供所有物標，包括景點、賓館、醫院以及車站等。用戶能夠根據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出來。不僅如此，監測中心還可以通過內部控制臺，對現有區域之中，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對當前監測區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，直接完成定位工作，之后再進行監控管理，可以對目前遇到險情或者出現事故的車輛，在短時間內提供相應的援助。在監控臺內部的電子地圖之中，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、結語
綜上所述，現如今GPS技術的發展越來越快，在道路工程領域之中得到了廣泛應用，整體作用十分明顯，可以在短時間之內迅速提供大量精準數據，促使人們更好地完成監控工作，防止出現擁堵狀況。因此，相關人員理應進一步展開深入研究，把握該系統自身具備的主要優勢，結合當前的實際情況，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系統應用［J］．時代農機，2015，42;277(11):65-66．
［3］張鵬．GPS系統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，中國聯通有限公司沈陽分公司．GPS在道路工程交通運輸等領域中的應用［C］．中國航海學會通信導航專業委員會2006年學術年會論文集．中國航海學會，2017(13):00035-00036．
［5］孫海濤．全球衛星定位系統(GPS)在交通運輸行業安全生產監管中的應用［C］．中國西部地區公路學會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
