G技术在高速公路智能交通中的应用

彭良  广深高速公路有限公司 
　　为了充分发挥高速公路的功能和作用，提高广深高速公路的运营效益，进一步提升高速公路的现代化管理水平，广深高速公路联合广深高速公路太平交警大队于2002年7月正式启用了基于GPS技术的高速公路信息管理系统，该系统借助先进的通信技术、监测技术、控制技术、计算机网络和数据库等高科技手段，进一步提高了高速公路管理的决策、计划、组织、指挥、控制和协调能力，最终达到实现高速公路的高速、安全、快捷和畅通的目标。  
　　GPS(Global Position System)即全球定位系统，全称为授时与测距导航系统／全球卫星定位系统(Navigation System Timing andRanging／G10bal Position System-NAVSTAR／GPS)。全球卫星定位系统是全球性、全方位、全天候为地球上的物体提供准确定位、速度、方向、时间、和频率参考的系统，目前已在陆地运输，海洋运输，民用航空，测绘等获得巨大作用。GPS的空间卫星系统由均匀分布在6个轨道上的21颗工作卫星和3颗备用卫星组成，轨道运行周期为11小时58分，轨道半径为26560公里，离地高度约20000公里，这些卫星每天重复同样的地面轨迹，因此地球用户基本能够保证在地球上任何位置均能同时观测到至少4颗卫星，当车载GPS接受器通过接收GPS卫星信号，经信号处理而获得用户位置、速度等信息数据后，它必须将这些数据通过GSM移动通信系统传输到监控中心，经监控中心的监控管理信息系统处理后，才能形象地描绘出车辆的位置，车辆状况等信息，最终实现利用GPS定位技术对车辆进行跟踪监控的目的。    
　　广深高速公路的信息管理系统主要由三部分组成：第一部分是车载移动终端；第二部分是提供信息传输的国家公众网GPRS／GSM网络；第三部分是监控中心的计算机监控管理系统，其中包括地理电子信息地图GIS以及带有调度、管理、报警、监控、决策软件的计算机监控管理系统。    
　　下面分别介绍这三部分的原理和功能。车载移动终端
　　车载移动终端部分包括GPS定位接收器、各种传感器、数据智能处理器和GPRS／GSM移动终端，车载终端部分的主要功能有：    
　　(1)定位信息的发送功能。GPS接收机实时定位并将定位信息通过信息传输网络发向监控中心的计算机监控管理系统。    
　　(2)数据显示功能。将自身车辆的实时位置在显示单元上显示出来，如经度、纬度、速度、航向。    
　　(3)调度命令的接收功能。采用声光报警提醒司机注意接收监控中心发来的调度指挥命令，并在显示单元上显示或发出语音。    
　　(4)报警功能。一旦出现紧急情况，司机启动报警装置，监控中心立即显示出车辆情况、出事地点、车辆人员等信息。
　　传输信息的国家公众网GPRS／GSM网络
　　GPS车辆调度系统的数据通讯解决方案主要有:专用网、专用集群网及利用国家公众网。由于采用专用网的局限性，庞大的通讯网建设及维护费用、覆盖范围有限、数据通讯可靠性低及实现数话兼容较为困难。因此，选用国家公众网GPRS实现GPS车辆调度监控系统的信息传输。GPRS是一种新的GSM数据业务，它是通往第三代移动通信(3G)的必经之路，称之为2.5G技术。GPRS打破过去电路交换的形式，以分组形式交换信息，这样用户在传输信息时可不用占用固定的线路。分组交换是支持数据业务的必要条件，它使得相同的网络容量条件下可以容纳比电路交换多出数十倍的用户。使用GPRS的用户可永远在线，因而使服务变得非常简单快捷。而计费是按所传的信息量，而不是按在线的时间计算，从而可以大大降低使用成本。监控中心的计算机监控管理系统