GPS（Global Position System）即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)是一個衛(wèi)星導航系統(tǒng)，由美國國防部（DOD）投資建設，并免費向民間用戶開放。它是一個真正實現(xiàn)了全球、全天侯、連續(xù)、實時、以空中衛(wèi)星為基礎的高精度無線電導航定位系統(tǒng)。GPS由地面控制站、空間設備（SV）、GPS用戶接收機和地面通信網部分組成。用戶真正直接使用的是GPS用戶接收機。近幾年來電子技術的發(fā)展使GPS接收機的造價大幅度下降，體積越來越小，快速定位能力和抗遮蔽能力也有提高。另一方面，由于嵌入式PC、單片機和DSP技術的發(fā)展使車載設備的體積和造價也大幅下降。同時計算機和網絡技術的發(fā)展，相關軟硬件設備的性價比有大幅度的提高，使我們有可能建立一個低價格、高性能的GPS綜合服務系統(tǒng)。
一、GPS在ITS中的應用基礎
GPS（Global Position System）即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)是一個衛(wèi)星導航系統(tǒng)，由美國國防部（DOD）投資建設，并免費向民間用戶開放。它是一個真正實現(xiàn)了全球、全天侯、連續(xù)、實時、以空中衛(wèi)星為基礎的高精度無線電導航定位系統(tǒng)。GPS由地面控制站、空間設備（SV）、GPS用戶接收機和地面通信網部分組成。用戶真正直接使用的是GPS用戶接收機。近幾年來電子技術的發(fā)展使GPS接收機的造價大幅度下降，體積越來越小，快速定位能力和抗遮蔽能力也有提高。另一方面，由于嵌入式PC、單片機和DSP技術的發(fā)展使車載設備的體積和造價也大幅下降。同時計算機和網絡技術的發(fā)展，相關軟硬件設備的性價比有大幅度的提高，使我們有可能建立一個低價格、高性能的GPS綜合服務系統(tǒng)。 ITS即智能交通運輸系統(tǒng)是指利用人工智能技術、信息技術等高新技術，對傳統(tǒng)的道路交通運輸系統(tǒng)進行變革，營建安全、快速、舒適、高效、重視環(huán)保的交通運輸系統(tǒng)。主要表現(xiàn)在：提高交通的安全水平；提高道路網的通行能力；提高汽車運輸生產率和經濟效益。 有效的通信技術、計算機與網絡技術、車輛定位技術、自動監(jiān)視/檢測技術、安全保護技術、電子地圖等均是ITS將可能予以有效利用的技術手段。 回顧組成ITS的先進的交通管理系統(tǒng)、出行信息服務系統(tǒng)、商用車輛運營系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)、公共交通運營系統(tǒng)、應急管理系統(tǒng)、先進的車輛控制系統(tǒng)，可見，不論是車輛的管理系統(tǒng)、出行信息服務系統(tǒng)、商用車輛運營管理系統(tǒng)、應急管理系統(tǒng)中的車輛監(jiān)控派譴與安全救援服務、導航服務等都需要GPS這樣有效的工具。在一些自動收費的場合GPS也可作為有效的工具。甚至在道路、橋梁的勘測建設規(guī)劃中GPS也是一個有效的工具。
二、GPS在ITS中的現(xiàn)實應用的具體形式
在交通運輸管理中，GPS導航系統(tǒng)與GIS電子地圖、無線電通信網絡及計算機車輛管理信息系統(tǒng)相結合，可以實現(xiàn)車輛跟蹤和交通管理等許多功能。
例如：
（1）車輛跟蹤；
（2）提供出行路線的規(guī)劃和導航：規(guī)劃出行路是汽車導航系統(tǒng)的一項重要輔助功能，可由駕駛員確定起點和終點，由計算機軟件按照要求自動設計最佳行駛路線，包括最快的路線、最簡單的路線、通過高速公路路段次數最少的路線等；
（3）信息查詢：為用戶提供旅游景點、賓館、醫(yī)院等地物的查詢；
（4）話務指揮：監(jiān)控服務中心可以監(jiān)測區(qū)域內車輛的運行狀況，對被監(jiān)控車輛進行合理調度，與被跟蹤目標通話，實行管理；
（5）緊急援助：通過GPS定位和監(jiān)控服務系統(tǒng)可以對遇有險情或發(fā)生事故的車輛進行緊急援助，警察、消防、搶修、急救等車輛配備GPS設備則能更好地被檢測位置有利于快速接收派遣服務。
GPS技術在交通管理工程中的研究與應用目前在國外早已開始并已取得了一定的成果。如，用于道路參數的測量、GIS中道路數據庫的建立等。 目前ITS發(fā)展較好的國家主要有日本、美國等，這些國家的ITS應用中，GPS技術都得到了廣泛的應用。
在日本，由于政府的高度重視，較為突出的是利用GPS技術的自主導航產品非常普及。在日本國內，2000年底，裝有GPS自主導航設備的車輛已超過700萬臺。它們?yōu)轳{乘人員提供出行的最佳路徑規(guī)劃，沿途的道路指引，途中的加油站、便利點、維修點、商旅服務信息提供等一系列的幫助。其中部分設備更與通信資訊系統(tǒng)結合提供實時的關于前方的實時交通障礙信息。 在美國，汽車的導航服務則表現(xiàn)為另外一種特色，即結合救助服務系統(tǒng)的輔助導航占有優(yōu)勢，所謂輔助導航是專門建設有服務監(jiān)控中心，監(jiān)控中心一般有較為完善并功能強大的計算機管理系統(tǒng)并配有電子地圖及通信連接設備，為車輛提供定位跟蹤管理、報警服務受理、求助服務受理、緊急救援提供、在線語音導航甚至安全防盜服務等管理、信息、安全等服務。
GPS在運輸業(yè)中是一個有效的工具。在車輛上裝備GPS設備、建立監(jiān)控中心監(jiān)視車輛的運行位置并進行調度管理，這意味著在沒有增加資源的情況下工作成績卻得到了提高，調度的效果同時也得到了提高。由于GPS電子地圖監(jiān)控中心可引導駕駛員快速通過不熟悉的區(qū)域，從而提高了車輛到達目的地的速度。系統(tǒng)同時還能與業(yè)務應用軟件相結合，要求駕駛員在每次工作或運輸任務后，利用移動數據終端提供無線電子化報告，而不用再提供書面的文件，從而減少了文書工作量，使信息反饋統(tǒng)計更加及時。
另外在ITS中的道路工程方面，GPS也有很好的應用。如在建立各種道路工程控制網及測定航測外控點時是一個有效的工具。高等級公路的迅速發(fā)展對勘測技術提出了更高的要求，由于線路長、已知點少，因此，用常規(guī)測量手段不僅布網困難，而且難以滿足高精度的要求。 目前，借鑒國外經驗，我國已逐步采用GPS技術來建立線路首級高精度控制網。如滬寧、滬杭高速公路的上海段就是利用GPS建立了首級控制網，達到了常規(guī)方法難以實現(xiàn)的精度，同時大大提前了工期。GPS技術同樣應用于特大橋梁、隧道的控制測量中。速度快、精度高，具有明顯的經濟和社會效益。
三、GPS在ITS中的應用策略分析
1.跟蹤發(fā)展，充分利用 GPS作為一種真正實現(xiàn)了全球、全天候、連續(xù)、實時的定位系統(tǒng)技術。由于其應用成本越來越低，定位準確度也有較好保障，的確是ITS非常需要的一種支撐技術。應該予以充分應用。而且隨著GPS技術的進一步發(fā)展，將在定位精度、快速定位能力、抗遮蔽能力上有進一步的提高，而且應用成本也應該會進一步降低，因而值得密切注意其新的發(fā)展并加以充分利用。
2.合理規(guī)劃，合理投資 由于ITS中的車輛的管理系統(tǒng)、出行信息服務系統(tǒng)、商用車輛運營管理系統(tǒng)、應急管理系統(tǒng)中的車輛監(jiān)控派遣與安全救援服務、導航服務等需要GPS這樣有效的工具。甚至在一些自動收費的場合，在道路、橋梁的勘測建設規(guī)劃中GPS也是一個有效的工具。因而在利用時應該進行合理規(guī)劃、合理投資，避免造成GPS設備的重復應用，從而增加投資、造成浪費。
3.政策引導，企業(yè)經營 ITS需要國家政策的扶持、引導，而具體經營上應以企業(yè)為操作主體，GPS在ITS中的應用也應如此。由于是新技術的應用，如果由政府來主導，操作失敗會給政府帶來不利影響，也很容易給技術發(fā)展造成惰性，另外也容易忽視經濟效益。政府作政策的制定者，以積極、優(yōu)惠的政策稅收等鼓勵企業(yè)去操作容易取得較好的效果。
4.立足基礎，分步建設 新技術的應用發(fā)展應立足現(xiàn)實經濟基礎和基本國情，ITS的建設應該如此，GPS在ITS中的應用更應該如此。比如在我國，由于國家在電子地圖的政策管理上還比較緊，電子地圖的基礎數據還不能適應GPS自主導航的需要，為GPS自主導航服務的電子地圖相關產業(yè)還未形成，因而目前在我國推廣GPS自主導航應用就缺乏基礎。但是服務中心體制的輔助導航系統(tǒng)通過只在中心使用電子地圖和依靠操作值班人員的專業(yè)服務，克服了電子地圖的制約，并以其豐富、便捷的服務形成了有效的市場。同樣，GPS可以發(fā)揮作用的車輛的管理系統(tǒng)、出行信息服務系統(tǒng)、商用車輛運營管理系統(tǒng)等也應該根據市場的成熟程度，甚至包括應用地的經濟基礎來決定其發(fā)展的規(guī)模、檔次。應該堅持立足基礎、分步建設、逐步發(fā)展。
5.建立標準，規(guī)范發(fā)展 由于行政區(qū)域的劃分，企業(yè)利益的不同，各地、各企業(yè)在發(fā)展GPS在ITS中的應用時，可能會產生各個地方、各個企業(yè)的系統(tǒng)與產品無法兼容的情況，這將不利于系統(tǒng)在全國的統(tǒng)一應用、不利于產品的優(yōu)勝劣汰。因而，需要由國家相關管理機構來制定統(tǒng)一的標準，并頒布實施，以規(guī)范GPS應用產業(yè)的發(fā)展。
四、GPS在ITS中的突出作用
GPS作為具有開創(chuàng)意義的高新技術，實現(xiàn)了低成本、全天候、廣覆蓋、實時有效的精確定位。在ITS的眾多子系統(tǒng)中有著廣泛的應用基礎，是ITS系統(tǒng)建設的有效工具。不論是在國外發(fā)達國家，還是在中國這樣的發(fā)展中國家，均已得到了廣泛的應用。隨著我國經濟的發(fā)展，以及高等級公路的快速修建和GPS技術應用研究的逐步深入，其作用將會更加突出。可以不用置疑地說：GPS是ITS的重要基石。
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