基于ＧＰＳ－ＯＰＳ联合定位的公交车载终端.doc

基于ＧＰＳ－ＯＰＳ联合定位的公交车载终端
　　摘要：本文阐述了公交车辆智能管理系统。然后从OPS技术、车载终端的硬件及软件设计与实现三方面入手，对车载终端子系统的实现进行了介绍，并对GPS-OPS联合定位的软件实现作了说明。
　　关键词：车载终端；GPS/OPS；联合定位；GPRS
　　
　　引言
　　
　　随着我国经济的发展，城市的交通堵塞日趋严重，调查发现，交通矛盾突出的一个重要原因是交通管理水平较低，管理手段落后，对城市交通缺乏有效的动态监控管理手段。因此，人们需要一个能够满足各种管理要求并稳定运行的公交智能管理系统。本文首先对整个智能公交系统作概要介绍，然后从定位技术、硬件和软件三个方面对车载终端子系统的功能与实现进行综合讨论。
　　
　　
　　公交智能管理系统概述
　　
　　公交智能管理系统主要包括车速传感器、车载数据分析处理器、移动通信终端、分组数据网络以及公交系统计算中心和GIS电子地图等，系统结构如图1所示。安装在车上的传感器采集到信息，将信息传送到车载数据分析处理器，再通过分组无线业务GPRS经互联网传送到调控中心，以实现交通信息的汇集、应急处理、调度等。
　　
　　车载终端子系统
　　
　　车载终端是公交智能管理系统的核心部件，其主要的功能包括多个方面：其一是使用GPS-OPS联合定位的方式，获取运营车辆当前的实时位置；二是采集车辆的动态运行状态，包括车速、里程、经纬度、到站站点等，实现超速告警、赖站告警、语音自动报站等，完成对运营车辆的动态监控管理；三是在长途客运和物流车辆管理中，车载终端会自动提示驾驶员休息，四是智能车载，终端配备有应急事件处理装置，可构成“道路交通安全预警及救援系统”。在车辆出现超速、疲劳驾驶时，车载终端会自动向驾驶人员发出安全预警提示信息。如遇应急事件，驾乘人员或乘客按下智能终端对应的告警按键，车载终端自动发送122、119、120等求救信息到中心，中心将显示求救车辆的线路号、车号、发生事故路段、时间等内容，并能及时进行抓拍。
　　车载终端系统框图如图2所示。
　　
　　
　　OPS技术
　　
　　里程表定位技术OPS(OdometerPosition System)是一种针对公交车辆定线行驶特点的车辆定位与导航技术，能有效地克服GPS在建筑物密集地区使用时常出现卫星信号被遮挡的问题，同时也克服了DR(航位推算)过于复杂的弱点。OPS的关键技术之一是如何将里程数与电子地图上的经纬度相联系起来，另一关键技术是测量车辆里程。OPS定位方案贴近公交系统的实际特点，能很好的满足公交智能管理的要求，并且在成本和运行稳定性上具有优势。但这种定位方式也有不足之处，因为运营车辆的进出站点等额外动作会增加实际的行驶里程，造成定位精度漂移。车载终端子系统中采用GPS-OPS联合定位方式能很好地弥补这两种定位方式各自的不足之处，实现实时精确定位。
　　
　　
　　车载终端硬件设计
　　
　　车载终端硬件由数据分析处理器和输入，输出终端两部分组成，它们通过串口进行数据交互通信。
　　数据分析处理器包含智能里程表、报站器、GPS与GPRS模块等。这里，智能里程表将车速传感器采集的脉冲信号进行变换，转换成车辆行