交通运输工程中的GPS系统应用

王　平

（内蒙古交通职业技术学院，内蒙古　赤峰　024005）

交通运输工程中的GPS系统应用

王平

（内蒙古交通职业技术学院，内蒙古赤峰024005）

随着高速公路网络工程及交通运输业的快速发展，GPS的应用越来越广泛与普及。GPS在交通工程控制网、外控点等诸多方面的科学性得到了实践的验证，提高了交通运输工程网络运行的精度与效率。

GPS系统；公路；交通运输工程

1　GPS技术特点

GPS全球定位系统，是美国于20世纪70年代在“子午仪卫星导航定位”技术上发展而来的全新技术，具有全球性、全能性、全天候性等特点，具备导航定位、定时、测速等功能。GPS系统有三大子系统构成：一是空间部分，GPS卫星星座；二是地面控制部分，地面监控系统；三是用户设备部分，GPS信号接收机。

目前国际上，GPS在交通运输工程领域应用广泛，我国在这方面的网格建设还处在初级阶段，不具规模。实时智能车辆监控系统GIS、交通智能化管理ITM都需要借助GPS数据的基础作用，通过GPS卫星定位系统，把相关的交通道路信息发往控制中心，信息在经过处理后再传输到各监控中心，监控中心通过电子地图实时把控道路的运输情况。

2　交通运输工程中的GPS支持技术

（1）电子地图技术。电子地图是对道路空间信息的可视化产品，在时下日常生活中已经得到了越来越多的应用。电子地图是整个GPS系统成型的基础，是对电子数据信息的直观反映，方便用户查看周边的道路交通环境，是智能化交通运输工程的数据输出终端。

（2）智能导航技术。智能导航，是在电子地图的基础上，对道路交通信息数据进行分析与建模，建立多种不同的信息组织机制及流程控制机制，并根据用户的选择，实时引导车辆在经济方便的道路上行驶，部分替代人们的主观作用。目前，应用最为广泛的依然是GPS智能导航，我国的北斗卫星导航系统也在发展当中，对于实现导航、电子地图、语音提示、测速等功能具有进一步的技术支撑。

（3）无线通信技术。无线通信技术主要用于实现GPS数据信息与用户终端的实时数据传输，是信息传递的桥梁。目前，GPS系统采用的无线通信技术多是较为成熟的公共移动通信网络，该网络覆盖范围广且技术成熟，可靠性高。GPRS网、CDMA1X是较为先进的无线通信网络，传输速率更高。GPRS网的理论传输速度100kbps，CDMA 1X网络是世界各国采用的第三代移动通信技术中，技术最成熟、商用化最快的，该网络采用反向相干解调、前向快速功率控制等技术，理论带宽可以达到300kb/s，目前实际应用中采用双向对称传输，带宽在100kb/s左右，传输速率高于GPRS，在中高速数据传输方面更有优势。

3　GPS系统在交通工程建设中的应用

道路网络的完善是现代化交通运输的基础，在道路工程建设运行中，GPS系统主要用于建立工程控制网，测定航测外控点。GPS技术较之常规方法具有明显的优越性，首先在各测量站中间无需通视，使地点的选择更加的灵活。其次是定位的精度高，在小于50km的道路基线上，GPS技术的相对定位精度可达12×10-6，而在100～500km的道路基线上可达10-6～10-7。除此之外，GPS技术在测量时可以提供各个站点的三维立体坐标，耗费的时间也较短，20km的道路基线测量一般只需5min左右，大大提高

了工作效率。高等级公路的建设如火如荼，时常需要穿越山脉或者人口较少的地区，路网线路多、长，对道路环境的了解偏少，常规的测量手段不仅给道路的布网建设带来了较大的困难，在精准度的要求上也难以达标。在我国的高等级公路建设中，已经在技术层面进行革新，运用GPS技术建立首级高精度控制网。在沪杭高速公路的上海段就是采用GPS技术建立首级控制网，再以常规的测量手段进行导线布设，进一步的加密。上海段的建设，点位误差达到了2cm，这是常规方法难以实现的精准度。由于GPS技术不需要通视，具有较高的点位精准度，减少了常规方法的中间环节，在桥梁、隧道的建设中应用广泛。

4　GPS技术在交通运输及管理中运用

（1）GPS系统的网络化。交通运输智能化的发展，需要GPS技术的网络化运行。GPS与互联网的结合，可以构建统一的信息控制平台，提升信息数据的实效性。交通运输工程的良好运转，需要对道路交通进行实时的监测，如果由各个物流公司自行构建控制平台，其成本较高，会成为GPS技术推广的障碍。GPS技术的网络化，可以同时接入多个用户群体，实现用户对数据的实时实地查询，简化操作，也提升了效率。

（2）GPS导航作用。GPS导航是与用户密切相关的，是交通运输中最直接的体验。导航是在GPS技术上发展而来的，汽车、飞机、轮船等各种运输工具都可以通过GPS导航接收器进行导航，方便了用户对道路的识别。GPS导航是由GPS接收器接收GPS卫星信号，至少是三颗卫星以上的实时立体数据，确定某一地点的准确经纬度坐标、时间等信息。为提高导航定位的精度，通常采用差分GPS技术。GPS导航的首要功能是实现对交通线路的合理规划，在道路网络日益密集的今天，合理道路的选择可以大大节省运输的时间成本，提升效益。导航还可以实现对交通工具的实时跟踪，语音指挥，方便用户对信息的查询，对于停车场、宾馆、医院等信息实时更新，为用户提供了更便捷的服务。此外，GPS导航对于紧急救援更具重大指导作用，通过GPS导航及定位系统可以实现对事故车辆地理位置的准确定位，第一时间联系救助人员赶赴现场，发挥出救助的时间作用。

5　结语

GPS技术在道路工程修建及交通运输中作用明显，可以提供传统方式无法匹及的精准数据，方便了道路的施工、车辆的监控，实现了对交通运输的实时调控，尽可能的避免拥堵，发挥出道路的最大效用。如以城市电子地图为基础的TCGIS系统，实现对城市道路环境的三维立体真实模拟，交通信号灯、交通标志、路栏等信息误差率接近于零，对于城市交通的控制起到重要的指导作用。在科技飞速发展的今天，GPS系统技术在交通运输工程中必然得到进一步的升级革新，发展空间巨大。

The Application of GPS System in Transportation Engineering

WANG Ping
（Inner Mongolia Traffic Vocational Technical College，Chifeng，Inner Mongolia 024005，China）

With the rapid development of highway network engineering and transportation，the application of GPS is more and more widely.The scientific characteristic of GPS has been proved in aspects such as the traffic engineering control network and external locus of control，improving the accuracy and efficiency of the transportation engineering network operation.

GPS system；traffic way；transportation engineering

U495

A

2095-980X（2015）11-0059-02

2015-10-06

王平（1980-），内蒙古喀喇沁旗人，大学本科，讲师，主要研究方向：交通运输工程。