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1、总第191期交通科技SerialNo.1912002年第2期TransportationScience&TechnologyNo.2Apr.20023GPS及GIS在智能交通监控系统中的应用杨大凯王剑蔡柏根(北方交通大学运输自动化研究所北京100044)摘要智能交通系统(ITS)是整个交通系统的发展方向。全球定位系统(GPS)以及地理信息系统(GIS)都有着越来越广泛的应用。文中在讨论GPS、GIS技术的基础上,提出系统要实现的基本功能,并结合实例探讨系统的实现过程,最后就系统的应用前景进行说明。关键词GPSGIS智能交通(ITS
2、)置是一系列卫星“伪距”的交点,用4颗卫星即可1前言[1]确定三维坐标和时间。特别是美国国防部宣布智能交通系统(intelligenttransportation取消SöA政策以后,定位精度得到进一步提高。目system,ITS)是整个交通系统的发展方向,它是前,历经20余年发展,是一种全球性、全天候、连利用最先进的信息技术,形成人(包括驾驶员和管续的卫星无线电导航系统,已成为目前世界上应理者)、路、车三位一体的全新交通系统。ITS能够用范围最广泛、实用性最强的全球精密授时、测综合利用现有的道路设施,减少交通拥挤,加强对距、导航、
3、定位系统。车辆的集中管理和调度,为驾驶员提供足够的交2.2地理信息系统通、公安、娱乐等信息,实现人、车、路三者的密切地理信息系统(geographyinformation结合和统一,从而可以极大地提高交通运输效率,system,GIS)是20世纪60年代发展起来的对空保障交通安全,增强行车的舒适性,改善环保质间信息进行分析与研究的技术,是测绘学、地图量,提高能源利用率。为此,ITS已引起各国的重学、地理学、遥感与卫星定位技术、现代通信技术、视,北美和欧洲以及亚洲的经济发达、交通拥挤的专家系统技术等多种学科和技术集成的基础平国家,都
4、投入巨资列入国家计划,以推动ITS的台,是多种学科交叉的产物。地理信息系统以地理发展。空间数据库为基础,采用空间模型分析方法,适时地提供多种空间和动态的有用信息,用于综合开2系统中关键技术简介发、区域发展规划、环境保护、灾害预防、投资环境2.1全球卫星定位系统评价和决策分析等方面。全球卫星定位系统(globalpositioning2.3Mapinfo开发平台system,GPS)是由美国国防部发射的由24颗卫随着计算机技术的发展与革新,商业化的星组成的全球定位系统。这些卫星全天候昼夜发GIS开发工具软件成为20世纪90年代发展最
5、快送高精度的、连续的、实时的定位和定时信息。提的软件产业之一,目前GIS在国外已相当成熟,供给用户三维坐标、三维速度分量和精确定时。尤其是在美国和加拿大,据统计已有400多种GPS系统由三部分组成:空间部分、控制部分、用GIS软件产品。户部分。可提供两类定位服务:基于粗码(CöAMapInfo是美国MapInfo公司开发的功能code)的标准定位服务(SPS)和基于精码(PöY强大的专业GIS产品。它不仅具有数据输入和编code)的精确定位服务(PPS)。定位时接收机的位辑、数据投影转换、制图与输出、数据查询与分析等基本的GIS功
6、能,而且MapInfo提供了Map3教育部优秀青年教师资助计划项目basic语言全球用户二次开发;用户也可以很容易收稿日期:2001211223地将MapInfo集成到VC++或VB程序中。54杨大凯等:GPS及GIS在智能交通监控系统中的应用2002年第2期4.2系统实现3系统构成4.2.1监控中心的实现GPSöGIS技术在我国交通运输中的应用主传统软件开发模式开发出的应用系统,往往要集中在车辆定位导航、监控、指挥、调度系统等缺乏结构性,其资源使用的效率低下,并且难以与方面。较典型的应用如:GPS辅助调度系统,利用其他的应用程序
7、实现真正的互用,系统的可维护GPS定位辅以GIS技术,实时了解车辆运行实际性在很大程度上取决于开发人员的经验和能力。位置、运行方向和运行速度等信息,并将定位结果基于组件式的新型软件开发技术,为应用系统的通过无线通信通道传输到调度中心。实现交通系开发提供了新的思路,开发人员首先实现可靠的、统内车辆的实时全程监视,保证运输车辆的安全。小的对象模块(部件),或是直接从其他软件开发应用于公共交通系统,GPS连续提供的车辆运行商获得需要的功能部件,然后利用这些功能部件位置信息覆盖车辆运行的整个线路,可用来辅助装配成更复杂的系统,通过控制各个
8、小部件的可运行计划调整,准确地进行车辆实时监控和调度靠性和可维护性,实现对整个应用系统的可靠性指挥,从而实现机车跟踪,提高车辆的使用效率,及维护性的控制。缩短滞留时间。典型的系统组成框图如图1所示。VB、VC对象嵌入技术(OLEAutomation
