GPS（Global Position System）即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)是一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，由美國(guó)國(guó)防部（DOD）投資建設(shè)，并免費(fèi)向民間用戶開放。它是一個(gè)真正實(shí)現(xiàn)了全球、全天侯、連續(xù)、實(shí)時(shí)、以空中衛(wèi)星為基礎(chǔ)的高精度無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。GPS由地面控制站、空間設(shè)備（SV）、GPS用戶接收機(jī)和地面通信網(wǎng)部分組成。用戶真正直接使用的是GPS用戶接收機(jī)。近幾年來電子技術(shù)的發(fā)展使GPS接收機(jī)的造價(jià)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(jī)和DSP技術(shù)的發(fā)展使車載設(shè)備的體積和造價(jià)也大幅下降。同時(shí)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)軟硬件設(shè)備的性價(jià)比有大幅度的提高，使我們有可能建立一個(gè)低價(jià)格、高性能的GPS綜合服務(wù)系統(tǒng)。
一、GPS在ITS中的應(yīng)用基礎(chǔ)
GPS（Global Position System）即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)是一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，由美國(guó)國(guó)防部（DOD）投資建設(shè)，并免費(fèi)向民間用戶開放。它是一個(gè)真正實(shí)現(xiàn)了全球、全天侯、連續(xù)、實(shí)時(shí)、以空中衛(wèi)星為基礎(chǔ)的高精度無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。GPS由地面控制站、空間設(shè)備（SV）、GPS用戶接收機(jī)和地面通信網(wǎng)部分組成。用戶真正直接使用的是GPS用戶接收機(jī)。近幾年來電子技術(shù)的發(fā)展使GPS接收機(jī)的造價(jià)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(jī)和DSP技術(shù)的發(fā)展使車載設(shè)備的體積和造價(jià)也大幅下降。同時(shí)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)軟硬件設(shè)備的性價(jià)比有大幅度的提高，使我們有可能建立一個(gè)低價(jià)格、高性能的GPS綜合服務(wù)系統(tǒng)。 ITS即智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)是指利用人工智能技術(shù)、信息技術(shù)等高新技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)的道路交通運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行變革，營(yíng)建安全、快速、舒適、高效、重視環(huán)保的交通運(yùn)輸系統(tǒng)。主要表現(xiàn)在：提高交通的安全水平；提高道路網(wǎng)的通行能力；提高汽車運(yùn)輸生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。 有效的通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、車輛定位技術(shù)、自動(dòng)監(jiān)視/檢測(cè)技術(shù)、安全保護(hù)技術(shù)、電子地圖等均是ITS將可能予以有效利用的技術(shù)手段。 回顧組成ITS的先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)、出行信息服務(wù)系統(tǒng)、商用車輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)、公共交通運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)、先進(jìn)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(wù)系統(tǒng)、商用車輛運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)中的車輛監(jiān)控派譴與安全救援服務(wù)、導(dǎo)航服務(wù)等都需要GPS這樣有效的工具。在一些自動(dòng)收費(fèi)的場(chǎng)合GPS也可作為有效的工具。甚至在道路、橋梁的勘測(cè)建設(shè)規(guī)劃中GPS也是一個(gè)有效的工具。
二、GPS在ITS中的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的具體形式
在交通運(yùn)輸管理中，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)與GIS電子地圖、無線電通信網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)車輛管理信息系統(tǒng)相結(jié)合，可以實(shí)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(dǎo)航：規(guī)劃出行路是汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的一項(xiàng)重要輔助功能，可由駕駛員確定起點(diǎn)和終點(diǎn)，由計(jì)算機(jī)軟件按照要求自動(dòng)設(shè)計(jì)最佳行駛路線，包括最快的路線、最簡(jiǎn)單的路線、通過高速公路路段次數(shù)最少的路線等；
（3）信息查詢：為用戶提供旅游景點(diǎn)、賓館、醫(yī)院等地物的查詢；
（4）話務(wù)指揮：監(jiān)控服務(wù)中心可以監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)車輛的運(yùn)行狀況，對(duì)被監(jiān)控車輛進(jìn)行合理調(diào)度，與被跟蹤目標(biāo)通話，實(shí)行管理；
（5）緊急援助：通過GPS定位和監(jiān)控服務(wù)系統(tǒng)可以對(duì)遇有險(xiǎn)情或發(fā)生事故的車輛進(jìn)行緊急援助，警察、消防、搶修、急救等車輛配備GPS設(shè)備則能更好地被檢測(cè)位置有利于快速接收派遣服務(wù)。
GPS技術(shù)在交通管理工程中的研究與應(yīng)用目前在國(guó)外早已開始并已取得了一定的成果。如，用于道路參數(shù)的測(cè)量、GIS中道路數(shù)據(jù)庫(kù)的建立等。 目前ITS發(fā)展較好的國(guó)家主要有日本、美國(guó)等，這些國(guó)家的ITS應(yīng)用中，GPS技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用。
在日本，由于政府的高度重視，較為突出的是利用GPS技術(shù)的自主導(dǎo)航產(chǎn)品非常普及。在日本國(guó)內(nèi)，2000年底，裝有GPS自主導(dǎo)航設(shè)備的車輛已超過700萬臺(tái)。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(diǎn)、維修點(diǎn)、商旅服務(wù)信息提供等一系列的幫助。其中部分設(shè)備更與通信資訊系統(tǒng)結(jié)合提供實(shí)時(shí)的關(guān)于前方的實(shí)時(shí)交通障礙信息。 在美國(guó)，汽車的導(dǎo)航服務(wù)則表現(xiàn)為另外一種特色，即結(jié)合救助服務(wù)系統(tǒng)的輔助導(dǎo)航占有優(yōu)勢(shì)，所謂輔助導(dǎo)航是專門建設(shè)有服務(wù)監(jiān)控中心，監(jiān)控中心一般有較為完善并功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)并配有電子地圖及通信連接設(shè)備，為車輛提供定位跟蹤管理、報(bào)警服務(wù)受理、求助服務(wù)受理、緊急救援提供、在線語(yǔ)音導(dǎo)航甚至安全防盜服務(wù)等管理、信息、安全等服務(wù)。
GPS在運(yùn)輸業(yè)中是一個(gè)有效的工具。在車輛上裝備GPS設(shè)備、建立監(jiān)控中心監(jiān)視車輛的運(yùn)行位置并進(jìn)行調(diào)度管理，這意味著在沒有增加資源的情況下工作成績(jī)卻得到了提高，調(diào)度的效果同時(shí)也得到了提高。由于GPS電子地圖監(jiān)控中心可引導(dǎo)駕駛員快速通過不熟悉的區(qū)域，從而提高了車輛到達(dá)目的地的速度。系統(tǒng)同時(shí)還能與業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件相結(jié)合，要求駕駛員在每次工作或運(yùn)輸任務(wù)后，利用移動(dòng)數(shù)據(jù)終端提供無線電子化報(bào)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(jì)更加及時(shí)。
另外在ITS中的道路工程方面，GPS也有很好的應(yīng)用。如在建立各種道路工程控制網(wǎng)及測(cè)定航測(cè)外控點(diǎn)時(shí)是一個(gè)有效的工具。高等級(jí)公路的迅速發(fā)展對(duì)勘測(cè)技術(shù)提出了更高的要求，由于線路長(zhǎng)、已知點(diǎn)少，因此，用常規(guī)測(cè)量手段不僅布網(wǎng)困難，而且難以滿足高精度的要求。 目前，借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)已逐步采用GPS技術(shù)來建立線路首級(jí)高精度控制網(wǎng)。如滬寧、滬杭高速公路的上海段就是利用GPS建立了首級(jí)控制網(wǎng)，達(dá)到了常規(guī)方法難以實(shí)現(xiàn)的精度，同時(shí)大大提前了工期。GPS技術(shù)同樣應(yīng)用于特大橋梁、隧道的控制測(cè)量中。速度快、精度高，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
三、GPS在ITS中的應(yīng)用策略分析
1.跟蹤發(fā)展，充分利用 GPS作為一種真正實(shí)現(xiàn)了全球、全天候、連續(xù)、實(shí)時(shí)的定位系統(tǒng)技術(shù)。由于其應(yīng)用成本越來越低，定位準(zhǔn)確度也有較好保障，的確是ITS非常需要的一種支撐技術(shù)。應(yīng)該予以充分應(yīng)用。而且隨著GPS技術(shù)的進(jìn)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(jìn)一步的提高，而且應(yīng)用成本也應(yīng)該會(huì)進(jìn)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(wù)系統(tǒng)、商用車輛運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)中的車輛監(jiān)控派遣與安全救援服務(wù)、導(dǎo)航服務(wù)等需要GPS這樣有效的工具。甚至在一些自動(dòng)收費(fèi)的場(chǎng)合，在道路、橋梁的勘測(cè)建設(shè)規(guī)劃中GPS也是一個(gè)有效的工具。因而在利用時(shí)應(yīng)該進(jìn)行合理規(guī)劃、合理投資，避免造成GPS設(shè)備的重復(fù)應(yīng)用，從而增加投資、造成浪費(fèi)。
3.政策引導(dǎo)，企業(yè)經(jīng)營(yíng) ITS需要國(guó)家政策的扶持、引導(dǎo)，而具體經(jīng)營(yíng)上應(yīng)以企業(yè)為操作主體，GPS在ITS中的應(yīng)用也應(yīng)如此。由于是新技術(shù)的應(yīng)用，如果由政府來主導(dǎo)，操作失敗會(huì)給政府帶來不利影響，也很容易給技術(shù)發(fā)展造成惰性，另外也容易忽視經(jīng)濟(jì)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(lì)企業(yè)去操作容易取得較好的效果。
4.立足基礎(chǔ)，分步建設(shè) 新技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展應(yīng)立足現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和基本國(guó)情，ITS的建設(shè)應(yīng)該如此，GPS在ITS中的應(yīng)用更應(yīng)該如此。比如在我國(guó)，由于國(guó)家在電子地圖的政策管理上還比較緊，電子地圖的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)還不能適應(yīng)GPS自主導(dǎo)航的需要，為GPS自主導(dǎo)航服務(wù)的電子地圖相關(guān)產(chǎn)業(yè)還未形成，因而目前在我國(guó)推廣GPS自主導(dǎo)航應(yīng)用就缺乏基礎(chǔ)。但是服務(wù)中心體制的輔助導(dǎo)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(wù)，克服了電子地圖的制約，并以其豐富、便捷的服務(wù)形成了有效的市場(chǎng)。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(wù)系統(tǒng)、商用車輛運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)等也應(yīng)該根據(jù)市場(chǎng)的成熟程度，甚至包括應(yīng)用地的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)來決定其發(fā)展的規(guī)模、檔次。應(yīng)該堅(jiān)持立足基礎(chǔ)、分步建設(shè)、逐步發(fā)展。
5.建立標(biāo)準(zhǔn)，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(yīng)用時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生各個(gè)地方、各個(gè)企業(yè)的系統(tǒng)與產(chǎn)品無法兼容的情況，這將不利于系統(tǒng)在全國(guó)的統(tǒng)一應(yīng)用、不利于產(chǎn)品的優(yōu)勝劣汰。因而，需要由國(guó)家相關(guān)管理機(jī)構(gòu)來制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，并頒布實(shí)施，以規(guī)范GPS應(yīng)用產(chǎn)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(shù)，實(shí)現(xiàn)了低成本、全天候、廣覆蓋、實(shí)時(shí)有效的精確定位。在ITS的眾多子系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)，是ITS系統(tǒng)建設(shè)的有效工具。不論是在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，還是在中國(guó)這樣的發(fā)展中國(guó)家，均已得到了廣泛的應(yīng)用。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及高等級(jí)公路的快速修建和GPS技術(shù)應(yīng)用研究的逐步深入，其作用將會(huì)更加突出?？梢圆挥弥靡傻卣f：GPS是ITS的重要基石。
（轉(zhuǎn)載）
