GPS在道路运输中的应用与发展

GPS在道路运输中的应用与发展随着技术水平的提高和美国解除干扰，“全球定位系统”用于民用目标测位、测速、测时，精度已经达到很高水平，成本也大幅度下降，在诸多领域内已经开始实用化。道路交通是关系国计民生的基础产业，随着汽车化进程的迅猛发展和交通问题的日益严重，如何利用智能交通相关技术解决道路运输的安全和效率问题，已经成为二十一世纪亟待解决的重要课题之一。 GPS（卫星全球定位系统）与GPRS（移动通信技术）的结合使物流企业全面提升运营管理水平，实时保障运输安全成为可能。GPS技术的信息管理系统为物流运输行业移动车辆和财产的管理提供了一个比较理想的解决方案，保证了整体运输链的最优化。最优化既意味着外部优化，如防止空载；也意味着内部优化，如人员和运输设备的合理投入，场地利用率的提高等，从而降低了运营成本、提高了工作效率，增加了企业的经济效益。 从价值工程角度分析，GPS系统能否在运输企业得到广泛应用，将主要取决于GPS系统的建设成本和GPS系统所能产生的经济效益两个关键因素。随着无线通讯技术水平的提高，GPS产业规模的不断扩大，GPS系统建设及运营成本迅速下降，运输企业对GPS实施的费用问题已不再敏感。如何整合利用现有技术，不断以GPS的技术应用创新促进运输企业管理创新，已成为GPS厂商和运输企业共同关注的焦点。GPS技术在道路运输中的应用 GPS车辆卫星定位监控系统主要由车载终端、通信网络、监控中心三部分构成。车载终端负责接受、发送GPS定位信息，监控中心是整个信息系统的通讯核心，负责与智能车载终端的信息交换、各种内容和控制信息的分类、记录和转发。通信网络则是实现车辆与监控中心信息交换的载体。GPS通信系统经历了从无线集群向数字移动通信网络的过渡。中国移动GPRS移动通信网络的开通，为GPS监控系统提供了更为可靠、廉价的网络传输方案，使得GPS监控系统的运营成本大大降低，并可以支持较大数据量的传输，从而实现从车辆定位简单监控到运输全程综合监控的飞越。 现在，GPS车辆卫星定位监控系统技术本身已相当成熟。虽然就目前陆地车辆定位系统可能会受到高楼或隧道等障碍物的遮挡，现有GPS导航定位系统实现连续不间断的定位是很困难的甚至是不可能的。然而对于运输行业来说，由于运输车辆及监控中心对连续性的要求并不是很高，其信息采集点可以是间断的，采集频率是由用户自定的，一般可在5秒至60分钟甚至更长，这样就可以避免连续丢失GPS卫星信号，使车辆在一段时间内仍处于有效监控范围。因此，现阶段的GPS技术已具备了在道路运输监控中大规模应用的基础。 目前，我国GPS技术主要应用于运输企业车队的监控与调度管理，装车规模约10万辆，用于车辆导航的产品市场规模还不大。GPS车辆监控调度系统的主要功能包括车辆跟踪、指挥调度、行驶监控、安全防护、车辆管理等。 车辆跟踪利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置，并任意放大、缩小、还原、换图；可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕上；还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪。利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。 指挥调度监控中心的调度员，可以在监控中心显示屏的电子地图上，找到被控车辆的具体位置。例如，货运公司的车队建设了GPS车载定位系统。调度员除了指导每一辆车行驶在什么位置外，还可根据货运情况，用话音或短信方式对司机进行调度，让他们就近运送货物，减少车辆的空载率，提高运货率，降低货运成本。 行驶监控出于安全和监管的需要，车辆在行驶途中也要受到严密的监控和指挥。如客运车辆、危险品运输车辆和海关监管车辆都会在行驶速度、行驶路线、行驶区域、停靠地点、停靠时间等方面有较为严格的要求。监控中心只需向车辆下发相关参数，GPS监控系统便会实时跟踪车辆行驶状态，如车辆行驶过快，或脱离指定路线、区域行驶，则系统会自动向监控中心和驾驶员报警，及时发现并纠正驾驶员的违规行为，实现运输过程的安全、有序。 安全防护当车辆遇到抢劫、交通事故、急需修理等紧急情况时，司机可通过求助按钮向监控中心发出求救信号，并上传车辆定位信息。监控中心可根据实际情况，对车辆采取监听、锁闭车门、遥控熄火等操作，确保人员、车辆、货物的安全。 不同运输企业的特点不同，GPS技术的应用重点也有所不同：物流运输企业强调利用GPS技术，实现车辆、货物在运输过程的可靠控制，实现精准化运输，通过系统实现运能、运力的合理调配，降低运营成本，提高客户满意度等；客运企业和从事危险品运输的企业则更为关注运输过程中安全控制，对车辆行驶速度、行驶区域、行驶路线、停靠地点、停靠时间均有较高的要求；出租车企业在应用GPS技术时，将重点主要放在方便市民电话招车和对驾驶员的安全保护上。以上三类企业的出发点不同，应用需求不同，可结合相关的电子设备，将GPS应用不断的深化、拓展。GPS用于道路运输的最新进展 路费油耗计算 车辆运输成本主要由路费和油费构成。利用GPS系统，企业不仅可以洞悉车辆运行的全部动态，而且还可以通过分析车辆行驶轨迹和货物运载情况，准确计算出车辆运行所产生的路桥费用和油料消耗数据，从而方便企业实现严格的成本控制和预算，有效降低财务风险。路费计算主要依赖于车辆类型和行车路线的选择，根据国家道路运营收费标准，便可快速计算出路桥费用。此项功能既可用于事后的成本核算与费用结算，也可事先模拟行驶路线计算费用，为选择最佳运输路线提供参考依据，辅助决策。 实现跨境运输卫星监控 全球卫星定位系统虽然能帮助车辆在地球任何角落获得定位信息，但对于跨境运输而言，车辆定位及控制信息的传送可能会因各国通讯体制的差异而无法实现，即使两国通讯体制相同，如均采用GPRS或CDMA 的移动通信技术，这种跨境监控也会因国际漫游而产生巨大的通讯费用，使监控成本变得非常昂贵。因此，使用单一STM卡的车载终端显然无法满足这种频繁从事跨境运输车辆的监控要求。这就需要针对跨境运输车辆专门设计含双STM卡甚至多STM卡的GPS终端设备。安装多STM卡终端的车辆在过往边境时，系统在不同STM卡间自动切换，从而实现信息传输的本地化，在降低通信成本的同时，提高了信息传输的稳定性。新软公司设计开发的一机双卡型GPS终端就已在中港运输领域中获得了广泛应用。 网络GPS的优势 网络GPS就是指在互联网上建立起来的一个公共GPS监控平台，它同时融合了卫星定位技术、GPRS数字移动通信技术以及国际互联网技术等多种目前世界上先进的科技成果。网络GPS综合了与GPS的优势与特色，取长补短，从而解决了原来使用 GPS所无法克服的障碍。首先，它可降低投资费用。网络GPS免除了物流运输公司自身设置监控中心的大量费用，不仅包括各种硬件，还包括各种管理软件。其次，网络GPS一方面利用互联网实现无地域限制的跟踪信息显示，另一方面又可通过设定不同权限，做到信息的保密。网络GPS的特点如下：1）功能多、精度高、覆盖面广。在全球任何位置均可进行车辆的位置监控工作，从而可充分保障网络GPS所有用户的要求都能够得到满足；2）定位速度快。有力地保障了物流运输企业能够在业务运作上提高反应速度，降低车辆空驶率，降低运作成本，满足客户需要；3）信息传输采用GPRS第2.5代数宇移动通信网络，具有保密性高，系统容量大，抗干扰能力强，漫游性能好，移动业务数据可靠等优点。4）构筑在国际互联网这一最大的网上公共平台上，具有开放性高，资源共享度高等优点。 RFID技术与GPS系统的融合 在物流企业，使用的GPS监控系统仅仅能实现对车辆的实时化控制，而客户和物流企业更关心的是每一件货物的位置和周转路线。要实现从车辆监控到货物监控，就必须依赖RFID技术与GPS系统的结合。 RFID，即射频识别技术，是一种非接触式的自动识别技术，主要由读写器和射频标签组成。射频标签为数据载体，读写器是标签信息的读取装置。射频标签与读写器之间通过耦合元件实现射频信号的空间无接触耦合。在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。该产品目前在工业生产线自动化、仓储、供应链、防伪，