GPSGISGSM在智能交通系统中的应用剖析

1、文章编号：100622475(20041220212202收稿日期:2004202216作者简介:李宋19772，女，江西南昌人，华东交通大学信息工程学院硕士研究生,研究方向：计算机通信与分布式控制；王更生19642男，湖南衡阳人，华东交通大学信 息工程学院副院长，教授，研究生导师。GPS/GIS +G S M在智能交通系统中的应用李宋,王更生华东交通大学信息工程学院，江西南昌330013摘要:对于城市交通系统现状，就利用G PS/GIS技术和中国移动通信强大的G S M作为网络传输信息系统，从而实现城市交通的智能化管理设计方面做了一个整体 的概述。从硬件各模块到软件功能方面都做出了整体的说明

2、，对整体工作原理如何 实现的过程进行了解释。同时为了提高系统性能，对于硬件模块的选择提供了一些 参考。最后对其可行性和实效性也做出了分析。关键词:G PS;GIS;G S M;智能交通系统中图分类号：P208文献标识码：AApplication of GIS/GPS +G SM in I ntelligent T raffic SystemLI S ong ,W ANG G eng 2shengIn formation Engineering Academy ,East China Jiaotong University ,Nanchang330013,ChinaAbstract :Based

3、 on the condition of the traffic system ,the paper gives an abstractabout how to make use of G PS/GIS technology and G S M as netw ork transmission system ,therebyrealizes intelligent traffic system.From hardware to s oftware and w ork principle of thissys 2tem ,the paper gives a unitary explanation

4、.In order to im provesystem capability ,the paper gives s ome references to the choice of hardware m odule ,andin the end analyses the feasibility of1994-20211994-2021ChinaChina AcademicAcademic AllAll rightsrights reserved.reserved.W Wthis system.K ey w ords :G PS;GIS;G S M;intelligent traffic syst

5、em0引言随着交通产业现代化任务的日益繁重，智能交通系统已经得到了广泛的重视，并且成为了现代交通工程的一个重要开展方向。智能交通系统将通信和信息技术运用于交通运输，从而提高交通运输能力，提高交通 的平安性，减少交通对生态环境的影响。也就是在原有交通网络的根底上新建立的 增值网络，其核心是采用先进的通信网络和各种应用信息系统。本文运用GIS (G eographic Information System和G PS (G lobal positioning system技术，并以G S M (G lobalSystem for M obile C ommunications短信作为数据 传输方式，

6、构造出智能交通系统。1系统介绍本智能交通系统是由移动监控目标车辆、传输网络和监控中心调度中心三大 局部组成。其中车载G PS系统有车载自行定位，然后结合无线通讯系统移动通讯G S M网络将 定位信息发给监控中心。监控中心结合GIS信息系统对车载进行调度管理和跟 踪。所有传入控制中心的数据将记录在控制中心的数据库中，便于日后进行查找、显示和分析。系统各模块简介：1G PS/G S M车载单元的设计。G PS/G SM车载单元的设计如图1所示，其中主要功能如下：G S M模块:电台和无线M odem，通过G S M网络，计算机与现代化2004年第12期J IS UAN J I Y U XI AND

7、AIH UA总第112期将车载单元和车辆控制中心之间的数据双向传输。其中无线M odem具有语音 功能，可实现与控制中心的对话，如发生意外事故，便于让控制中心了解车内的情况。 通过无线电台运用短信息业务实现与控制中心的通讯。最好选择抗震性能比拟好的G S M模块，因为要考虑到车辆在行驶的过程中路况颠簸比拟大。由于G PS模块和G S M模块装载在车内位置之间的间距很近，而G PS模块又很容易受到射频的干扰 所以要求选用的GSM模块必须具有较低的电磁辐射。G PS模块:完成G PS定位信号和时间同步数据的提取，对天线单元传来的G PS信号进行记录，并对信号进行解调和滤波处理，复原出G PS卫星发

8、送的导航报文，求 解信号在接收机和卫星之间的传输时间或载波相位差，实时地获得导航定位数据或 采用测后处理的方式获得位置、方向、时间等的数据。运用串口通讯，与控制局部进行通讯。在选用G PS模块时要考虑低耗能、较强的抗干扰性，从而提高定位精度 和较强的防遮挡能力，防止因高楼、隧道或立交桥造成的信号阻隔。CPU与控制电路：是车载核心局部，控制G S M模块与车辆控制中心的应答响 应。控制电路可实现对如平安控制车门、紧急按纽、油门控制器等的控制。车载通过接收G PS定位信号，对车辆状态进行检测，并将车辆的位置信息和状 态信息传送到车辆监控管理中心，同时接收车辆监控管理中心发送的控制数据和调 度信息，

9、并且实现对车辆的控制。(2G S M网络。车载单元与控制中心的通讯是通过车载上的GSM模块来实现的。目前实现 通讯方式有G SM数字蜂窝移动通讯、无线集群技术、G PRS通用无线分组业务等。我们之所以选择GSM网络是因为短信息效劳是属于数字移动通讯系统GSM的电信业务，是一种无须通过拨号建立连接，而直接将要发的消息加上目的地址，然 后通过无线信道发到短消息效劳中心，经短消息效劳中心实现存储转发，最后到达接 收目的地的数据业务。其特点是价格廉价，数据传输量大，而且覆盖范围广。并且G S M通信方式很好地解决了城市高楼林立，有信号阻挡的问题。(3控制中心的设计。控制中心的硬件设计如图2。控制中心的

10、组成是由G PS数据效劳器，通信控制 计算机和GIS监控终端等通过网络连接组成的一个网络化的结构。我们运用无线 电台接收车载上的无线电台发出的位置信息，同时也发出信息控制车载。微机在接 到车载的位置信息后进行预处理，按照约定的通讯协议将信息处理后，送到数据工作 站。GIS管理控制中心的GIS管理控制终端软件根据上传的移动目标的G PS定位信号中的数据，根据电子地图匹配技术，在地图上显示车辆的位置，并提供空间查询导 航功能，使得车辆行驶可以选择最优化的路径零个久&.I.I；飞%TJIT%、r ro车辆控制中心的功能分四局部：根本的GIS功能:地图的放缩、地物查询、地图漫游和计算功能等。车

11、辆监控和调度功能：车载监控，车辆点名，车辆跟踪，车辆监听，道路匹配。T CP/IP通信功能：GIS监控中心通过T CP/IP协议和接入通信网关进行通信连 接，以便实现对车载的监控和调度。数据库信息管理功能：包括车辆资料的管理，车辆运行历史轨迹的重放，系统运行 日志的管理。控制中心网络结构如图3所示r 1九、1金唯FT I vJf KM vv7vvxw Jo其中每一个GIS监控终端都是由一个矢量化的电子地图及相关的GIS应用管理软件构成的软件平台。GIS终端软件主要是由T CP/IP通信模块、GIS功能模 块、数据库管理模块和矢量电子地图所组成。在组件技术的概念模式下，此软件系统可视作相互协同工

12、作的对象集合，每个对象都会提供特定的效劳，发出特定的消息， 以公共标准的形式公布出来，以便其他对象的解释和调用，组件间的接口是与平台无 关的语言I DL(Interface Define Language来定义，并且是二进制兼容的。使用者可以 直接调用执行模块来获得对象提供的效劳。组件GIS具有很好的封装性，使用于各 种语言和各种开发环境。而且GIS组件提供的API形式非常接近MIS工具的模 式,(T转第127页3212004年第12期李宋等:G PS/GIS+G S M在智能交通系统中的应用转向的页面中显示所有的业务信息。如果为1,代表权限为 操作本部门就使 用一个showbm标记，并设置为

13、15在显示结果时，对showbm进行判断，为0的话，就用预先定义好的查询字符串strsql执行查询;为 1的话，就把strsql用和定义好的判断部门的字符串bmsql连接，用 这个新审进行查询bmsql= & andOTerator.DepI D= &session DepI D3.3权限管理的好处和作用本系统只是基于角色权限管理模式的一个简化，因为实际的业务逻辑并不太复 杂，所以每个用户固定了一个角色，而不能选择登录系统的角色。在一般的小型MIS系统中，应用这种简化的角色权限管理模式就可以满足业务需求，并且效率更高，权限 逻辑更清晰。如果是在大型的网络信息系统中，那么数据库设

14、计时就需要有用户信息 表、用户-角色表、资源信息表、权限类型表、访问控制表。这样，系统主要就由访问控制表中的一个四元组R olel D,Res ourcel D,PermI D, PermValue来实现权限访 问控制，使一个用户可具有多个角色，各种资源拥有不同的权限类型集合，一种类型的 权限可以授予多个角色。这样的系统具有更复杂的权限逻辑，适用于要求更高的业 务需求，可以动态地管理用户权限。总之，基于角色的权限管理模式有三个方面的作用:1简化了权限管理，防止直接 在用户和数据之间进行授权和取消。研究说明，用户所具有的权限易于发生改变，而 某种角色所对应的权限更加稳定；2有利于合理划分职责，用

15、户只有其所应具有权限，这样可以防止越权行为，有关用户组的关系描述正是对此的支持；3防止权力滥用，敏 感的工作分配给假设干个不同的用户完成，需要合作的操作序列不能由单个用户完 成。4结束语随着技术的开展，企业信息管理的Web化已成为一种趋势。在WebMIS中，企业 中各级别的管理人员可以通过浏览器方便快捷地管理企业业务信息。本文提出了对WebMIS的用户权限进行管理的一种基于角色的解决方案，可以有效地防止非法访 问以及越权操作，并且已经在实际中得到了应用。我们可以相信，只要解决了平安和 权限问题,WebMIS一定能给企业带来更大的效益。参考文献:1 David F Ferraiolo.Propo

16、sed NIST standard for role2based ac2cess controlJ.AC M T ransactions on In formation and SystemSecurity,2001,4(3:2242274.2欧阳星明，张华哲.大型网络MIS系统中基于角色的权限管理J.计算机工程与应用，2000(4.(上接第123页 因而开发人员可以像管理数据库表一样熟悉地管理地图等空 问数据。2结束语利用G S M结合G PS/GIS建立起来的智能交通系统，能实现远程调度和监控的 功能，并依托数字移动蜂巢通讯系统的GSM网络作为车载定位系统的无线传输网络确保了传输通道的可靠

17、性。对车辆运行数据的处理，可以帮助交通系统更好地提 高效率，节省资源。利用G S M短信息，调度中心可以向车载发送各种调度信息，例如 发车、回总站等等;和其它信息，例如交通信息、天气信息等等。当发生塞车时，可告 知其他将要驶入这个路段的车载，改变原行车路线，能有效地缓解交通压力，提高交通 运载能力。当车辆发生意外情况，比方车坏、撞车，或是车上乘客出现意外情况时，驾 驶员可以按下G PS车载机上的紧急按钮，这个紧急信息就会立刻发至调度中心，调 度人员可以立刻采取相应的措施。同时,G S M具有的语音通讯功能，相当于在车上 安装了一部移动，可以帮助调度中心的调度人员更加详细地了解车内的状况，使意外情况得到更好的处理。同时此模式初期投资和运营费用都不高，预计本系统将会是交通实现数字化、 电子化的一种成功模式。参考文献：1于朝晖.基于G S M短信的G PS信息效劳中心J.通信世界,2000