摘要：GPS（Global Position System）即全球卫星定位系统是一个卫星导航系统，由美国国防部（DOD）投资建设，并免费向民间用户开放。它是一个真正实现了全球、全天侯、连续、实时、以空中卫星为基础的高精度无线电导航定位系统。GPS由地面控制站、空间设备（SV）、GPS用户接收机和地面通信网部分组成。用户真正直接使用的是GPS用户接收机。近几年来电子技术的发展使GPS接收机的造价大幅度下降，体积越来越小，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、单片机和DSP技术的发展使车载设备的体积和造价也大幅下降。同时计算机和网络技术的发展，相关软硬件设备的性价比有大幅度的提高，使我们有可能建立一个低价格、高性能的GPS综合服务系统。
一、GPS在ITS中的应用基础
GPS（Global Position System）即全球卫星定位系统是一个卫星导航系统，由美国国防部（DOD）投资建设，并免费向民间用户开放。它是一个真正实现了全球、全天侯、连续、实时、以空中卫星为基础的高精度无线电导航定位系统。GPS由地面控制站、空间设备（SV）、GPS用户接收机和地面通信网部分组成。用户真正直接使用的是GPS用户接收机。近几年来电子技术的发展使GPS接收机的造价大幅度下降，体积越来越小，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、单片机和DSP技术的发展使车载设备的体积和造价也大幅下降。同时计算机和网络技术的发展，相关软硬件设备的性价比有大幅度的提高，使我们有可能建立一个低价格、高性能的GPS综合服务系统。 ITS即智能交通运输系统是指利用人工智能技术、信息技术等高新技术，对传统的道路交通运输系统进行变革，营建安全、快速、舒适、高效、重视环保的交通运输系统。主要表现在：提高交通的安全水平；提高道路网的通行能力；提高汽车运输生产率和经济效益。 有效的通信技术、计算机与网络技术、车辆定位技术、自动监视/检测技术、安全保护技术、电子地图等均是ITS将可能予以有效利用的技术手段。 回顾组成ITS的先进的交通管理系统、出行信息服务系统、商用车辆运营系统、电子收费系统、公共交通运营系统、应急管理系统、先进的车辆控制系统，可见，不论是车辆的管理系统、出行信息服务系统、商用车辆运营管理系统、应急管理系统中的车辆监控派谴与安全救援服务、导航服务等都需要GPS这样有效的工具。在一些自动收费的场合GPS也可作为有效的工具。甚至在道路、桥梁的勘测建设规划中GPS也是一个有效的工具。
二、GPS在ITS中的现实应用的具体形式
在交通运输管理中，GPS导航系统与GIS电子地图、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合，可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能。
例如：
（1）车辆跟踪；
（2）提供出行路线的规划和导航：规划出行路是汽车导航系统的一项重要辅助功能，可由驾驶员确定起点和终点，由计算机软件按照要求自动设计最佳行驶路线，包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线等；
（3）信息查询：为用户提供旅游景点、宾馆、医院等地物的查询；
（4）话务指挥：监控服务中心可以监测区域内车辆的运行状况，对被监控车辆进行合理调度，与被跟踪目标通话，实行管理；
（5）紧急援助：通过GPS定位和监控服务系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助，警察、消防、抢修、急救等车辆配备GPS设备则能更好地被检测位置有利于快速接收派遣服务。
GPS技术在交通管理工程中的研究与应用目前在国外早已开始并已取得了一定的成果。如，用于道路参数的测量、GIS中道路数据库的建立等。 目前ITS发展较好的国家主要有日本、美国等，这些国家的ITS应用中，GPS技术都得到了广泛的应用。
在日本，由于政府的高度重视，较为突出的是利用GPS技术的自主导航产品非常普及。在日本国内，2000年底，装有GPS自主导航设备的车辆已超过700万台。它们为驾乘人员提供出行的最佳路径规划，沿途的道路指引，途中的加油站、便利点、维修点、商旅服务信息提供等一系列的帮助。其中部分设备更与通信资讯系统结合提供实时的关于前方的实时交通障碍信息。 在美国，汽车的导航服务则表现为另外一种特色，即结合救助服务系统的辅助导航占有优势，所谓辅助导航是专门建设有服务监控中心，监控中心一般有较为完善并功能强大的计算机管理系统并配有电子地图及通信连接设备，为车辆提供定位跟踪管理、报警服务受理、求助服务受理、紧急救援提供、在线语音导航甚至安全防盗服务等管理、信息、安全等服务。
GPS在运输业中是一个有效的工具。在车辆上装备GPS设备、建立监控中心监视车辆的运行位置并进行调度管理，这意味着在没有增加资源的情况下工作成绩却得到了提高，调度的效果同时也得到了提高。由于GPS电子地图监控中心可引导驾驶员快速通过不熟悉的区域，从而提高了车辆到达目的地的速度。系统同时还能与业务应用软件相结合，要求驾驶员在每次工作或运输任务后，利用移动数据终端提供无线电子化报告，而不用再提供书面的文件，从而减少了文书工作量，使信息反馈统计更加及时。
另外在ITS中的道路工程方面，GPS也有很好的应用。如在建立各种道路工程控制网及测定航测外控点时是一个有效的工具。高等级公路的迅速发展对勘测技术提出了更高的要求，由于线路长、已知点少，因此，用常规测量手段不仅布网困难，而且难以满足高精度的要求。 目前，借鉴国外经验，我国已逐步采用GPS技术来建立线路首级高精度控制网。如沪宁、沪杭高速公路的上海段就是利用GPS建立了首级控制网，达到了常规方法难以实现的精度，同时大大提前了工期。GPS技术同样应用于特大桥梁、隧道的控制测量中。速度快、精度高，具有明显的经济和社会效益。
三、GPS在ITS中的应用策略分析
1.跟踪发展，充分利用 GPS作为一种真正实现了全球、全天候、连续、实时的定位系统技术。由于其应用成本越来越低，定位准确度也有较好保障，的确是ITS非常需要的一种支撑技术。应该予以充分应用。而且随着GPS技术的进一步发展，将在定位精度、快速定位能力、抗遮蔽能力上有进一步的提高，而且应用成本也应该会进一步降低，因而值得密切注意其新的发展并加以充分利用。
2.合理规划，合理投资 由于ITS中的车辆的管理系统、出行信息服务系统、商用车辆运营管理系统、应急管理系统中的车辆监控派遣与安全救援服务、导航服务等需要GPS这样有效的工具。甚至在一些自动收费的场合，在道路、桥梁的勘测建设规划中GPS也是一个有效的工具。因而在利用时应该进行合理规划、合理投资，避免造成GPS设备的重复应用，从而增加投资、造成浪费。
3.政策引导，企业经营 ITS需要国家政策的扶持、引导，而具体经营上应以企业为操作主体，GPS在ITS中的应用也应如此。由于是新技术的应用，如果由政府来主导，操作失败会给政府带来不利影响，也很容易给技术发展造成惰性，另外也容易忽视经济效益。政府作政策的制定者，以积极、优惠的政策税收等鼓励企业去操作容易取得较好的效果。
4.立足基础，分步建设 新技术的应用发展应立足现实经济基础和基本国情，ITS的建设应该如此，GPS在ITS中的应用更应该如此。比如在我国，由于国家在电子地图的政策管理上还比较紧，电子地图的基础数据还不能适应GPS自主导航的需要，为GPS自主导航服务的电子地图相关产业还未形成，因而目前在我国推广GPS自主导航应用就缺乏基础。但是服务中心体制的辅助导航系统通过只在中心使用电子地图和依靠操作值班人员的专业服务，克服了电子地图的制约，并以其丰富、便捷的服务形成了有效的市场。同样，GPS可以发挥作用的车辆的管理系统、出行信息服务系统、商用车辆运营管理系统等也应该根据市场的成熟程度，甚至包括应用地的经济基础来决定其发展的规模、档次。应该坚持立足基础、分步建设、逐步发展。
5.建立标准，规范发展 由于行政区域的划分，企业利益的不同，各地、各企业在发展GPS在ITS中的应用时，可能会产生各个地方、各个企业的系统与产品无法兼容的情况，这将不利于系统在全国的统一应用、不利于产品的优胜劣汰。因而，需要由国家相关管理机构来制定统一的标准，并颁布实施，以规范GPS应用产业的发展。
四、GPS在ITS中的突出作用
GPS作为具有开创意义的高新技术，实现了低成本、全天候、广覆盖、实时有效的精确定位。在ITS的众多子系统中有着广泛的应用基础，是ITS系统建设的有效工具。不论是在国外发达国家，还是在中国这样的发展中国家，均已得到了广泛的应用。随着我国经济的发展，以及高等级公路的快速修建和GPS技术应用研究的逐步深入，其作用将会更加突出。可以不用置疑地说：GPS是ITS的重要基石。
4/23/2005
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