車載GPS智能終端的設計與實現

摘要：討論了智能交通系統中車載終端的作用和意義；闡述了車載GPS智能終端的主要功能；介紹了GSM模塊及其性能和使用方法。著重討論了車載GPS智能終端的軟硬件設計與實現方法。

    關鍵詞：智能交通系統（ITS） 車載終端 GSM GPS 短消息

智能交通系統（Intelligent Transport System，即ITS）采用信息技術、計算機技術、控制技術等于手段對傳統交通運行系統進行改造，以達到增強系統運行效率、提高系統可靠性和安全性、減少能源消耗和對自然界的污染等目的。ITS總體來說包括四部分：交通信息采集部分、車輛調度控制部分、電子收費系統和交通信息服務。其中的每個部分都需要車載終端的參與：在交通信息采集部分，需要車載終端提供車輛的準確定位信息和車輛運行情況信息；在車輛調度控制部分，車載終端作為控制的接收端，負責接收ITS中心的調度指揮信息；電子收費系統需要車載終端與收費站自動完成付費交易；車載終端還是交通信息服務的接收平臺，把服務顯示給車輛駕駛員和乘客。因此，車載終端是ITS系統中非常重要的組合部分。本文所介紹的“車載GPS智能終端”就是ITS車載終端的一個具體實現。下面詳細介紹車載終端系統的功能與設計實現方法。

1 車載GPS智能終端的功能

根據ITS系統的要求，車載GPS智能終端應具有如下功能：（1）車輛定位；（2）終端與ITS控制中心通訊；（3）報警，包括主動報警和自動報警；（4）在必要時進行車內監聽；（5）在必要時控制汽車熄火；（6）顯示調度信息。另外，車載GPS智能終端還根據用戶需要實現了其它功能：（1）可撥打車載電話；（2）限制車輛行駛范圍和行駛時間，監控車輛的行駛軌跡等。車載GPS智能終端的這些功能使其特點適用于汽車保險、運輸車隊或出租車隊的管理、調度等領域。

圖1 ITS系統的結構示意圖

2 基于GPS-GSM/GPRS的ITS系統設計

目前全球衛星定位系統（Global Positioning System，GPS）的技術已經比較成熟，使用也非常方便，通過專用的GPS模塊即可方便地獲得車載GPS智能終端所在的全球定位坐標。其定位精度比較高，一般誤小于15m。

如何把定位信息發送給ITS中心一直是比較難解決的問題之一。以往的ITS系統多采用集群通信系統實現車載終端與ITS中心的通訊。但是這種系統具有覆蓋區域小、安裝維護費用高、技術復雜等缺點。近兩年隨著GSM/GPRS網在中國的普及，車載終端通過GSM/GPRS網與ITS中心通訊的方式已經成為最受歡迎的方式。這主要由于以下原因：（1）GSM/GPRS網覆蓋面廣，目前已經遍及我國大部分地區，包括鄉村和邊遠地區；（2）無需建網、維護；（3）GSM/GPRS網可靠性高、誤碼率低；（4）使用短消息功能或GPRS進行數據傳輸，費用比較低；（5）由于GSM/GPRS技術使用廣泛，提供相應通訊模塊的廠商較多

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