GPS技术在道路工程交通运输领域中的应用

GPS技术在道路工程交通运输领域中的应用

葛剑飞

重庆交通大学  重庆  400074

摘要：摘要伴随信息技术以及科学技术的发展，GPS的发展与应用在更为广泛的领域得到运用，当前高速公路网络工程以及交通运输行业得到快速地发展，GPS应用在道路工程交通运输领域得到广泛普及。GPS具有功能性强、操作便利、自动化以及智能化水平高等特点，交通工程控制网以及外控点等方面均有GPS的科学性应用，并且已经得到实践验证，能够实现有效提高交通运输工程网络的效率与精度。

关键词道路工程；GPS；交通领域；应用

对于GPS系统而言，现如今已经变得越发普及。尤其是在交通运输工程方面，其实际应用效果非常好。不但能够起到工程控制的效果，而且还能大幅度提高交通网络的整体运行效率。正是因为这一因素，相关人员理应做好研究工作，确保系统的价值可以得到全面发挥。

1. 交通运输工程中的GPS技术

GPS系统最早诞生于20世纪70年代，主要基于卫星定位的相关技术，不断发展而成，具备多方面优势。通常来说，内部构成包括三个子系统，分别是空间区域、地面控制以及用户设备。其中空间区域主要通过GPS卫星，帮助系统获取信息资料;地面控制则是对于当前信息内容展开监测，并完成分析工作;用户设备之中同样设有GPS系统，根据自身需求，接收相关信息内容。

1.1无线移动通信技术

从当前情况来看，为了保证GPS的整体覆盖范围有所扩大，且可以有效减少系统投入，几乎所有系统全部应用了公共通信网络。现如今最具先进性的网络主要包括两类，分别是GPＲS网络以及CDMA1X。如果按照GPＲS网络本身来说，整体传递速度将会超过100kbps。在2003年的时候，我国才逐步开始普及CDMA1X网络，由于在此基础上又额外加入了反向相干解调，从理论层面来看，可以使得带宽速度可以达到300kb/s。而当前只有100kb/s上下，基本上已经全面超越了GPＲS，可以开展更多中高速率的业务工作。

1.2智能导航技术

在我们国家之中，多数知名导航公司都开始推行最新的GPS设备，在这些设备之中，基本上都开始支持CDMA1X技术，因此单论导航水平来看，几乎和国外设备的综合水平完全相当，可以实现多方面基础功能。

1.3电子地图技术

对于智能交通系统来说，几乎所有信息内容都需要通过电子地图的方式进行表示。通过应用电子地图，可以将空间信息通过一种极具直观化特色的形式展现出来，促使人们在观察的时候，仿佛置身于真实的环境之中，以此将相关信息内容传递给广大用户。

2. GPS技术的主要优势

2.1无须对测站进行通视

对于测量工作来说，各个测站之间的通视工作一直是人们十分重视的基本问题。而在应用了GPS之后，工作人员可以结合当前的实际情况，灵活选点，从而能够有效解决相关问题。但需要注意的是，理应保证测站上空有着充足的空间，在实际接收GPS信号的时候，不会受到外部因素带来的干扰。

2.2高定位精度

通常而言，双频GPS接收机的精度可以达到5mm+1ppm，而红外仪可以达到5mm+5ppm。由此能够看出，GPS系统的测量精度几乎和红外仪器完全一致。但是，伴随距离的延长，GPS自身的测量优势就能逐渐展现出来。基于相关实验能够得知，如果基线的长度低于50km，整体精度可以达到12X10-6，而如果处在100—500km范围之间时，可以达到10-6到10-7。

2.3观测时间很短

如果基线的长度低于20km，GPS可以快速完成定位工作，花费的时间甚至不到5分钟。

2.4提供三维坐标

GPS设备在进行测量的时候，除了能够获得平面数据资料，甚至还能得到观测站的大地高程数据。

2.5操作便利

GPS系统有着非常高的自动化水平，在实际观测的过程中，工作人员自身任务基本上都是设备的安装、设备量取以及设备监视等。而其余所有的工作内容，几乎都可以让卫星完成，无须工作人员自主参与。

2.6全天候作业

在使用GPS进行观测工作的时候，基本上不会受到任何时间条件以及空间条件的限制，同时外部天气因素带来的影响也非常小。正是因为这一因素，基本上GPS可以全天候完成日常作业，适应性非常强。

3. 在交通运输工程中GPS技术的实际应用

3.1公路测量

公路路线通常都会处在一条带状走廊之中，在进行平面控制测量的时候，通常会采取导向的形式，内部主要包括附合导线、闭合导线以及结点导线。如果在处理一些整体体积相对较大的建筑物时，还可以布置为三角网的方式，以此可以有效提升测量的实际效果。

3.2网络GPS

所谓网络GPS，主要在互联网之中单独创设一个公共GPS监控平台，其主要将卫星定位、GMS数字通信以及国际互联网技术共同整合在了一起。网络GPS有着很高的先进性，基本上将internet以及GPS本身的优势全部展现了出来，两种技术相互补充，从而能够有效处理原本GPS自身具备的缺陷。其一，整体投资成本大幅度下降，网络GPS基本上可以将原本监控工作投入的资金全部免除，除了包括各类基本硬件以及管理方面的软件。其二，网络GPS可以通过互联网技术的方式，直接渗透到真实地域之中，跟踪信息变化的状态，技术完成显示。同时还可以通过协调的方式，确保所有信息内容能够做到足够保密，不会被外人盗用。

3.3 GPS导航

对于GPS而言，自身最为重要的基本功能便是三维导航，基本上飞机、船舶、车辆以及步行者都能够通过GPS完成导航工作。特别是当前极为普遍的汽车导航，其本身便是基于GPS技术，逐步发展而成的全新技术。该系统主要包括GPS导航、自动导航设备、微型处理软件、传感器、CD-ＲOM驱动器以及LCD显示器等。基于该设备，其具备的功能也有很多，涉及各个方面。

3.3.1车辆追踪

通过将GPS和电子地图整合在一起，可以直接显示出车辆目前具体的位置，并且可以根据使用者自身的需求，对其进行随意放大和缩小，甚至还能完成换图;系统可以基于目标移动的实际状况，确保跟踪目标可以时刻处在屏幕的中心位置，并且完成多窗口以及多屏幕的跟踪工作，促使工作人员能够时刻把握车辆当前运行的位置和实际情况。

3.3.2路线规划

路线规划一直都是导航系统的一项基本功能，主要包括两类，分别是自动规划以及人工设计。系统内置电脑根据人们的使用需求，自主设计一条当前最合适的线路，诸如最快的线路、缴费次数最少的线路以及红绿灯最少的线路等。之后，驾驶员再根据自己的需求，选择一条合理的线路。当线路规划工作全部结束之后，显示器可以将整体线路全部展示出来，包括具体运行的路径以及运动的基本方案。

3.3.3信息查询

GPS系统为广大用户能够直接提供所有物标，包括景点、宾馆、医院以及车站等。用户能够根据自身当前的实际需求，合理展开查询工作。具体资料的显示方式有很多，包括文字、语言以及图像等，并在地图之中将其具体的位置展现出来。不仅如此，监测中心还可以通过内部控制台，对现有区域之中，各个目标当前所在的位置展开查询。同时车辆的信息资料也能够基于数字的形式，在电子地图之中完成显示。

3.3.4话务指挥

指挥中心能够对当前监测区域之中所有车辆运行的实际情况展开把握，并对其展开合理调度。此外，指挥中心也能够时刻和当前被跟踪的目标完成对话交流，相互分享自身获取的信息内容，为之后管理工作的正常展开奠定了良好基础。

3.3.5紧急救援

通过应用GPS系统，直接完成定位工作，之后再进行监控管理，可以对目前遇到险情或者出现事故的车辆，在短时间内提供相应的援助。在监控台内部的电子地图之中，可以直接展示出所有求助信息资料以及报警目标，迅速展开线路规划，提供一个最佳的援助方案。之后再通过报警声以及光线提示，促使值班人员迅速展开处理工作。

结语

综上所述，现如今GPS技术的发展越来越快，在道路工程领域之中得到了广泛应用，整体作用十分明显，可以在短时间之内迅速提供大量精准数据，促使人们更好地完成监控工作，防止出现拥堵状况。因此，相关人员理应进一步展开深入研究，把握该系统自身具备的主要优势，结合当前的实际情况，对其展开全面升级，不断革新，进而能够更好地满足广大人群的使用需求。

参考文献:

［1］沈力平．GPS系统在交通运输工程中的技术及其应用浅析［J］．中国科技财富，2019(4):74．

［2］王平．交通运输工程中的GPS系统应用［J］．时代农机，2015，42;277(11):65-66．