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城市公交车辆GPS定位调度管理系统方案

随着我国国民经济的飞速发展，城市建设日新月异，城市交通问题日益严重，已成为
严重影响许多大中城市发展的重点问题之一。许多大中城市政府部门每年都要投入大量的
人力、物力，用以改善和解决城市交通拥挤的问题。国家已将智能交通建设列入“十五”科
技规划予以重点支持。许多大中城市都在陆续申请建立城市智能交通示范基地。
据了解，国家已批准，2个城市首批建立此种示范基地。
由于城市公共交通与小汽车相比，具有客运量大、相对投资少、占有资源少、效率高、
污染相对较少、人均占用道路少等优点。据有关专家测算：“城市中公共交通的载客量为
小汽车的30倍，承载着城市80％以上的客运量”。“以常规公交运输占用道路面积为1计
算，则运输同样多的乘客，自行车占用的道路面积为5，小汽车为15”；“按单位载客量计，
它的公里耗油量、尾汽排放量等指标与小汽车相比。均优于小汽车10倍左右”。因此，近
年来，各地政府领导及交通管理部门都逐渐形成这样一些共识：“发展公共交通是改善城
市交通的战略选择”“解决城市交通问题必须体现优先发展城市公交的原则”。
显然，大力发展公共交通，实现数字化、智能化城市公文管理，努力提高公共交通运营
管理效率和社会服务水平，现已成为摆在各城市主管领导及交通管理部门面前的重要课
题，它是适合中国国情的现代化大中城市发展的必然要求。
应该建立什么样的公交智能化调度管理系统呢?
公交智能管理系统的基本要求及关键技术问题分析
1、对系统的基本要求
·乘客对城市公交系统的基本要求：安全、舒适、方便、迅速、准点，及时了解所乘车
辆何时到站。
·管理部门对公交管理的基本要求：自动、准确、方便。
·实现城市公共交通数字化、现代化管理的核心问题是对运动中的不断变化的公交车辆
运行情况的实时掌握和调度能力。
·建立一体化、数字化的先进管理系统将大大有利于管理效率的提高，更好的发挥人和
设备的潜力。
·建立有效的、准确的与广告牌相结合的电子站牌系统，将大大有利于乘客及时了解本
线路车辆离到站的情况，缩短乘客与公交系统的“距离”。因而将成为现代公交管理系统的
一个重要组成部分。
2、关键技术问题的分析
由于城市公共交通管理的一些特殊性，要建立一个真正实用化的智能管理系统，必须妥
善解决以下一些关键问题
1)车辆准确定位问题
车辆的准确定位是整个智能化管理系统的核心问题之一。由于公交车辆处于不停的运动
状态，如果管理部门不能随时了解每一辆车的确切位置，就无法对之实现有效管理。因而，
只有对移动中的每一车辆实时准确定位，才能准确地掌握运营线路的车辆运行动态，才能
进行有效的监控、指挥、调度与决策，才有可能自动生成各种准确的运行报表，也才可能
及时向各电子站牌发出准确的离到站信息。
目前，可以采用的车辆定位系统有以下几种：
(1)标志杆系统
在汽车运营路线上，等距离设置一些标志杆。当汽车引驶到其附近时，标志杆上的装
置能识别出车辆的编码，并将其发送至调度中心，调度中心从而确定其位置。此种方案虽
可达到一定的定位精度，但其服务区域小，缺乏灵活性，数据传输困难。它是一种早期的
方法，目前已很少应用。
(2)无线电三角测量系统
从三个无线电发射台发射无线电波，车载接收机收到后，经计算机处理便可得到车辆的
当前位置信息。
此种系统实际上足下面所述的GPS定位系统的初级阶段，它的缺点是开发成本高，且
易受电磁干扰。
(3)航位推算系统(DR)
利用陀螺确定汽车引驶方向，利用里程表确定汽车行驶距离，二者结合可以确定汽车当
前位置。它的优点是自主定位，受外界环境影响小，缺点是在范围较大时，累计误差较大。
(4)GPS定位系统
采用GPS定位接收机。接收GPS卫星信号，车辆可实时确定自己的位置。这种系统的
优点是费用低、覆盖面广、定位精度高，但缺点是隧道、高架路等对卫星信号有遮挡作用，
导致瞬间定位误差加大，甚至无法定位。
综上所述，采用GPS定位系统和DR系统的组合系统，即在大范围内用GPS作为主定
位方式，而在GPS信号较差时，利用DR的小距离高精度作为辅助定位方式，这样的组合
系统可以作为相当理想的汽车定位系统，且目前这样的系统已经完全实用化。当然，对许
多地面较为平坦的大中城市来说，仅仅采用GPS单一定位系统便可得到很好的效果。
2)无线数据传输问题
移动车辆得到的定位数据必须实时传送至调度管理中心，经调度管理中心记录并处理后
的电子站牌信息必须及时传送至各电子站牌，这些都必需采用无线通信方式。另外，中心
站与各线路调度站之间的联系也可能采用无线通信方式。
由于车辆数很多，电子站牌数量也很多，而且它们与中心站之间的通信十分频繁，基
本上是一天到晚需要不停的传输数据(工作时间一般至少12小时)，因而对无线通信系统提
出了很高的要