介绍了一个基于GPS/GIS/GSM的车辆定位导航监控系统的设计原理、系统组成、功能。并针对系统设计中的主要技术难点提出解决方案。利用ESRI地理信息系统二次开发组件MapObject,在可视化的编程工具VC6.0中加以实现。

    3  系统关键技术与实现

    3.1  通信

       
       
    车载设备与监控中心的通信方式采用GSM短信业务方式完成。发送端将数据加上目的地址按照通讯机协议进行编码发送给短消息服务中心,之后再由短消息服务中心发送给监控中心。监控中心收到信息后同样以相应的通讯协议进行解码后分解为可识别的车辆经纬度、状态等信息。他们之间是以RS232全双工串口来通信的,可以同时接受和发送数据。在此我们利用VC++6.0下的CserialPortEx串口通行类来实现串口通信。CserialPortEx声明如下:
     
    class CSerialPortEx
    { public:
        BOOL       
    InitPort(CWnd* pPortOwner,
    UINT portnr = 1, UINT baud = 19200,
    char parity = 'N', UINT databits = 8,
    UINT stopsbits = 1,
    DWORD dwCommEvents = EV_RXCHAR | EV_CTS,
    UINT nBufferSize = 512);
    }
     
    串口的配置对话框如图3。
     
     3.2  地图匹配
       
    由于当前使用的GPS定位精度为数十米,且美国军方为限制其它国家将GPS系统用于军事领域,通过选择可用性(SA)技术,人为地在卫星信号中加入噪声干扰。另外由于城市地物特征复杂,在高密集的建筑物、隧道、立交桥等处行驶时又会受其反射和遮蔽影响,使得在某些区域内无法接收GPS信号而出现定位盲区。因此在GPS定位与航位推算的基础上要将定位点与地图道路进行匹配,这样才能真正实现车辆在地图上的实时定位。
       
    地图匹配是通过车辆的GPS航迹与GIS地图数据库中的矢量化路段对象进行匹配,寻找车辆当前行使的实际道路,再将此定位点投影到道路上。根据车辆行驶的情况和地图匹配的需要,将匹配定位分成了3种不同状态,即道路搜索、直线行驶、转弯。针对每种状态的特点和定位要求,采取了不同的处理方法。
       
    (1)道路搜索。当车辆启动时,道路匹配可能不正确,所以应先对起始时刻进行道路匹配,以便建立正确的投影点,这就需要先进行道路搜索。在进行道路搜索时我们将道路连通性作为考虑要素,如图4所示:p0是前一时刻匹配的位置点,p1是当前时刻的GPS定位点,L1、L2、L3是待搜索的范围内的三条道路。虚线箭头是p0 时刻车辆行使方向。根据前一时刻匹配结果认为车辆在道路L1上,由于道路L1与L2是连通的,所以车辆不可能直接进入L3,只可能是在L1和L2中进行搜索。
       
    (2)直线行驶。在没有接近道路交叉点时,可以一直认为车辆是在此道路上行驶,可将定位点全部投影在此路段上,如图5。
     
    (3)转弯。当接近交叉点时进行转弯处理。此时可认为是新一次的道路搜索,采用道路搜索的算法处理即可。

    4  结束语

    基于GPS/GIS/GSP车辆实时监控导航管理系统涉及GPS技术、通信技术、地理信息学、数据库、软件工程等多个技术领域,系统较为复杂,本文从系统的整体结构、原理、功能、关键技术算法等方面对车辆导航监控系统做了一定分析研究。具体论述应对车辆定位、导航、监控等领域具有实用价值。
     
    作者简介
     
    侯晋瑞(1978-),男,山西榆次人,硕士研究生,主要研究方向:计算机应用,智能交通控制,GIS开发。
     
    贾明明(1980-),男,山西临汾人,硕士研究生,主要研究方向:实用软件设计,GIS开发。
     
    (责任编辑 火凤凰 sunsj@51cto.com  TEL:(010)68476636-8007)


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