车辆智能运输系统

智能交通系统(ITS)利用信息技术,计算机技术和控制技术改造传统交通系统,提高系统运行效率,提高系统可靠性和安全性,降低能耗和自然污染的目的。

ITS通常由四部分组成:交通信息收集部分,车辆调度控制部分,电子收费系统和交通信息服务。

它们的每个部分都需要车辆终端的参与:在交通信息收集部分中,要求车辆终端提供车辆的准确定位信息和车辆运行状态信息;在车辆调度控制部分中,车辆终端用作控制的接收端,并负责接收ITS。

中央调度指令信息;电子收费系统要求车载终端和收费站自动完成支付交易;车辆终端也是交通信息服务的接收平台,并向车辆的驾驶员和乘客显示服务。

根据ITS系统的要求,车载GPS智能终端应具备以下功能:(1)车辆定位; (2)终端与ITS控制中心之间的通信; (3)报警,包括主动报警和自动报警; (4)必要时车载监控; (5)必要时控制车辆失速; (6)显示调度信息。

此外,车载GPS智能终端还可根据用户需要实现其他功能:(1)可拨打车载电话; (2)限制车辆的行驶里程和行驶时间,监视车辆的行驶轨道等。

汽车GPS智能终端的这些功能使其适用于汽车保险,运输车队或出租车队的管理,调度等领域。

目前,全球定位系统(GPS)技术相对成熟,使用起来非常方便。

车载GPS智能终端的全球定位坐标可以通过专用的GPS模块方便地获得。

它的定位精度相对较高,一般误差小于15m。

如何将位置信息发送到ITS中心一直是需要解决的难题之一。

过去,ITS系统主要使用集群通信系统来实现车载终端与ITS中心之间的通信。

然而,这种系统具有覆盖面积小,安装和维护成本高以及技术复杂的缺点。

在过去两年中,随着GSM / GPRS网络在中国的普及,车载终端通过GSM / GPRS网络与ITS中心通信的方式已成为最流行的方法。

这主要是由于以下原因:(1)GSM / GPRS网络覆盖面广,已遍布中国大部分地区,包括农村和偏远地区; (2)不需要网络建设或维护; (3)GSM / GPRS网络具有高可靠性。

误码率低; (4)使用短信功能或GPRS进行数据传输,成本相对较低; (5)由于GSM / GPRS技术的广泛使用,有许多厂商提供相应的通信模块,而且价格合理。

这里设计的ITS系统基于GPS卫星系统和GSM / GPRS。

其结构如图1所示。

首先,车载GPS智能终端通过GPS卫星定位其全球坐标;然后通过消息或GPRS数据通信将定位信息发送到ITS中心,ITS中心的控制调度命令也通过GSM / GPRS网络发送到车载GPS智能终端。

终端与ITS中心之间的通信符合专用命令协议;最后,互联网用户还可以通过VPN专网技术或其他安全网络技术连接到ITS中心,以控制和查看车载终端的状态。

首先介绍程序响应的中断系统。

由于MCU与模块之间的通信是不规则或不确定的通信,为了确保不发生阻塞,系统采用中断接收模式:在中断过程中将所有接收的数据放入相应的循环缓冲器中。

然后由主程序解析接收的串行数据。

微控制器还响应另外两个中断:一个是按下报警按钮时触发的中断;另一种是定时中断,每隔20ms触发一次,以检测GSM模块的超时响应。

汽车GPS智能终端软件系统的主要功能由主程序完成。

主程序采用状态机的系统结构,其总体结构如图4所示。

其中,(a)是整个过程框图,(b)是GSM消息处理部分流程图,(c) )是GPS消息处理部分流程图。

终端可以处于8种状态:空闲,上传位置信息,定时上传位置信息,拨号,通话,网络连接,GPS无法定位,以及报警。

状态之间的切换主要由ITS中心通过发送消息的命令消息来控制。