1 导言
为了缓解现代城市交通的压力，近年来呈现了将最新的GSM（全球移动通讯体系）、GPS（全球定位体系）、GIS（地舆信息体系）体系与计算机网络技能相结合的ITS智能交通体系。经过此体系能够合理运用和充分发挥现有路途的交通潜力，有用处理交通拥堵的现象。凭借于高科技手法，ITS体系能够对机动车辆施行办理、调度、救生、咨询或进行防盗等多种功用，起伏进步交通办理质量。对集团用户则能够进步车辆的营运功率，下降营运本钱。
为了完结ITS智能交通体系，怎么进行车辆定位是一个要害性的问题。GPS车辆定位体系，是凭借GPS全球定位体系为机动车辆供给定位信息的体系。GPS体系能够供给全球掩盖、全天候、免费的高精度规范授时/导航定位服务，经过车载GPS接纳机能够实时地取得车辆的经纬度方位和时刻等要害信息。也正由于此，GPS体系成为当时车辆定位的首选计划。车辆定位体系将GPS体系取得的经纬度信息进行地图匹配，以确认车辆在城市交通路途中的详细方位。 本文将PC/104嵌入式计算机运用在GPS车辆定位体系规划中，评论了体系的软硬件规划。2 GPS车辆定位体系作业原理 GPS车辆定位体系的作业原理如图1所示。
从图1能够看出GPS车辆定位体系与GPS体系、定位事务，以及GIS体系的运用密不可分。以下将对它们的研讨现状加以扼要介绍。
2.1 GPS全球定位体系
GPS原名“导航星”（NAVSTAR）体系，1993年12月8日由美国国防部建成并投入运营。该体系将24颗卫星散布在6个等间隔空间轨道上，其间有三颗备用星。这种散布能够确保全球恣意区域、任何时刻都处于不少于4颗卫星的观测之下。GPS接纳机经过天线接纳卫量信号和导航电文，然后进行码丈量或相位丈量，根据导航电文供给的卫星方位和钟差改正信息，就可确认4个导航参数：纬度、经度、高度和时刻，然后完结定位和导航。GPS接纳机仅接纳数据，因而在同一区域能够有恣意数意图用户接 GPS信号。
2.2 定位事务（LCS）
移动通讯开展到今日，最能体现它生气勃勃的当地在于其五光十色的数据事务和增值事务。移动定位事务作为移动通讯网的一种增值事务，在这一开展机会下也悄然鼓起。据预测，到2004年，在各种移动通讯事务用户数排名中，定位事务用户数将位居第二，成为仅次于语音事务的增值事务。美国联邦通讯委员会（FCC）早在1996年，就规则美国的移动通讯公司有必要在2001年前为每位具有手机的用户供给定位事务，使这些用户能够用手机拨打911紧迫救援电话（相当于我国的110电话）。FCC还对所要供给的方位精度作了规则。由于定位事务的深远影响，GSM的规范安排ETSI也托付美国的T1P1为GSM拟定Phase 2+的定位事务规范，并已归入到ETSI的规范傍边，一起，AMPS、CDMA、寻呼体系等移动通讯体系都在活跃开发定位事务，许多厂商现已开宣布了许多定位设备，供给精度越来越高的定位事务。它的运用远景首要会集在以下几点：紧迫救援、车辆导航和智能交通体系（ITS）、作业调度和团队办理、移动黄页查询、与间隔有关的计费等。
2.3 GIS地舆信息体系
GIS地舆信息体系能以一个空间信息为主线，将其它各种与其有关的空间方位信息结合起来，是以计算机为手法，对具有地舆特征的空间数据进行处理的软件体系。GIS的用处十分广泛，可认为各类运用意图服务，例如交通、动力、农林、水利、测缓、地矿、环境、航空、国土资源综合运用等等。在未来“数字地球”的建造中，GIS将起到十分重要的效果。研讨GIS的理论与技能、开发GIS软件产品以及推动和深化GIS各类运用现已成为国内外科技界和产业界的一大热门。
GIS的理论根底首要有两大支柱：地球科学和信息科学。前者触及地物空间信息及其联系信息的获取、分类模型及语音表明中的理论问题和实践问题，后者则触及信息的安排、存储、处理、可视化表明及传输中的理论问题和实践问题。GIS的技能根底包含遥感技能、定位技能和信息技能的各个方面。其开展趋势之一是OpenGis（敞开地舆数据互操作）；开展趋势之二是全联系化，其方针便是大大进步空间数据的建造、剖析速度，大大简化GIS运用软件的规划。GIS开展的总趋势是从以体系为中心向以数据为中心开展。而且，GIS/GPS技能的一体化一直是GIS技能界尽力的方向。
在车辆定位体系中，需求电子导航地图来描绘城市路途交通讯息，而电子导航地图即归于GIS地舆信息体系的一种运用。
3 GPS车辆定位体系软硬件规划
3.1 硬件规划
车载设备的详细作业环境要求GPS车辆定位体系的体积要尽或许小、可靠性要尽或许高。因而，体系硬件中心部分合适挑选某种嵌入式计算机。跟着计算机技能的飞速开展，在产品中嵌入微机作为操控器已开端随处可见。由于PC体系结构的广泛盛行，与PC兼容的软件、硬件、外设和开发工具都比其它体系结构更丰厚、更廉价，将PC体系结构用于嵌入式运用就意味着能够大起伏地下降开发本钱、减小危险及缩短开发周期，而且减少了许多令人头疼的体系保护和技能支撑。
PC/104计算机能够满意以上要求，它体积小、集成度高，供给与PC总线在体系结构、硬件和软件上的彻底兼容，而且结构紧凑的栈接式模块很合适嵌入式操控运用的共同要求。由于运用CMOS器材，PC/104模块功耗低，不存在散热问题，作业温度规模宽（0～70℃）；结构紧固，十分紧凑，所占面积只要90mm×96mm，超小的体积使装置和带着都很便当；减少了产品部件的数量；由模块构成的体系，直接叠装，无需机箱和底板；而且具有杰出的抗冲击、抗震特性。已有的PC/104模块为结构嵌入式体系供给了品种繁复的各种构件，它能高集成性和可模块化的结构适用于多种运用。
现在市场上出售的PC/104计算机类型一般都在486以上，具有两个串行口和一个并行口。在GPS车辆定位体系硬件规划中，能够将两个RS232串行口别离用于GPS接纳机数据接纳和RTCM104差分GPS批改扩展。一个并行口可外接液晶显现屏。经过配套的万用键盘接口，能够将薄膜键盘扩展成用户键盘直接衔接在PC/104的规范键盘接口上运用。此外，PC/104还能够挑选各种容量的固态盘芯片和电子盘作为数据存储硬盘运用。体系硬件规划原理图如图2所示。
GPS车辆定位体系在完结地图匹配后，需将行车途径显现在液晶屏上。假如需求，还可显现时刻、精度、纬度及海拔等观丈量。此外用户能够经过发送指令完结地图缩放和信息查询；记载和保护前史轨道，支撑轨道重放（即能够经过液晶显现器显现车辆在某一段时刻行走的轨道）；承受并处理报警信息等。经过通讯网传输车辆的方位信息，还能够完结机动车辆施行办理、调度、救生、咨询或进行防盗等多种功用。
3.2 软件规划
GPS车辆定位体系软件编制造业首要会集在GPS信号接纳、电子导航地图的开发与办理，以及地图匹配和定位信息显现等几个方面。其间难点在于电子导航地图的开发与办理，这归于GIS体系范畴，其开发方式首要有三种：
①自主规划电子导航地图的数据结构和数据库，运用Visual C++、Visual Basic等编程言语开发GIS体系软件。这种开发方式要求有必要具有雄厚的科研力气和巨额的开发费用。
②引入国内外先进的GIS体系软件，运用其供给的二次开发工具，结合自己的运用方针开发。这种办法比较简单易行，首要缺陷是移值性差，而且受开发工具的约束，不能脱离原体系软件环境而独立运转。
③运用支撑目标技能的高档言语和GIS厂商供给的控件构成面向最终用户的可履行运用程序。运用这些控件开发的GIS被称为嵌入式的GIS。这种办法是跟着20世纪90年供鼓起的控件技能的开展而开端盛行的，它的特点是开发周期短、本钱低、能够脱离大型商业GIS软件渠道独立运转，为不了解GIS技能的团和个人供给运用上的便当，是未来GIS开发的重要方向。
例如：MapInfo是美国MapInfo Corpration开发的桌面地舆信息体系软件，为用户供给完好的地舆信息处理计划。为了便运用户运用开发，也为了MapInfo 的遍及推行，MapInfo推出了能让用户进行二次开发和使MapInfo智能化的MapBasic编程言语。运用MapBasic言语能够运用户便当地开发专门的MapInfo运用体系。能够履行杂乱而先进的数据库查询操作。此外，MapBasic程序易于比如Visual Basic、C++、Visual C++、Power Builder、Delphi等言语编写的运用软件集成，能完结MapInfo与其他运用程序的衔接。在MapBasic开发环境的支撑下，可将MapInfo运用于各种不同的范畴（如决议计划支撑、多媒体数据库运用、卫星定位运用体系等）。然后可用其开宣布与GPS相结合的车辆定位体系。
当今，比较前卫的桌面地舆信息体系开发工具是Mapinfo MapX，它是Mapinfo公司新近推出的GIS产品，它不同于Mapinfo是Professional Runtimes和Map Basic，它是一个OCX控件。开发人员运用它可将桌面地舆信息体系的功用嵌入一系列软件运用中，然后满意用户的特定需求。它可在比如AB、VC、Power Build或Delphi这些可视化编程环境中调用。由于Mapinfo MaXP不再是一个专有程序言语，运用人员可在原有了解的编程环境下花费较少的时刻和财力运用Mapinfo MaXP供给的先进地舆信息体系功用。
4 结束语
在国内，针对GPS车辆定位体系的研讨方兴未已，在体系实践规划与运用中还有许多问题需求研讨处理；（1）针对GPS车辆定位体系的性能指标，挑选一个合理的GPS接纳机； （2）各城市电子导航地图的制造需求专业人员按一致格局严厉制造，以便于一致办理和数据同享。由于现阶段的地图制造还处于不同公司或不同部分开发，谁开发谁办理的阶段，数据库格局不能兼容。由于路途交通讯息量较大，故需研讨一下能够满意实践需求的GIS体系。 （3）在城市中逐步建立起完善的ITS智能交通体系，有利于完结车辆定位、办理和调度等多种功用。 以上这些都有赖于GSM（全球移动通讯体系）、GPS（全球定位体系）、GIS（地舆信息体系）体系与计算机网络技能的共同开展和完善。本文将PC/104嵌入式计算机运用在GPS车辆定位体系规划中，评论了该体系的软硬件规划。
