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一种新的GPS出租车调度系统的设计与实现 时间：2009-03-11 14:56:51 来源：电子技术应用 作者：杨宏业 张 跃 随着IT产业的快速发展和互联网的广泛应用,过去许多由纯硬件实现的嵌入式系统与产品已转向由软、硬件共同来实现。当前,以具有无线通讯功能的个人数字助理PDA、手持个人电脑HPC、交互式网络信息家电、车载多媒体系统为代表的新一轮智能型3C(Computer、Communication、Consumer)合一的类PC嵌入式系统与技术[1]进入了一个崭新的智能化、网络化的发展阶段,类PC嵌入式系统与产品的嵌入式操作系统及其应用软件也同时得到了空前的发展与繁荣。 ??? 经济的不断发展使移动目标的定位、监控、指挥和调度系统(如警用车辆的指挥调度、运钞车的监控与安全调度、出租车的经营管理和合理调度)成为公安、银行以及公交运输系统中一个越来越重要的问题。目前,用于交通管理系统的设备主要是无线电通信设备,由监控调度中心向车辆驾驶员发出调度命令,驾驶员只能根据自己的判断说出车辆所在的概略位置,而在夜间或在生疏地带则无法确认自己的方位甚至迷路。因此,在调度管理和安全营运方面受到了一定程度的限制。 ??? GPS(Global Position System)定位技术的出现给车辆、轮船等移动目标的导航定位提供了精确、实时的定位能力。由车载GPS系统所确定的车辆位置信息,通过车载电台将其发送给调度指挥中心,调度指挥中心便可及时掌握各车辆的具体位置,并可以显示在电子地图上,非常直观、清晰,然后进行安全、合理的调度。通过移动目标监控调度系统,调度指挥中心随时可以知道入网移动目标的方位,不仅可以进行安全合理的监控调度,而且可以为入网移动目标提供无线通讯、遇险报警、决策指挥等多项服务。 1 系统构成与原理 ??? 出租车调度系统主要由车载定位系统与调度指挥中心系统两部分组成。调度指挥中心系统主要由监控调度网络服务器、彩色大屏幕显示器、GSM模块、稳压电源、系统监控调度管理软件和向量化电子地图等六部分组成。本文仅介绍出租车车载定位系统。 ??? 目前国内出租车的经营管理和调度系统除具有监督调度功能外,还提供无线通讯语音服务、遇险报警等。本文所介绍的具有自主知识产权的“GPS出租车调度系统”在功能上与现有方案大不相同,主要表现在两方面:车载系统不仅能显示字符与汉字而且能显示图形(例如电子地图);调度指挥中心能对出租车进行群呼,实现大量信息的广播下行,如交通信息、新闻、股票信息、天气预报等。其主要目的是实现对某个地区出租车的分布情况进行实时统计。例如,当某个客户向调度指挥中心打电话预约出租车时,总台以广播的方式通过寻呼台向所有的出租车发出呼叫,并要求凡是处于以客户为圆心的、半径为某个值(由总台确定)的区域中的出租车给与应答(当然是愿意承接此任务的司机)。总台对所有处于此范围的出租车进行统计分析,确定出一台离用户最近的、满足客户要求的(例如车型、性别、语言和年龄等)出租车。系统组成框图如图1所示。  出租车车载系统主要由微控制器、GPS模块、GSM无线通讯模块、寻呼接收解码模块和LCD显示模块组件构成。 1.1 微控制器 ??? 车载系统中控制器的选择至关重要,它不仅影响整个系统的性能,而且关系着车载系统的成本。目前国内的车载系统仅要求显示字符、文字信息,普通的单片机就完全可以胜任,价格适中。然而,若要求显示图片、电子地图等,则对控制器的频率速度、存储容量都有较高的要求。为了满足其要求,车载系统中一般可选择Intel StrongARM、ST StA2000、Motorola DragonBall等控制器,但价格很高,主要用于高端电子类产品上,例如掌上电脑HPC。针对各种小型数字设备的需求,目前各个半导体芯片厂商都投入了很大的力量研发、生产适用于这些设备的CPU及协处理器芯片。为了充分缩小尺寸,达到低功耗、低成本的要求,厂商甚至把少量存储器、液晶显示控制器以及I/O端口等也一并集成到芯片中。以上述处理器芯片为主,添加必要的外围电路并配以少量外设,就可以非常方便地设计出功能强大的电子类产品。对其外围模块进行不同的组合,可以针对不同要求,设计出不同功能、不同价位的嵌入式控制产品。 1.2 GPS定位系统 ??? GPS全球定位系统是美国国防部于1973年11月授权开始研制的全球性、全天候、连续的卫星无线电导航系统,历经二十余年,耗资超过一百亿美元,可提供实时的三维位置、三维速度和高精度的时间信息。由于GPS定位技术具有精度高、速度快、成本低的显著优势,已成为目前世界上应用最广泛、实用性最强的全球精密授时、测距、导航、定位系统。近几年来,全球卫星定位系统获得了迅速发展,GPS定位技术已经渗透到了经济建设和科学技术的许多领域。