【導(dǎo)讀】最初的應(yīng)用是為了解決汽車(chē)文明帶來(lái)的日益嚴(yán)重的城市交通問(wèn)題。時(shí)至今日，車(chē)載衛(wèi)。但是，由于目前車(chē)載衛(wèi)星定位系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)傳輸大多采用GSM短消息通信技術(shù)，試。性要求較高的需求，難以提供令人滿(mǎn)意的應(yīng)用。本文通過(guò)對(duì)GPS衛(wèi)星定位理論，衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理的深入研。究，提出一套基于GPRS無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的車(chē)載GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。2第二章GPS系統(tǒng)的定位原理與基礎(chǔ)·······································4. 全球衛(wèi)星定位的基本原理··········

　　

【正文】 遠(yuǎn)程更新和現(xiàn)場(chǎng)修改在自動(dòng)報(bào)站軟件設(shè)計(jì)時(shí)，考慮多種語(yǔ)種報(bào)站，很多參數(shù)用戶(hù)可以自己調(diào)整。它由多個(gè)模塊組成方可實(shí)現(xiàn)報(bào)站的功能。這里只列出重要部分的流程圖，綜合以下各個(gè)模塊能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)報(bào)站。下面一一詳細(xì)說(shuō)明。 GPS數(shù)據(jù)的處理 GPS接收機(jī)不停地接收定位信息，將它作為 GPS包傳至 CPU,經(jīng) CPU進(jìn)行檢查，處理，校驗(yàn)，只要當(dāng) GPS包收到并格式正確，數(shù)據(jù)有效才可以進(jìn)入 下一步的自動(dòng)服務(wù)，播放語(yǔ)音，并把相關(guān)的信息分發(fā)給調(diào)度中心。這個(gè) GPS數(shù)據(jù)即當(dāng)前車(chē)輛所處的瞬間位置，當(dāng)收不到 GPS包或是格式不對(duì)時(shí)都需要駕駛員按鍵或補(bǔ)償方式實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)服務(wù)。 一、有效 GPS信息處理 檢查是否需要的 GPS包格式。 檢查是否是正確的 GPS包， GPS包是帶校驗(yàn)的 ASCII字符串，計(jì)算字符串的校驗(yàn)和，與信息包中自帶的校驗(yàn)和比較，判斷信息傳輸和接收是否出錯(cuò)。 檢查是否為有效的定位數(shù)據(jù)，并依據(jù)是否有效設(shè)定定位指示燈點(diǎn)的狀態(tài)，如果定位信息有效，則進(jìn)入定位處理階段，計(jì)算與站臺(tái)的距離，判斷到、出站等， 如果有到、出站，則開(kāi)始到、出站處理，并記錄最新到、出站情況。 檢查上傳當(dāng)前位置信息是否收到，收到時(shí)則依據(jù)當(dāng)前有效的 GPS定位信息，生成一條上報(bào)位置信息，并設(shè)置發(fā)送標(biāo)記。 二、程序說(shuō)明 GPS計(jì)數(shù)器它是處理 GPS信息有效和無(wú)效轉(zhuǎn)變時(shí)一個(gè)輔助變量，當(dāng)觸發(fā)點(diǎn)在某個(gè)事情達(dá)到預(yù)先設(shè)定值的時(shí)候，設(shè)置一個(gè)標(biāo)志，讓處理程序知道這個(gè)變化，然后作出相應(yīng)的反應(yīng)。 三、進(jìn)站與出站時(shí)報(bào)站標(biāo)志范圍 (預(yù)報(bào)距離之內(nèi) ) 收到的 GPS位置數(shù)據(jù)與所到站的位置為小于預(yù)報(bào)距離時(shí)應(yīng)該作進(jìn)出站處理，報(bào)站。分兩畢業(yè)論文 27 種情況，用是否己經(jīng)到站判別 : 未到站 提前報(bào)站，設(shè)置進(jìn)站標(biāo)志。 已經(jīng)到站后報(bào)站，設(shè)置出站標(biāo)志。 GPS包數(shù)據(jù)有效的提示定義為提示燈閃閃爍爍。 四 、 GPRMC格式 :這里的正確 GPS格式為 GPRMC格式， GPS模塊 REB21R軟件接口是 RS232。模塊支持 NMEA0183協(xié)議，輸出的數(shù)據(jù)格式主要有 :GPGGA， GPGLL,GPGSA,GPGSV,GPRMC,GPVTG六種。在這些格式中，能表示速度的有 GPGSA和 GPRMC兩種格式，能表達(dá)時(shí)間、經(jīng)緯度、方向的有 RMC, GGA, GLL。所以適合車(chē)載終端的格式是 GPGGA和 采用 GPRMC格式。如圖圖 43為 GPS處理流程圖 開(kāi) 始是 否 收 到 G P S 信號(hào)格 式 是 否 正 確且 有 效點(diǎn) 亮 定 位 指 示 燈 ，分 解 包 ， 取 出 有 用的 數(shù) 據(jù) ， G P S 包 計(jì)數(shù) 器 加 1丟 去 這 個(gè) 包顯示 ” G P S e r r o r ”汽 車(chē) 是 否 已 到 站計(jì) 算 的 距 離 是否 小 于 到 站 的預(yù) 報(bào) 距 離設(shè) 計(jì) 并 記 錄 當(dāng) 前 的出 站 ， 并 設(shè) 置 出 站標(biāo) 志是 否 到 達(dá) 設(shè) 定的 上 報(bào) 數(shù) ？ 表示 位 A / V存 儲(chǔ) 該 G P S 包 信 息生 成 一 條 G P S 上 報(bào)信 息G P S 上 報(bào) 是 否 已 完成上 報(bào) 消 息 計(jì) 數(shù) 器 加1 , 設(shè) 置 G P S 上 報(bào) 消息 標(biāo) 志如 果 定 位 燈 亮 ， 熄滅 定 位 燈 ，如 果 定 位 燈 滅 ， 點(diǎn)亮 定 位 燈結(jié) 束接 受 G P S 包 計(jì) 數(shù) 器減 1計(jì) 算 的 距 離 是 否 小于 到 站 的 預(yù) 報(bào) 距 離設(shè) 置 并 記 錄 當(dāng) 前 的出 站 ， 設(shè) 置 到 站 標(biāo)志是 是是否是是否是否 否否是是是否 圖 43 GPS處理一般流程圖 畢業(yè)論文 28 GPRS消息處理 公交車(chē)在運(yùn)營(yíng)期間，通過(guò) GPRS經(jīng)與調(diào)度中心保持實(shí)時(shí)聯(lián)系，完成向中心匯報(bào)位置和車(chē)輛狀況信息，接收和響應(yīng)中心下發(fā)的命令。根據(jù)這些消息不同種類(lèi)作出相應(yīng)的響應(yīng)。 一 、車(chē)載終端運(yùn)行過(guò)程中與其它部門(mén)傳送的消息分類(lèi)。 定位信息 :由車(chē)載終端定時(shí)將 GPS定位信息 (經(jīng)緯度、速度、方向等 )發(fā)送給控制中心，中心不需 應(yīng)答，不使用重發(fā)機(jī)制。 匯報(bào)信息 :由車(chē)載終端不定時(shí)發(fā)送給控制中心 (包括到 /出站、緊急按鍵、客流數(shù)據(jù)、固定短語(yǔ)回傳等 )，中心需應(yīng)答確認(rèn)，匯報(bào)消息采用超時(shí)重發(fā)機(jī)制。 調(diào)度消息 :由控制中心不定時(shí)發(fā)送給車(chē)載終端，車(chē)載終端需應(yīng)答確認(rèn)，調(diào)度消息采用超時(shí)重發(fā)機(jī)制。 應(yīng)答消息 :車(chē)載終端和控制中心收到對(duì)方發(fā)來(lái)的需要應(yīng)答的消息時(shí)，都要盡快發(fā)送應(yīng)答消息，應(yīng)答消息不使用重發(fā)機(jī)制。 車(chē)載配置消息 二 、接收消息處理在這里指出處理后面三種消息，如下 : 調(diào)度消息 :通常消息發(fā)給車(chē)載終端，主要是通知指示作用，車(chē)載終端收到后 采取相應(yīng)的動(dòng)作。 （ 1）一般調(diào)度通告、包車(chē)或維修消息 :這類(lèi)消息只需要給駕駛員看， CPU通知 LCD屏上顯示該消息。 （ 2）公益或是廣告這類(lèi)消息 :是顯示給乘客看， CPU通知 LED顯示屏顯示該消息，還可以播放廣告來(lái)增加公交公司的收益。 （ 3）發(fā)車(chē)調(diào)度消息 :設(shè)置和保存調(diào)度發(fā)車(chē)，根據(jù)調(diào)度線(xiàn)路方向讀取相應(yīng)的站臺(tái)信息，實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路運(yùn)載平衡。 車(chē)載終端配置消息 : （ 1）配置請(qǐng)求消息 :讀取車(chē)載終端上的汽車(chē) ID，服務(wù)器 IP地址和端口及其它雜項(xiàng)配置，生成一條回應(yīng)信息。 （ 2）雜項(xiàng)配置消息 :更新汽車(chē) ID、服務(wù)器 IP地址和端口及其它 雜項(xiàng)信息。 （ 3）站臺(tái)配置消息 :更新車(chē)載終端上的指定線(xiàn)路的站臺(tái)配置信息。 （ 4）線(xiàn)路配置消息 :更新其線(xiàn)路配置消息，比如判斷進(jìn)出站的最小距離之類(lèi)，放于配置文件中 ，生成一條回應(yīng)信息。 三、應(yīng)答消息 以下圖 44是接收 GPRS信息包流程圖 畢業(yè)論文 29 開(kāi) 始是 否 接 受 到G P R S 過(guò) 來(lái) 的 消息消 息 效 驗(yàn) ， 存儲(chǔ) 和 響 應(yīng)消 息 是 否 正 確設(shè) 置 G P R S 狀 態(tài)為 沒(méi) 有 失 效 狀態(tài) ， 設(shè) 置 其 為有 效 狀 態(tài)是 否 是 調(diào) 度 消息存 儲(chǔ) 該 消 息顯 示 消 息 或 讀取 消 息是 否 是 確 認(rèn) 回應(yīng) 消 息刪 除 消 息 發(fā) 送 列 表中 對(duì) 應(yīng) 的 上 報(bào) 消 息該 上 報(bào) 消 息 是否 按 鍵 上 報(bào) 消息是 否 是 配 置 請(qǐng)求 消 息其 他 配 置 消 息在 L C D 上 顯 示該 上 報(bào) 消 息 發(fā)送 成 功讀 取 車(chē) 載 終 端 上 汽車(chē) I P ， 服 務(wù) 器 I P 地址 和 端 口 及 其 他 雜項(xiàng) 配 置 ， 生 成 一 條回 應(yīng) 消 息更 新 配 置 消 息是 否 是 車(chē) 載 終端 配 置 消 息結(jié) 束是否是是否否是是否是否是否否否 圖 44 接收 GPRS 包信息流程圖 到站出站處理 公交車(chē)報(bào)站分為到站和出站兩種情況，判斷車(chē)輛行駛狀態(tài)，車(chē)輛每到一站都會(huì)判斷是否為首末站。設(shè)置一個(gè)到站標(biāo)志 ,生成一條到站消息，保存當(dāng)前信息并匯報(bào)到調(diào)度中心。如 果到站出站匯報(bào)消息屬于定位信息 :由車(chē)載終端定時(shí)將 GPS定位信息 (經(jīng)緯度、速度、方向等 )發(fā)送給控制中心，中心不需應(yīng)答，不使用重發(fā)機(jī)制 。到站應(yīng)該提前提醒乘客下車(chē)，包括語(yǔ)音與前頭 LED屏顯示 ,LCD屏顯示。剛出站也應(yīng)報(bào)站，預(yù)報(bào)下一站的站名。 報(bào)站具有按順序預(yù)報(bào)、報(bào)站、顯示站號(hào)、復(fù)位 (即停止報(bào)站以及其他一切操作，并恢復(fù)畢業(yè)論文 30 報(bào)站前的位置 )8條提示服務(wù)用語(yǔ)，線(xiàn)路多條，支持多語(yǔ)種。固定短語(yǔ)可預(yù)先寫(xiě)入存儲(chǔ)器，也可由中心下載。并且在判斷到達(dá)站臺(tái)或離開(kāi)站臺(tái)的情況時(shí)，向控制中心發(fā)送到站或出站消息。發(fā)現(xiàn)終端的報(bào)站和車(chē)輛的實(shí)際位置不統(tǒng)一 的時(shí)候，可以通過(guò)按到站和出站兩個(gè)按鈕手工加以修正。以下圖 45出站時(shí)液晶顯示示意圖，圖 46為出站 LED顯示示意圖，圖 47為進(jìn)站 LED顯示示意圖，圖 48到站出戰(zhàn)處理。 圖 45出站時(shí)液晶顯示示意 行車(chē)方向淮陰師范學(xué)院，請(qǐng)?jiān)?，殘，老年人及帶小孩的讓個(gè)座，謝謝！ 圖 46 出站 LED顯示示意 淮陰師范學(xué)院到了， 請(qǐng)注意帶好隨身攜帶的物品 圖 47 進(jìn)站 LED顯示示意 下站：（ 15） 天馬公寓 902 路 全車(chē)程 報(bào)站類(lèi)型到站 /出站 站臺(tái)序號(hào) 線(xiàn)路名稱(chēng) 站臺(tái)名 行車(chē)類(lèi)型 畢業(yè)論文 31 開(kāi) 始車(chē) 輛 是 否 到 站請(qǐng) 車(chē) 輛 出 站 標(biāo)示 ， 車(chē) 輛 到 站處 理生 成 一 條 到 站 匯 報(bào)消 息 ， 保 存 當(dāng) 前 到站 信 息當(dāng) 前 到 達(dá) 的 是否 是 第 一 站當(dāng) 前 到 達(dá) 的 是是 不 是 末 站顯 示 和 播 報(bào) 語(yǔ)音 到 站 消 息顯 示 和 播 報(bào) 到首 戰(zhàn) 信 息 和 行車(chē) 方 向顯 示 和 播 報(bào) 末站 到 站 信 息清 楚 當(dāng) 前 班 次 的 行車(chē) 記 錄 信 息自 動(dòng) 轉(zhuǎn) 換 行 車(chē) 方 向重 新 讀 取 站 臺(tái) 信 息進(jìn) 入 待 發(fā) 車(chē) 狀 態(tài)車(chē) 輛 是 否 已 經(jīng)出 站清 楚 車(chē) 輛 出 站標(biāo) 示 ， 車(chē) 輛 出站 處 理到 站 回 報(bào) 消 息是 否 有 回 應(yīng)清 楚 到 站 匯 報(bào) 消 息及 相 關(guān) 標(biāo) 示生 成 一 條 車(chē) 輛 出 站匯 報(bào) 消 息L C D 屏 上 預(yù) 報(bào)顯 示 下 一 站 站名 L E D 上 顯 示下 一 站 站 臺(tái) 和行 車(chē) 方 向語(yǔ) 音 播 報(bào) 出 站 預(yù) 報(bào)下 一 站結(jié) 束是是否是否否否是否 圖 48 到站出戰(zhàn)處理 畢業(yè)論文 32 結(jié)論 本文所做的工作總結(jié) 本文主要探討了智能公交服務(wù)系統(tǒng)的研究及設(shè)計(jì)，它包括車(chē)載終端與電子站牌兩大部分。具體可以描述為公交車(chē)輛采用全球定位系統(tǒng) (GPS)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，準(zhǔn)確的進(jìn)行定位，根據(jù)車(chē)輛所處的位置進(jìn)行自動(dòng)報(bào)站等服務(wù)，并將 定位數(shù)據(jù)等信息反饋給調(diào)度中心，調(diào)度中心再分發(fā)給電子站牌，電子站牌接到信息及時(shí)更新其顯示信息，從而完成公交車(chē)輛的自動(dòng)報(bào)站、調(diào)度和指揮，保證車(chē)輛的自動(dòng)報(bào)站等服務(wù)，并使出行者能夠通過(guò)電子站牌了解車(chē)輛的到達(dá)時(shí)刻。 下面對(duì)本人所作的工作總結(jié)如下 : GPS定位的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了闡述與研究 ,分析。了解誤差及 GPS丟失的原因，根據(jù)不同的情況研究出了 GPS丟失時(shí)補(bǔ)償?shù)姆桨浮? ，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、功能等進(jìn)行了詳細(xì)分析。以單片機(jī) CPU為核心，針對(duì)本系統(tǒng)所選用的器件，研究并 設(shè)計(jì)了一套電路，并對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了研究，包括車(chē)載終端主要控制電路的連接，完成了系統(tǒng)車(chē)載終端硬件的設(shè)計(jì)。 。主要包括主程序，重要模塊的程序及中斷程序的實(shí)現(xiàn)，軟件設(shè)計(jì)時(shí)注意較為完善的考慮，比如單片機(jī)具有了機(jī)器學(xué)習(xí)的功能，在自動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以采用手工按鍵服務(wù)方式，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的試用。 ，介紹了本系統(tǒng)電子站牌的基本工作原理，基本結(jié)構(gòu)及各部份的功能。 本文的創(chuàng)新點(diǎn) : 本論文設(shè)計(jì)的智能公交服務(wù)系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的手工按鍵等服務(wù)方式，它的設(shè)計(jì)主要圍繞乘客與 駕駛員的服務(wù)進(jìn)行考慮。比如研究了自動(dòng)報(bào)站失效時(shí)的補(bǔ)償方法，另外通過(guò)軟件的設(shè)計(jì)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器學(xué)習(xí)的功能。 有待研究的問(wèn)題 由于智能公交服務(wù)系統(tǒng)涉及的知識(shí)面廣，工作量大，而本人做論文時(shí)間有限，只完成上述的部分工作。進(jìn)一步的研究工作主要將會(huì)有以下幾個(gè)方面 : ，比如區(qū)域監(jiān)控報(bào)警功能，比如終端能夠感知車(chē)畢業(yè)論文 33 輛發(fā)生碰撞，如定位并測(cè)試兩輛車(chē)的距離，根據(jù)這個(gè)距離自動(dòng)減速或剎車(chē)，以防交通事故的發(fā)生。 ，消除自動(dòng)服務(wù)的差錯(cuò)，如 GPS丟失時(shí)的補(bǔ)償 最佳方案， 從而提升其服務(wù)質(zhì)量。 ，功能多樣化，比如顯示一些動(dòng)態(tài)信息，包括廣告及娛樂(lè)信息。 畢業(yè)論文 34 參考文獻(xiàn) [l]安東，崔中興，組合 INS/GPS系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及其工程實(shí)現(xiàn)，航空電子技術(shù)， 。 [2]顧啟泰，尚捷，毛剛等 .MS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)，航空學(xué)報(bào)， 。 [3]劉斌 .全日歷 LED數(shù)字顯示屏的設(shè)計(jì) .電子技術(shù)應(yīng)用， 。 [4]鮑健 .單片機(jī)系統(tǒng)高可靠性設(shè)計(jì) .微型機(jī)與應(yīng)用， . [5]李樹(shù)忠 .遠(yuǎn)程多點(diǎn)顯示控制器的研制 .青島大學(xué)學(xué)報(bào)， 1997。 [6]盧爾瑞，孫孺石，丁懷元編著 .移動(dòng)通信工程 .人民郵電出版社出版， 1993。 [7]吳偉陵著移動(dòng)通信中的關(guān)鍵技術(shù) .北京郵電大學(xué)出版社， 。 [8]嚴(yán)蔚敏，吳偉民 :數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) (C語(yǔ)言版 )，清華大學(xué)出版社 ,2020。 [9]王穎 .衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化《全球定位系統(tǒng)》 . [10]丁元杰 .單片微機(jī)原理及應(yīng)用 .第一版機(jī)械工業(yè)出版社， [11]張淑清，姜萬(wàn)錄等單片微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及其應(yīng)用 .第一版 .國(guó) 防工業(yè)出版社， 2020。 [12]唐榮欣， GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)及濾波算法研究，武漢大學(xué)， 2020。 畢業(yè)論文 35 致 謝 四年的學(xué)習(xí)，凝聚了不少人的心血及關(guān)愛(ài)，在本科生活即將結(jié)束之際，我要向我的老師、朋友和家人等致以誠(chéng)摯的謝意。 感謝我的老師們，四年來(lái)對(duì)我悉心的指導(dǎo)和關(guān)懷，感謝我的論文指導(dǎo)老師張老師，她在我的論文制定及審定方面都給予了耐心的指導(dǎo)，并對(duì)本論文做了詳細(xì)的審閱與修改。 感謝我深?lèi)?ài)的父母在求學(xué)歷程中一直給予我深深的關(guān)懷和愛(ài)護(hù)，理解和支持。 感謝我的朋友們 ，他們?cè)谡撐牡男薷倪^(guò)程中給了我熱情的幫助。感謝所有幫助過(guò)關(guān)心過(guò)我的朋友，同學(xué)們。 感謝學(xué)校的各位領(lǐng)導(dǎo)老師，他們?cè)谖业那髮W(xué)期間給了我?guī)椭椭С帧? 感謝在百忙中抽出時(shí)間對(duì)我的論文進(jìn)行評(píng)審、參加論文答辯的老師們。 我將終身銘記所有的關(guān)愛(ài)和情感，心懷感激，更好的生活、學(xué)習(xí)與工作。祝愿以上的各位老師及親朋好友一生平安、快樂(lè)、幸福 !