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基于GPS的车辆自动报站器的设计 1 引 言 1.1论文选题的背景和意义 伴随着国民经济的飞速发展和城市化的不断进展，人口向城市集中，城市交通需求的总量急剧增长。与此同时，我国汽车化水平逐年提高，全国民用汽车特别是小汽车的绝大部分均在城市范围内使用。城市交通拥挤和阻塞现象日趋严重，交通事故频发与环境污染越来越引起社会的普遍关注。城市交通问题已严重阻碍了城市居民生活水平的提高和整个城市经济的可持续发展，成为城市发展的瓶颈。最大限度的提高现有交通资源的利用效率是解决问题的根本出路。城市公共交通由于具有运载量大、运送效率高(人均占用面积小)、能源消耗低、相对污染少等优点，能实现对交通资源的高效利用，从而有效地缓解城市交通压力。因此，解决城市交通问题的关键是引导人们在出行时尽量选择公共交通工具。但是要让市民心甘情愿的选择公共交通工具，就必须提高公共交通的服务质量，让市民真正感觉到公共交通的方便、省钱、可靠和快捷。因此，开发和建设先进的公共交通管理系统以改善公交管理和提高服务的质量，从而改善整个城市交通状况是解决城市交通问题的关键。 从80年代中期开始，大城市的公共汽车交通相继萎缩。90年代初，公共汽车在居民出行交通结构中，多数大城市从原来30%下降到10%以下。其原因是公交企业主要依靠政府补贴，运营效率不和经济挂钩，服务质量下降与企业生存无关，因而普遍处于亏损状态。虽然近年来我国城市公交建设取得了较大的进展，但城市公共交通滞后于经济社会发展的局面没有根本改变。 目前公交车上的数字电视业务单一，仅播放广告，无相应站点附近景点、酒店等介绍信息，智能交通系统发展则应运而生。目前，国内公交报站器基本上采用人工手动报站部分城市采用GPS语音自动报站系统如广州中山南京上海哈尔滨等城市由于GPS定位系统自动报站器成本还比较昂贵现阶段还未普及传统的公交运营系统的装备和管理模式还存在着很多缺点和不足而城市公共交通是城市建设和发展的重要组成部分,它代表政府体现了当地城市的形象与风貌同时好的公交运营系统能为城市公共交通事业的发展创造良好条件与环境从而创造良好的社会效益与经济效益而GPS技术日益发展成熟GPS产品成本降低因而具有定位精度高语音自动播报等特点的GPS语音报站系统的提出具有必然性然而针对语音报站还存在着一些不完善因素在桥底或树木高楼等密集的一方可能会存在接收不到信号问题下一步发展趋势是GPS定位GPRS无线通信网和城市地理信息系统结合起来… 进站 距离站点在20m以内 ××站到了… 出站 距离站点大于20m，速度大于0 车辆出站… 运行 距离上站50m下站200m 广告信息 3.有USB下载接口可更新存储内容; 4.设计说明书要求包括以下内容： 目录、标题、概述、方案总体设计（硬件、软件、 框图）、单元电路和单元软件程序、 电路总图、参考文献等; 5.字数1.5万～2万字内; 6.自己可扩展其它功能。 设计的重点与难点 GPS语音自动报站系统的主要原理是通过GPS模块确认车辆的动态位置(精度,纬度),时间,状态等信息,与公交线路信息库中存储的位置进行比较,根据预先设定的的距离和规则向乘客播报车站和线路的语音信息该系统应具有:全球定位,自动报站,语音录入,数据采集等功能该系统主要由GPS接收板与接收天线,ARM处理器,长时间语音处理芯片,电源模块,放大,显示等部分组成.GPS(Global Positioning System)全球定位系统是由24颗人造卫星和地面站组成的全球无线导航与定位系统，如下图。GPS系统是由美国国防部于1973年开始设计、试验，1989年2月4日第一颗GPS卫星发射成功，1993年底建成实用的GPS网即(21+3)GPS星座，并开始投入商业运营。GPS系统包括三大部分：空间部分——GPS卫星；地面控制部分——地面监控系统；用户设备部分——GPS信号接收机。 图2.1　卫星分布图 如图2.1所示，GPS空间部分使用了二十四颗卫星组成的星座，卫星高度约20200公里，分布在六条升交点互隔60度的轨道面上，卫星轨道倾角为55度，每条轨道上均匀分布四颗卫星，相邻两轨道上的卫星相隔40度，使得地球任何地方至少同时可看到四颗卫星。并能保持良好定位解析精度。GPS卫星提供了P码(精码)和C/A码(粗码)两种定位服务。P码为军方服务，C/A码对社会开放。由于GPS对社会开放，因此各类接收机、测量设备如雨后春笋般涌现，并广泛应用于各行各业，彻底改变了传统的定位导航方式。 2.1.2定位原理 由于卫星的