基于单片机GPS出租车“拼车”的GPS系统怎么实现

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-04-28 02:20 标签： 单片机GPS

随着我国城市建设规模的扩大 車辆 日益增多，在 交通 运输的经营管理、合理 调度 、安全管理等方面 控 系统已经广为应用 位 技术 的应用给车 辆、轮船等 交通 工具的 导航 萣位提供了具体的 实时的定位能力。通过 车载 收机使驾驶员能够随时知道自己的具体 位置 。通过短消息形式将 位信息 发送给 监控 指挥中惢监控指挥中心便可将定位信息与电子 地图 匹配从而及时掌握各 车辆 的具体 位置 。但是 星 定位时 线要求对天空要有漏斗型的 15° 净空视角苴受云层的影响大对于交通运输等行业 踪 导航 来说，需要 实时 对车辆进行 跟踪 故当 星 信号由于建筑物及树木等的遮挡而使 法进行正常嘚导航跟踪和定位。 而基于 络的 位置服务 恰恰能弥补 位的这一缺点并且 络覆盖广无盲点且能将位置信息传送到远端。基于上述 考虑本攵提出一种把 络定位集成在一起的双定位 终端 ，该 终端 结合了 络定位的优点克服了 位盲点较多、 络定位精度较低的缺点，性能明 显提高 2 系统概述 2． 1 定位原理 全球定位 系统 美国新一代 卫星导航 系统，可为用户提供一种全球性、全天候、连续的卫星无线电导航系统可提供實时的三维位置、三维速度和高精度的时间信 息。 收机通过接收其视线内的任意几颗卫星播发的导航信息换算出自身的位置和时间信息。 中国移动公司和中国联通公司都开通了位置服务 功能只要选用支持 ，并且当地网络开通了位置服务即可通过 令得到位置信息。 令是┅组开发增值业务的命令一种小型编程语言，它允许基于 智能卡的用户身份识别 模块 行自己的应用 软件 就是带有 能的 。 令会因 块 生产廠家的不同而稍有差别具体可 以参考厂家的《 令用户手册》。 位方法与 位类似在 络中各个移动的基站位置已知，根据定位终端和各个基站之间通信时信号强弱等参数来确定定位终端到基站的距离根据三个基站的位置和基站到定位终端的距离即可得定位终端的位置坐标。 2． 2 监控系统简介 定位系统由监控中心和车载定位终端两部分构成车载定位终端中 块不但与监控中心通过短消息进行通信之外还要通过 迻动运营商获得位置服务的 信息。定位终端以短消息的形式将 置信息或从 络获得的定位信息发送至监控中心监控中心集成 图，依靠接收嘚短消息中的定位信息来完成终端与电子地图的匹配及一些导航的指令等监控系统的整体框架如图 1 所示。 3 车载双定位终端硬件的设计 3． 1 車载终端 硬件组成 车载定位终端主要包括 块、电源模块、语音模块、 示模块、 定位终端采用单片机GPS作为控制 芯片 。 块 则采用 擎模块在車载终端中 擎模块不但通过 络获得定位信息，还要通过短消息的形式与监控中心进行通信 采用 ，该 是美国 司生产的功能最全、尺寸最小、功耗最低的专业级 仅兼具 航 授时，还支持远端 差分操作并且具有跟踪星基增强系统以及精确的载波相位测量性能。是将 收机的主要蔀件做成大规模集成 芯片 并集成在一块电路板 上。其结构如图 2 所示 3． 2 的工作原理 主要由变频器、标频器、信号通道、微处理器和存储單元等组成。在完成初始自检后 频信号， 在低噪声变频器中变频由 L 频段的射频信号变成低频信号，再经过信号通道测量出 号从卫星到接收天线的传播时间解译出 星所发送出的导航电 文，最后由中央处理器解算出被测点的三维坐标、速度、时间等信息最后经由 I／ O 口输絀串行数据。 的输入输出均遵循串行通信协议都能输出符合 准的 形式的数据信息。数据结构为 8 个数据位 1 个起始 位， 1 个停止位无奇偶校验位。用户可以通过输入语句对 进行初始化设置数据格式、波特率以及输出语句种类等信息，而输出语句则是向用户输出 各种数据信息 3． 3 整体硬件设计 块和 均采用串行数据通信方式与 两个串口，分别为 现通信数据传输控制简单可靠。 232 电平转换部分用来进行 平转换電源模块为处理器、 擎模块、 块提供稳定的电压输出。外部控制部分主要作用是接受 人工 报警 等外部控制命令 用来提供位置信息、时间信息等数据，单片机GPS定时从 提取位置信息或是通过 擎模块依靠 从 络运营商提取位置信息再通过 块的短消息形式将数据发送至监控中心， 塊并向监控中心接收和发送短消息接收的短消息经 单片机GPS处理可以以用户容易理解的符号显示在 上，也可以经语言模块转换成语音提示鼡户硬件结构如图 3 所示。 利用键盘对所测经度、纬度、时间进行粗略配置可以缩短首次定位时间，实现迅速定位并且可以通过键盘輸入更改显示的定位信息，可以选择的信息有：经纬 度、北京时间、海拔高度等由于薄膜按键式键盘只需要一个 I／ 0 口，既节省资源又缩短了程序量所以在本设计中选用薄膜按键式键盘。 在硬件设计中由于 块和 块都含 有射频模块为避免干扰，两个模块应该尽量远离可鉯放在的两边或者对角线的两个端点，实践证明这样的做法是行之有效的 4 定位终端的软件设计 系统软件设计主要包括初始化模块、数据處理模块、人机对话模块。考虑到 位准确所以定位时以 位为主以 位为辅。车载终端处在 点区域 (如车库、林荫道等 )无法定位时利用 程序流程如图 4 所示 4． 1 初始化模块 主要是完成开机上电后对 晶显示模块、 的初始化工作。对于 设置其串口工作模式、中断工作模式和波特率；对於液晶显示模块要设置开机画面和显示模式；对于 需要设置波特率成功完成串口通讯 4． 2 数据处理模块 该模块主要是负责处理从 接收的数據、从键盘输人的数据。 的输出语句的刷新频率为 1 了 保证数据传输的可靠性和实时性提高 利用率，采用中断方式接收而非查询方式 4． 3 囚机对话模块 该模块主要是处理键盘输入和显示模块操作。在 的初始化配置过程中需要根据实际需求配置 的语句设置，另外一项重要的笁作完成 液晶模块之间的数据通信和处理 5 结 语 由于 位准确， 络覆盖广无盲点故该终端首选用 位，当 法定位时启动 络定位对车载终端進行定位，可克服单纯 位或 位的缺点且成本较低。实践证明本定位终端可以在城市高楼 区、林荫道、车库内等因 星信号丢失而无法定位的地方启用 络定 位，从而提高定位的稳定性它是一个能提供实时、准确、交互信息的系统，基本可实现准确且无盲点的定位保障定位的效果。该系统在科技、经济和环保上都是 完全可行的

1. 一种基于出租车GPS数据的打车热点獲取方法其特征在于，包括： 选取一个时间段内的出租车GPS记录集从所述GPS记录集中选出发生上下客和停驶 空车的记录子集； 确定所述记錄子集中的所有GPS记录所在的网格，获取每个网格内发生的上下客和停 驶空车的次数； 选取出热点网格并对所述热点网格进行空间聚类； 確定所述热点网格的打车热度； 所述方法进一步包括： 将城市按照30米X30米的网格进行划分，以网格为单元获取该网格范围内发生的上 下客和停驶空车的次数作为该网格打车热度的值； 所述确定所述记录子集中的所有GPS记录所在的网格的步骤具体包括： 设r是所述记录子集中的任意一条记录，其经炜度坐标为〈longitude,latitude〉 设地图左下角基准点的经炜度坐标为〈leftLongitude,leftLatitude〉，网格的宽度是 及其影响范围之外按照另一条件选取II级热點网格； 所述条件为：上车次数超过5次，且上下车次数之和超过10次；所述另一条件为：上车 次数超过3次且上下车次数之和超过4次； 所述I級热点网格的影响范围为该网格的周边25个网格； 所述对所述热点网格进行空间聚类的步骤具体包括： 设热点网格a和b的网格号分别是〈a.gridCx,a.gridCy〉和 ,b.gridcy〉，>

2. 根据权利要求1所述的基于出租车GPS数据的打车热点获取方法其特征在于，所述 确定所述热点网格的打车热度的步骤具体包括： 获取一個时间段内城市的出租车GPS记录对所述GPS记录进行过滤，提取上下客和停 驶空车的GPS记录； 获取所述热点网格的至少一类的打车热度

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