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摘 要：本课题采用了GPS卫星定位和GPRS通用无线分组业务相结合的技术思路，很好的发挥了两者的长处：定位及时准确、大量的数据传输高效快速、硬件电路设计设计简单，串口手法控制合理化。采用ATMEGA128单片机作为系统的处理中心，其速度快，接口多，功耗小。主要的信息处理显示部分由LabVIEW应用图形编程系统来完成。基于以上三点来完成对高速公路车速实时检测。
关键词：GPS GPRS 单片机 LabVIEW 检测
中图分类号：U495 文献标志码：A 文章编号：1672-3791(2011)10(c)-0000-01
随着社会经济的发展，我国道路通车里程逐年增长，机动车保有量不断增加，道路交通事故也呈逐年增长趋势。导致交通事故发生的原因有很多：超速行驶、占道行驶、无证驾驶、酒后驾驶、违法超车、疲劳驾驶等。
目前机动车测速系统大致分为激光测速、雷达测速、普通视频测速、精确视频测速等方式。激光测速和雷达测速对测速角度有严格要求：小于10度，测量精确多不高，不适用。视频测速可以将违规车辆的车牌拍下了，对违规超速车量构成了一定得威胁。但是，这种视频测速监控仪器已经被人所了解，违规司机在违规被记录车牌后，想到了调换车牌的方法去逃避处罚。现提出应用GPS定位速度信息，进行实时测速的方法。
2 研究方案
本课题主要研究的内容是单片机对GPS接收机的控制，单片机对无线通信系统的控制，以及Lab VIEW程序编写。高速公路车速实时监测系统设计方案分两部分：一是车速监测设备；一是接收系统。在车辆进入高速公路向驾驶员发体积、低功耗、高速监测设备。此设备包括GPS模块、微处理器、単储器、报荦设儇、无线通信模块等。设计方案是在GPS模块中内置天线，用于接收卫星的数据。单片机模块从GPS模块提取数据，并对数据进行判断、存储等处理。当判断出车辆的速度即将超过允许范围，则向驾驶员发送声光报警及语音提示，通知驾驶员即将超速。当车辆行驶速度超过允许的范围时，再次向驾驶员发出报警提示，通知其车辆已经超速，并对其超速行驶的信息存储在存储器中。当车辆驶出高速公路时将车速监测设备交出，并由车站收费人员利用安装在速度监测设备上的无线发送模块将车辆超速行驶信息发送给接收系统。安装在收费站内的接收系统由无线接收模块和信息显示系统构成。无线接收模块将车站收费人员发送的信息接收，输送到信息显示系统显示并储存。若其行驶信息中有超速现象则对超速的车辆进行制裁。
3 性能分析
3.1 实时性分析及问题
系统的实时性问题主要是指系统的时延。从GPS定位数据的接收、存储到通过GPRS以短信息形式发送，整个过程的每一个步骤的执行都存在时延。有数据传输时延、软硬件处理时延、连接等待时延等等。这些时延单独看来对系统的影响不大，但所有时延的总和对于整个系统来说却是不可忽视的。
GPS接收部分的实时性是无可厚非的，然而影响系统实时性的重点则在数据传输部分。本系统使用的传输短消息的控制信道是独立专用控制信道(SACCH)。短消息接收端在没有通话的情况下，且短信息为发送长度不超过140字节的单条信息。一条短消息的时间不会超过2.6s，而当接收端正在通话时，发送信息的时间最多需要5.8s。所以系统短信息发送的延时时间也仅仅在6s，基本上满足了车辆定位信息实时传送。
3.2 可靠性分析
对于该车速实时系统检测系统来说，影响系统可靠性的主要因素有：速度等信息的传输时延和信息的传输的准确性。下面来讨论速度等信息在传输中的准确性分析。
速度等信息的传输要经过：GPS接收模块部分接收导航卫星的信号并进行解算；信息通过AVR单片机的接收和处理；信息经过GPRS模块MC39i和GPRS網络的传输等步骤。以上的每个步骤都有误码的可能。其中，GPS接收与GPRS模块的误码率分别为10和10；GPS定位及速度信息的采集与处理过程的误码率为10，它与信息采集处理器以及RS232串行数据有关；GPRS网络传输定位信息的误码率在10~10范围内，因为GPRS网络传输数据时所选用的业务信道有关，传输信道的噪声、反射、脉冲拌动以及雷电干扰等因素都是造成误码的原因。本系统中，数据传输的误码率不低于10，根据上述的分析，本系统在理论上可以实现定位及速度信息的可靠传输。
4 创新点及实验结果
4.1 创新点
本设计制作的超速记录监测仪采用GPS定位方法实现实时测速，应用GPS接收机捕捉车辆定位信息，在单片机内进行提取速度信息，在由单片机控制GPRS，通过GPRS无线通信发送信息，并进行实时速度存储，当超速时可采用声光语音提示，这样可以达到对超速车辆的限制，从而减小交通事故的发生率。
4.2 研究结果
近年来，GPRS无线网络数据传输技术是一项热门的技术，而GPS为卫星定位导航技术也是现代技术的焦点。这两项技术在汽车电子技术中得到了广泛的应用，本文针对这两项技术做了如下工作：
(1)研究了GPS技术的发展现状以及在车辆定位中的应用。
(2)基于西门子GPRS模块MC39i，研究了GPRS无线通信网络短信息点对点传输协议，并详细分析了其数据格式和数据封装。
(3)对系统的各个部分进行了分开调试，确定了各部分电路设计的可行性。
(4)本设计还应用了Lab view虚拟仪器开发平台，设计了一个定位信息显示系统。
参考文献
陆化普,李瑞敏,朱茵.智能交通系统概述[M].北京:中国铁道出版社,2004,10:1-72.
安实,王健,徐亚国.城市智能交通管理技术与应用[M].北京:科学出版社,2005,8:183-214.
关键词：GPS GPRS 单片机 LabVIEW 检测
中图分类号：U495 文献标志码：A 文章编号：1672-3791(2011)10(c)-0000-01
随着社会经济的发展，我国道路通车里程逐年增长，机动车保有量不断增加，道路交通事故也呈逐年增长趋势。导致交通事故发生的原因有很多：超速行驶、占道行驶、无证驾驶、酒后驾驶、违法超车、疲劳驾驶等。
目前机动车测速系统大致分为激光测速、雷达测速、普通视频测速、精确视频测速等方式。激光测速和雷达测速对测速角度有严格要求：小于10度，测量精确多不高，不适用。视频测速可以将违规车辆的车牌拍下了，对违规超速车量构成了一定得威胁。但是，这种视频测速监控仪器已经被人所了解，违规司机在违规被记录车牌后，想到了调换车牌的方法去逃避处罚。现提出应用GPS定位速度信息，进行实时测速的方法。
2 研究方案
本课题主要研究的内容是单片机对GPS接收机的控制，单片机对无线通信系统的控制，以及Lab VIEW程序编写。高速公路车速实时监测系统设计方案分两部分：一是车速监测设备；一是接收系统。在车辆进入高速公路向驾驶员发体积、低功耗、高速监测设备。此设备包括GPS模块、微处理器、単储器、报荦设儇、无线通信模块等。设计方案是在GPS模块中内置天线，用于接收卫星的数据。单片机模块从GPS模块提取数据，并对数据进行判断、存储等处理。当判断出车辆的速度即将超过允许范围，则向驾驶员发送声光报警及语音提示，通知驾驶员即将超速。当车辆行驶速度超过允许的范围时，再次向驾驶员发出报警提示，通知其车辆已经超速，并对其超速行驶的信息存储在存储器中。当车辆驶出高速公路时将车速监测设备交出，并由车站收费人员利用安装在速度监测设备上的无线发送模块将车辆超速行驶信息发送给接收系统。安装在收费站内的接收系统由无线接收模块和信息显示系统构成。无线接收模块将车站收费人员发送的信息接收，输送到信息显示系统显示并储存。若其行驶信息中有超速现象则对超速的车辆进行制裁。
3 性能分析
3.1 实时性分析及问题
系统的实时性问题主要是指系统的时延。从GPS定位数据的接收、存储到通过GPRS以短信息形式发送，整个过程的每一个步骤的执行都存在时延。有数据传输时延、软硬件处理时延、连接等待时延等等。这些时延单独看来对系统的影响不大，但所有时延的总和对于整个系统来说却是不可忽视的。
GPS接收部分的实时性是无可厚非的，然而影响系统实时性的重点则在数据传输部分。本系统使用的传输短消息的控制信道是独立专用控制信道(SACCH)。短消息接收端在没有通话的情况下，且短信息为发送长度不超过140字节的单条信息。一条短消息的时间不会超过2.6s，而当接收端正在通话时，发送信息的时间最多需要5.8s。所以系统短信息发送的延时时间也仅仅在6s，基本上满足了车辆定位信息实时传送。
3.2 可靠性分析
对于该车速实时系统检测系统来说，影响系统可靠性的主要因素有：速度等信息的传输时延和信息的传输的准确性。下面来讨论速度等信息在传输中的准确性分析。
速度等信息的传输要经过：GPS接收模块部分接收导航卫星的信号并进行解算；信息通过AVR单片机的接收和处理；信息经过GPRS模块MC39i和GPRS網络的传输等步骤。以上的每个步骤都有误码的可能。其中，GPS接收与GPRS模块的误码率分别为10和10；GPS定位及速度信息的采集与处理过程的误码率为10，它与信息采集处理器以及RS232串行数据有关；GPRS网络传输定位信息的误码率在10~10范围内，因为GPRS网络传输数据时所选用的业务信道有关，传输信道的噪声、反射、脉冲拌动以及雷电干扰等因素都是造成误码的原因。本系统中，数据传输的误码率不低于10，根据上述的分析，本系统在理论上可以实现定位及速度信息的可靠传输。
4 创新点及实验结果
4.1 创新点
本设计制作的超速记录监测仪采用GPS定位方法实现实时测速，应用GPS接收机捕捉车辆定位信息，在单片机内进行提取速度信息，在由单片机控制GPRS，通过GPRS无线通信发送信息，并进行实时速度存储，当超速时可采用声光语音提示，这样可以达到对超速车辆的限制，从而减小交通事故的发生率。
4.2 研究结果
近年来，GPRS无线网络数据传输技术是一项热门的技术，而GPS为卫星定位导航技术也是现代技术的焦点。这两项技术在汽车电子技术中得到了广泛的应用，本文针对这两项技术做了如下工作：
(1)研究了GPS技术的发展现状以及在车辆定位中的应用。
(2)基于西门子GPRS模块MC39i，研究了GPRS无线通信网络短信息点对点传输协议，并详细分析了其数据格式和数据封装。
(3)对系统的各个部分进行了分开调试，确定了各部分电路设计的可行性。
(4)本设计还应用了Lab view虚拟仪器开发平台，设计了一个定位信息显示系统。
参考文献
陆化普,李瑞敏,朱茵.智能交通系统概述[M].北京:中国铁道出版社,2004,10:1-72.
安实,王健,徐亚国.城市智能交通管理技术与应用[M].北京:科学出版社,2005,8:183-214.