近年来，汽车普及与道路建设推动了城际经济交流的频繁展开，活动范围也不断扩大，但随之而来的交通拥堵、事故频发以及废气排放增加等问题日益严重。智能交通系统（Intelligent Transport System）的出现为解决这些问题提供了有效途径。
1、 智能交通系统将先进的信息技术、通信技术、传感技术、控制技术和计算机技术有机结合，应用于整体交通运输管理体系中，构建了一个覆盖广泛、功能全面的实时、精准、高效综合运输管理系统。该系统通过人、车、路之间的协调配合，显著提升了交通运输效率，缓解了交通拥堵，增强了路网通行能力，同时减少了交通事故的发生，降低了能源消耗，并减轻了环境污染，为现代交通发展注入了新的活力。
2、 关于GPS车载终端的说明
3、 GPS车载终端，即GPS车辆管理系统或车载监控系统，综合利用卫星定位、地理信息与无线通信技术，实时获取车辆位置和状态，实现对车辆的调度管理，是一套软硬件结合的综合系统。
4、 车辆监控系统整体架构设计
5、 车辆监控系统由GPS卫星、车载终端、通信网络（GPRS与Internet）以及监控中心构成。运行时，车载终端的GPS接收器获取定位数据，计算出车辆当前位置的经纬度、速度、方向等信息（含时间及状态），再经GPRS网络传输至拥有静态IP地址的监控中心，并存储到中心数据库中。监控中心在接收到车辆上传的数据后，依据车辆当前状态进行科学调度与管理，从而提升运营效率。此外，用户还可通过互联网或电话查询特定车辆的实时状况，实现便捷的信息掌握与决策支持。
6、 系统整体架构见图1所示。
7、 车载终端的两大特性
8、 设备外观小巧，性能稳定可靠。主机仅有烟盒大小，可隐蔽安装，GPS天线无需外置。它采用第四代高灵敏度接收模块，适合放置于车内隐秘位置。内部元器件均选用进口工业级材料，核心GSM模块来自德国西门子，GPS模块采用HOLUXSIRFIII，主控单片机为稳定性极高的PIC系列，其他IC元件则来自德国TI公司，确保整机在各种环境下保持优异表现。
9、 安装便捷，只需连接原车两条电源线。断油装置视需选接，若安装，剪断原车油泵供电线并串联至本机即可完成。
10、 误报率低：产品注重人性化设计，有效降低误报发生。
11、 严密防范，确保警情必报。
12、 车载终端有哪些功能
13、 车载GPS/GPRS终端通过卫星接收模块获取GPS卫星数据，经数据处理后得到车辆的地理坐标信息。这些信息经车载终端处理后，由GPRS无线通信模块传输至GPRS网络。GPRS网络依据特定协议，在车载终端与接入互联网的监控中心之间建立支持TCP/IP的数据通道。借助此通道，车载GPS/GPRS终端可与监控中心实现信息交互。同时，监控中心也可通过该通道向终端发送控制指令和服务信息，从而完成双向通信功能。
14、 此外，系统还提供防盗、远程断油断电、车辆调度、医疗求助及移动电话等多项服务，不仅限于车辆定位。
15、 车载终端硬件系统以ATMEGA64(L)单片机和GPS+GPRS模块为核心，整体结构2所示。
16、 信息处理与控制模块
17、 本文设计基于AVR系列单片机系统，主要用于信息处理及控制车载台各部分按照通信协议完成相应操作。该模块包括CPU、外部存储器、I/O接口和控制逻辑电路。其中，CPU选用ATMEGA64(L)单片机实现，该单片机配备两个串口，分别用于与GPS和GPRS模块通信。ATMEGA64(L)是一款低功耗的8位CMOS微控制器，采用增强型RISC架构。凭借其高效的指令集和单时钟周期指令执行能力，数据吞吐率可高达1MIPS/MHz，有效缓解了系统在功耗与处理速度之间的矛盾，为高性能应用提供了保障。
18、 双模GSM/GPRS，内置GPS模块
19、 GSM/GPRS+GPS模块选用SIMCOM公司的SIM508。该模块将三频GSM/GPRS与具备20通道能力的GPS整合为一体，尺寸仅为34mm×55mm×3mm。其设计充分符合车载应用环境的需求（如温度、湿度和抗震性等）。值得一提的是，集成附加元件的SIM508能显著节省开发时间和成本。在车载终端中，GPS部分负责获取车辆精确位置信息，经CPU处理后，不仅可显示给用户，还能通过GPRS功能将数据发送至监控中心，从而实现车辆的实时定位与跟踪。此外，该模块还支持语音通话及短信通信功能，满足多样化需求。
20、 输入输出三模块
21、 车载终端输入方式主要包括遥控器输入（主要设备）和手柄输入。鉴于紧急情况下手柄输入的局限性，本文选用遥控器作为主要输入设备，用于实现语音拨号、短消息收发、医疗求助、维修请求以及设备启闭等功能。
22、 输出借助12232F液晶模块完成，支持图形及汉字显示，可呈现7.5×2个（16×16点阵）汉字。该模块与外部CPU可通过并行或串行接口连接，为简化编程，此车载终端采用串行接口方式。
23、 设备外观小巧，性能稳定可靠。主机体积如同烟盒大小，可隐蔽安装，无需将GPS天线置于车外。它采用第四代高灵敏度接收模块，支持隐藏在车内合适位置。内部元器件均选用进口工业级材质，核心GSM模块来自德国西门子，GPS模块采用HOLUXSIRFIII技术，主控单片机为稳定性极高的PIC系列，其他IC元件则由德国TI公司提供，确保整体品质卓越。
24、 安装简便，只需连接原车两条电源线。断油装置可选接，若需安装，剪断原车油泵供电线并串联至本设备即可完成。
25、 产品设计人性化，有效降低误报警率，确保使用过程更可靠、更安心。
26、 严密防范，确保有警必报，多重保障。
27、 三、车载终端软件的设计
28、 本系统采用模块化设计，每个模块实现特定功能或协议，以子函数形式呈现，有效缩短开发周期，便于程序修改与移植。同时，软件设计时预留了应用接口，利于未来升级扩展，例如新增协议等功能。
29、 软件系统功能模块详见图3。
30、 软件系统运行的操作流程
31、 车载终端软件系统主程序采用状态机结构，负责实现主要功能，其工作流程4所示。
32、 程序运行时，首先完成GPS和GPRS串口的初始化，随后进入主控制循环。在主循环中，先判断GPS数据是否有效（即定位是否成功）。若定位成功，则进入下一状态，建立GPRS连接；若失败，则重新尝试定位。GPRS连接建立后，可将处理后的定位数据发送至监控中心。此外，主程序运行期间还能响应遥控器中断请求，以实现更多功能。
33、 两个软件系统的协议栈
34、 本系统参考OSI模型与TCP/IP协议栈，设计了包含传输层、网络层、数据链路层和物理层的四层网络传输协议，其结构5所示。
35、 在车辆监控系统中，通常会涉及几十、几百甚至上千个车载终端。针对这类应用，其特点是数据量小、多点分散、实时性要求高且终端数量众多，因此在传输层使用UDP相较于TCP更具优势。
36、 IP协议作为网络层的核心协议，主要负责将数据流分割为合适大小的数据包，并通过路由选择机制，利用不同的路径将数据包发送到目标IP地址。在物理层之上，PPP协议作为GPRS指定的数据链路层协议，通过CRC校验和确认机制，将原始的物理层连接转换为无差错的数据链路。当PPP协商成功后，系统能够远程登录至互联网，并获得网关分配的IP地址。
37、 在终端与网络之间，物理层的连接依赖于GPRS。具体的GPRS协议已集成到GPRS modem中。通过正确的AT指令配置数据端的GPRS modem后，可使用AT拨号指令完成拨号连接。当收到GPRS modem返回的拨号反馈应答时，一条物理通道（即GPRS信道）便在终端与网络之间建立起来，从而实现数据的传输与交互。
38、 城市智能交通未来发展趋势展望
39、 城市交通问题日益突出，推动了综合信息平台、车载导航系统、公共交通调度系统及城市应急体系的发展，这些领域将迎来重要机遇。
40、 总体来看，城市智能交通系统将朝着综合化、多部门协同的方向发展。这一系统关联市民出行、公安交通监管、交通部门车辆管理、城市建设及通信等多个领域，因此未来城市智能交通的发展必然是以交通和公安为主导，同时融合多部门共同推动的进程。
41、 四、归纳总结
42、 本文阐述了GPS/GPRS车辆监控系统终端的实现方法，详细说明了软硬件构成与设计过程。系统经过多次测试，性能稳定可靠。该方案适用于指挥监控、汽车租赁管理、物流运输及医疗救护等领域，具有广阔的应用前景和市场价值。
