GPS導航在車輛管理中的重要作用分析

宋雙慶

（大慶油田信息技術公司，黑龍江 大慶 163511）

自改革開放以來，我國經濟水平以一個非?？斓乃俣仍鲩L，各個行業領域都迎來了發展的機遇。其中石油行業發展最為迅速，對于我國經濟推動效果也最為明顯，石油開采施工作業面比較廣，分區相對來說比較多，也使得車輛管理期間，存在一些明顯的車輛運行特點，跨區比較長，分布不均勻等，而且野外施工環境比較差，施工工況不穩定，進一步增加了車輛管理難度。隨著現代化進程的加快，油田車輛管理改革是必然的，這種改革可以依托于現代化技術，比如結合GPS技術，GPS以其極具優勢的應用特點，讓它在很多行業都有較好的應用效果，應用于車輛管理也是非常有效果的。GPS導航對于車輛管理的重要作用體現在多個方面，通過具體的應用，可以實現車輛的實時狀態監測，分析車輛運輸最佳路線，提供最優線路，節省運輸時間和運輸成本，還能強化車輛安全管理，使油田車輛安全管理達到標準狀態，保障駕駛員和車輛的安全，更好地推動石油企業的發展。

1 GPS技術分析

1.1 GPS技術

GlobalPositioningSystem的英文簡稱為GPS，通俗來說，就是全球定位系統。該系統采用了衛星測時和測距，能夠實時地為車輛和船舶等移動交通工具的位置、速度、時間等進行精確的導航和定位。GPS車輛的功能實現是由監測中心和車輛終端組成的?；陔娮拥貓D和操縱平臺的監測系統，可以對汽車運行狀況進行實時監測，然后將調度指令傳送給汽車的終端，從而達到對汽車的控制。車輛管理機構采用車載監測終端，由通信公司的監測平臺或所屬的副監測站發出控制命令，并將GPS技術與黑匣子分析系統相融合，獲取車輛實時位置、車速、GPS時間、電子圍欄、里程計算等數據，并可對司機是否疲勞駕駛、是否牢系安全帶等數據進行分析，實現對行駛記錄儀記錄數據的綜合分析車輛報警數據分析、事故前車輛運行模擬等功能。

1.2 車載GPS技術發展趨勢

第一個主要的發展趨勢是頻率分集技術，在二代GPS取代了老舊的衛星時，事實上正在進行著頻率分集，將所有老舊衛星取代后，這些新的衛星將會向民用客戶發送三種新的定位信號。第二個主要的發展趨勢是消除射頻干擾，GPS的無線電頻率非常低，通常在10～16瓦，它很可能受到附近的無線電頻率的影響而失效。GPS接收器將會透過噪聲，將所收到的距離編碼與存儲于當地的拷貝代碼進行比對。在兩個相位完全相同的情況下，接收器可以將時間信號當作一個精確的基準，從而實現準確定位。第三個主要發展趨勢是采用集成式的機械裝置，確保其位置的偏差不超過某個具體數值。利用GPS差分法，得到了GPS在全球同步通信中的最新誤差信息，并由陸地基準接收端接收誤差并修正。以前GPS誤差為2m，而如今會變得更低。

1.3 GPS技術特點分析

GPS系統包括用戶設備、地面控制系統和空間星座。利用GPS技術能夠給出高效率、快速、準確的立體坐標和與之有關的內容，體現了自動化、全天候、效益高、準確率高的優點。隨著GPS技術與現代通信技術的結合，可以有效地滿足GPS技術動態發展的需要，從而達到更高的實時導航和定位需求，并不斷地擴大其應用的深度和廣度。在此基礎上，利用載波相位差分GPS技術，可以使GPS的定位準確率得到全面提高，可以有效地達到毫米級的精確控制。此外，根據GPS技術本身的特性，對應于各測點之間的地平面和空間的幾何形狀，其優點是更為便利和靈活，可達到各級別測控網絡的測試需求。利用GPS全站技術，可將GPS技術用于地形和地表的測繪，尤其是對有關的地面沉降和變形進行有效的監控，在成本、效率和精度把控上都有著很大的優越性。

2 GPS導航在車輛管理中的重要作用分析

由于石油企業生產往往地處邊遠、地域條件較差，所以，對車輛運行監測與控制將會對整個生產過程安全性與有效性產生重要的作用。在特殊情況下，為保障交通運輸工具在惡劣工作條件下的安全、高效運行，要充分發揮GPS導航的作用，有效地對油田車輛交通工具進行實時監測和管理。

特種車輛是石油生產中必不可少的輔助工具，主要包括井下作業系統和測井系統兩類，具體的車型包括井架車、地錨車、吊車、水泥車、罐車、測井工具車、絞車、消防器材運輸車、放射源運輸車等。這些車輛大多都是超長、超寬大、超重型；此外，因作業的特殊性和施工的分化性，以及作業距離遙遠、環境惡劣等原因，極易導致作業失敗或發生交通意外。利用GPS對車輛的野外作業進行跟蹤和監控，實時了解其工作狀態，能夠對其進行動態、高效的管理，以保證作業的安全和工作的效率。在事故發生后，能夠對發生事故的車輛進行及時、高效的處理，減輕了特種車輛在野外作業的危險。

油田企業主要生產石油、天然氣等危險物品，這些危險物品具有易爆、易燃、有毒、腐蝕、放射性等特點，在輸送過程中極易引發火災、爆炸等安全問題。所以，在對車輛技術水平第一個標準的基礎上，實時跟蹤和監控危險貨物的安全運行是必不可少的。利用GPS進行危險貨物的管理，可以對其進行實時定位，包括經度、緯度、方向、車速等，并能迅速地協助事故現場和有關部門解決交通事故。通過對運輸車輛、危險品和人員的安全管理，將運輸風險降至最小，提高緊急情況下的救援救助時間。GPS技術的運用，使駕駛員和危險物品運輸的安全性得到了明顯改善，同時，也使企業能夠更好地監管車輛運輸。

由于石油公司的工作特點，所采用的車輛裝備一般都是滿足體積大、質量大、安全平穩、及時運達生產場地的要求。同時，由于石油生產所處的地理環境和惡劣的路況等環境條件，對車輛位置、行駛路線、安全狀況等情況的實時掌握尤為關鍵。利用GPS及通信技術對車輛的運輸進行追蹤監測，利用電子地圖將其實際位置、方向及瞬間速度等信息進行實時顯示，并能根據其運動軌跡，將其固定在屏幕上，同時，實現多窗口、多車輛、多屏幕的追蹤監測，保障了車輛的運輸安全。利用GPS追蹤和定位技術，對車輛設備運輸進行追蹤和監測，既能保證運輸的安全，又能使運輸路徑得到最優處理，降低運輸成本，提高工作效率。

在石油車輛油耗管理中，GPS技術可以對燃油消耗進行準確管理，并有效控制其油耗成本?；贕PS車輛監測平臺基礎上研制的精準燃油消耗管理系統能夠實現對燃油消耗的全面監測，對燃油消耗進行準確的計算，從而有效克服了油田車輛燃油經濟性的缺點，對燃油消耗進行了控制，這樣可以減少車輛的運營費用。以GPS系統平臺為基礎，結合GPS技術、電子測量技術和微電腦技術，可對單臺車輛的燃油進行實時監測和異常油耗預警，每一時段的燃油消耗情況數據，以及一定時期內的燃油消耗報告。其具體實施原理是：通過GPS車載MCU對燃油傳感器進行仿真輸出，并將其仿真值轉換成數值，并按照系統設置的時間間隔進行定時發送，實時跟蹤監測汽車的工作狀況，可以將燃油變化與車輛的工作狀況（尤其是車速）之間的相關性進行對比，以此來判定燃油消耗的異常狀況，并對油耗異常情況進行預警。

此外，對單車行駛狀況與油耗量之間的相關性進行統計，可以為企業的營運管理提供有效的數據，同時，規劃單位也可以利用這一指標對燃料消耗率和車輛的“油運比”進行最優配比，節省費用，提高車輛的使用效益。

當前，各大油田推進車輛管理信息化工作的努力不盡相同，其使用的領域并不廣泛，僅有少數幾個油田采用了GPS技術。GPS技術能夠有效地監控、管理和控制汽車，能夠及時地對車輛行駛中出現的各種安全風險進行實時的在線反饋。一個年產量200萬噸的油田，需要約1000～2000臺車輛，車輛使用費用每年高達上億元，是石油生產成本的主要組成，必須強化對車輛的有效監管，在提高安全性的前提下，可以為企業節省經營費用。為此，油田企業應當積極推進GPS技術在油田車輛管理中的運用，引進汽車狀況GPS監測，充分利用GPS技術對油田的車輛進行追蹤管理，讓管理者隨時了解油田內的施工車輛的狀況，并按照各個施工地段、各個生產片區和各條運營線路規范要求，合理制定出符合油田車輛的行駛安全要求，配合制定相應的管理考核辦法，這樣可以加強對車輛和駕駛員的管理。改善了汽車的行駛安全，應對緊急情況，有效地提升了車輛的利用率，為汽車的經營和管理提供了一種全新的方法，同時，也讓科學技術在車輛追蹤和控制中起到了很大的促進作用。在石油企業GPS車輛信息管理平臺上，需要實現以下幾方面的工作：根據車輛的位置監測，包括經度、方向、速度等參數；根據車輛狀況自動報警，防止因行駛而引起的安全隱患；導航圖的功能，可以對所監測的汽車進行定位；提供行車記錄的回放，便于日常的管理和詢問；區域及防盜警報，當被監視的車輛被自動非法轉移到特定地區時，可以進行及時的報警；提供汽車信息的添加、修改和刪除等功能，為車輛的日常管理提供有力的數據支撐。通過在計算機上安裝GPS和電子地圖，實現了對進入網絡車輛的自動化監測，無論車輛行駛到哪里，都能得到車輛的實時狀態。若某一地區的全部車輛均裝有GPS，則每年因節能、安全、調度等而產生的經濟效益將達到上千萬元，其主要效益表現在：有效實施車輛的管理，大大提升了汽車的安全性能，有效杜絕速、越界等違章行駛，大大減少了事故發生率；只要在車上裝GPS，利用最佳的測距能力，就可以規劃出一條最優合理化的路線，一臺車每天少走10km，一年下來就是100萬英里，光是燃油費，就可以節約60萬元以上。對于發生在油田的意外事件，可以利用GPS進行實時導航和調度，在最短的距離內將附近的交通工具轉移到安全地帶，最大程度上降低損失。

3 結語

從現實情況來看，油田現代化生產管理越來越全面化，為了充分保障油田現代化生產管理優勢，要做好GPS導航在車輛管理中的應用工作，通過GPS導航，動態監測其車輛運行狀態，發現車輛異常情況可以及時反饋，從而安排工作人員快速處理，確保車輛運行的穩定性。GPS導航在車輛管理中發揮的作用是巨大的，不僅可以通過GPS導航掌握司機的駕駛狀態、出發時間、行駛路線等，還能通過這些動態檢測方式約束司機的不安全行為，使之規范駕駛，保障車輛安全運行。