基於救難車行踪偵測之迴避引導 系統 AVOIDING GUIDING SYSTEM FOR EMERGENCY VEHICLES WITH GPS AND MOVING PREDICTION Adviser : 柯開維教授 Speaker : 張文 諸 1

Outline 2  Introduction  System Architecture  System Design  Conclusion  Demo

Introduction 3  大多數的 GPS 定位系統應用在車輛的定位與導 航上，且都只有單向傳輸系統，這樣的應用很 有限。  使用 GPS 搭配手機行動通訊網路，建置一套完 整的 LBS 系統。  使得用路人能明確知道救難車的位置，並提供 迴避警示，達到兩方的車輛都能在安全且快速 的交通上行駛。

Introduction 4 系統道路示意圖

Introduction 5  GPS 取得目前自己的位置、方向、速度及時間。  行動可攜裝置 智慧型手機 Android 平台。  行動通訊 GPRS 、 3G 及 WiMAX 。

System Architecture 6  VLR 視為一個 Server 端，提供系統登錄資訊。當 登錄時增加資料欄位，並向 HLR 記錄資訊。  HLR 記錄資訊，提供車輛 location management 與 handoff management 服務。

System Architecture 7 HLR 與 VLR 運作圖

System Architecture 8 架構圖

System Architecture 9  Server 功能 維護 Client 服務範圍 發佈救難車位置資訊訊息  一般 Client 判斷救難車距離、行進方向給予迴避警示 Show 出兩者間地圖 語音播報  特殊 Client 傳送位置相關資訊

System Design 10  Server Android 用戶端 Web 伺服器 MySQL 資料庫 Server 運作圖

System Design 11  欄位  一般使用者  救難車使用者 車種車號 GPS 座標方向速度 車號 GPS 座標

12 Server 端運作流程圖

System Design 13  GPS 格式  $GPGGA, , ,N, ,W, 1,07,1.0,9.0,M,,,,0000*18 名 稱名 稱實 例實 例單 位單 位敘 述敘 述 訊息代號 $GPGGA GGA 規範抬頭 標準定位時間 時時分分秒秒. 秒秒秒 緯度 度度分分. 分分分分 北半球或南半球指示器 N 北半球（ N ）或南半球（ S ） 經度 度度度分分. 分分分分 東半球或西半球指示器 W 東（ E ）半球或西（ W ）半球 定位代號指示器 1 使用中的衛星數目 至 12 GPS 格式輸出表

System Design 14  方向之取得 GPS 每隔一秒更新一次當前地點資訊，每一點 的座標和上一點的座標一比較，就可以知道前 進的方向。

System Design 15 N S EW 0 。 180 。 判斷 θ 角度

System Design 16  速度之取得 兩點位置求距離 Latitude 1 ：起點緯度 Longitude 1 ：起點經度 Latitude 2 ：終點緯度 Longitude 2 ：終點經度 R ： (km)( 地球半徑 )

System Design 17  球體兩點距離公式  速度 v = d / t

System Design 18  距離之判斷 當收到緊急救難車座標資訊時，必須先對本 車與緊急救難車兩車之間的距離做出判斷，我 們以 1 公里為有效距離。 800 公尺、 500 公尺、 300 公尺、 100 公尺內做報區隔。

System Design 19  行進方向之判斷 救難車的行進方向，與本車行進方向是否相 等，加上記錄上一次兩者的距離與這次距離做 比對，兩者距離越來越靠近則屬於此案例。 擋住之前車示意圖

System Design 20  將交會之車輛 記錄上一次兩者的距 離與這次距離做比對後越 來越靠近；且兩者行進方 向不為反方向，代表不是 對向車道且越來越近者， 屬於此案例。再依兩者座 標之△ X 與△ Y 之關係，判 別左相會與右相會之來車。 將相會之車輛示意圖

System Design 21  不必處理車輛 對向之車輛 不會相會之車輛

System Design 22  時間補償距離修正 補償距離修正示意圖

System Design 23  假設 T 為本車定位時間與由 Server 端傳送之緊急 救難車之定位時間差。  V 為由 Server 端傳送緊急救難車之車速。  B 為緊急救難車行走距離。  Ｄ為兩車算出之距離。  Ｄ ’ 為實際距離。

System Design 24  B 為救難車之車速乘以網路傳輸所需的時間。  在同方向沒有角度情況下可算出以下公式。 行進同方向距離修正

System Design 25 將相會之左側車輛將相會之右側車輛

System Design 26  救難車之行進方向與本車之行進方向夾角 θ ，再 算出 B 代入下列公式算出 D’ 實際距離。

System Design 27  我們也設計一套公式去判斷漸行漸遠的車輛 漸行漸遠之車輛

28 Client 端運作流程圖

Conclusion 29  我們建置了一套系統，利用 GPS 衛星定位與透 過行動通訊的傳輸，達到行踪偵測救難車的位 置，提供給其他駕駛人參考作迴避警示。  本系統雖然可以行踪偵測救難車的位置，並提 供其他駕駛人迴避警示。但這算是單向傳輸， 如果可以達到雙向傳輸，當駕駛人把雍塞路段 告知這些緊急的救難車，讓救難車在規劃路徑 時做為參考，避開目前雍塞的路段，則整個系 統運作將更為完善。

Demo 30  展示影片

31  Q&A