三維GIS在車輛監(jiān)控平臺(tái)中的應(yīng)用

1、三維GIS在重點(diǎn)車輛監(jiān)控平臺(tái)中的應(yīng)用在重點(diǎn)車輛危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車輛、市縣區(qū)際以上客運(yùn)班車、旅游包車、重 型貨車、超長(zhǎng)汽車、建設(shè)施工單位散裝物料車、校車、教練車等監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)中,依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)、地理空間信息技術(shù)、GPSK術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等多種數(shù)字技術(shù)的集成,并通過(guò)技術(shù)集成達(dá)致效勞集成,從而實(shí)現(xiàn)公安重 點(diǎn)車輛治理的動(dòng)態(tài)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和空間可視化,是智慧城市的根底工程和 重要組成局部.隨著二維電子地圖逐步向三維電子地圖轉(zhuǎn)型升級(jí),掌握 3D GIS在重點(diǎn)車輛 監(jiān)控平臺(tái)中的應(yīng)用至關(guān)重要,本文介紹貝爾信基于 3D GIS的重點(diǎn)車輛監(jiān)控平臺(tái) 的解決方案.一、對(duì)重點(diǎn)車輛監(jiān)控的要求重點(diǎn)車輛在安裝

2、行車記錄儀后,要與市公安重點(diǎn)車輛監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交 換,對(duì)車輛調(diào)度、路線指引、行程監(jiān)控、車速限制、交通違法警告、故障處理服 務(wù)、車輛盜搶報(bào)警等信息的適時(shí)傳輸,實(shí)現(xiàn)交通限制指揮中央及車屬公司對(duì)車輛 行駛過(guò)程的平安監(jiān)管,從而到達(dá)實(shí)時(shí)防范駕駛員疲勞駕駛、超速駕駛、越線駕駛 等交通違法行為,預(yù)防引發(fā)道路平安事故,保證車輛行駛平安.對(duì)重點(diǎn)車輛的監(jiān)控和治理包括如下內(nèi)容： 1超速駕駛報(bào)警治理如果重點(diǎn)車輛行車速度超過(guò)系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的速度值, 公安重點(diǎn)車輛GPsa控 中央就會(huì)收到報(bào)警信息并且馬上通過(guò)監(jiān)控座席向該車發(fā)出警告, 提示駕駛員限制 車速.通過(guò)這種方式來(lái)糾正司機(jī)的違章行為.公安交警重點(diǎn)車輛GPSB控中央每

3、個(gè)月都會(huì)打一份當(dāng)月重點(diǎn)車輛超速報(bào)表給交管科 或相關(guān)部門(mén),這些部門(mén)收到報(bào) 表后,即向違章車輛的所屬公司發(fā)放通知,要求整改.?；\(yùn)輸車、泥頭車等車輛的區(qū)域限定報(bào)警治理通過(guò)在車載GPS8統(tǒng)上設(shè)置區(qū)域報(bào)警,規(guī)定它在某一劃定區(qū)域范圍內(nèi)或范圍 外行駛,一旦車輛離開(kāi)或進(jìn)入限定的區(qū)域范圍, 公安重點(diǎn)車輛GPsa控中央會(huì)及 時(shí)向該車發(fā)出警告信息,要求其返回限定的區(qū)域按線路行駛.3疲勞駕駛報(bào)警治理系統(tǒng)通過(guò)對(duì)重點(diǎn)車輛上安裝的記錄儀預(yù)設(shè)的行駛時(shí)間限定值來(lái)監(jiān)管駕駛員 是否疲勞駕駛.如果司機(jī)繼續(xù)超時(shí)駕駛,系統(tǒng)將本次駕駛自動(dòng)記錄為疲勞駕駛, 并生成報(bào)表.如果要消除疲勞駕駛記錄,唯一的方式就是在適宜地方效勞站等 連續(xù)休息20

4、分鐘以上.(4)長(zhǎng)途客運(yùn)車超時(shí)停車報(bào)警治理啟用超時(shí)停車報(bào)警功能后,長(zhǎng)途客車一旦在市區(qū)停留的時(shí)間超過(guò)系統(tǒng)設(shè)定的 時(shí)間,公安重點(diǎn)車輛gpss控中央就會(huì)立即向該車發(fā)出指令, 要求其迅速駛離城 區(qū),保證城區(qū)交通的暢通.(5)重點(diǎn)車輛偏離行駛路線報(bào)警治理當(dāng)車輛偏離了系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的路線時(shí),公安重點(diǎn)車輛GPsa控中央便會(huì)馬上 向該車的駕駛員發(fā)出警告信息,指令其返回原定路線繼續(xù)行駛或限制車速.(6)3G實(shí)時(shí)視頻、抓拍防超載在長(zhǎng)途客車、旅游包車上安裝攝像頭,可以對(duì)車輛、司機(jī)、乘客進(jìn)行實(shí)時(shí)視 頻監(jiān)控,預(yù)防超載.(7)對(duì)重點(diǎn)車輛安裝記錄儀的識(shí)別功能監(jiān)控平臺(tái)啟用后,路面巡邏的交警可以配備 GPSM別器.當(dāng)遇到重點(diǎn)車輛

5、時(shí) 按動(dòng)識(shí)別器按鈕,該車輛轉(zhuǎn)向燈會(huì)按預(yù)設(shè)方式閃動(dòng),證實(shí)該車已安裝符合部標(biāo)、 標(biāo)準(zhǔn)的記錄儀并納入監(jiān)控中央進(jìn)行治理.如果沒(méi)有閃動(dòng)那么說(shuō)明該車沒(méi)有安裝記錄 儀或安裝了不符合標(biāo)準(zhǔn)的記錄儀,這樣就可以按章進(jìn)行查處,提升了工作效率, 預(yù)防局部車主逃避檢查或蒙混過(guò)關(guān). 同時(shí)通過(guò)交警查車按動(dòng)識(shí)別器,記錄交警查 車處警次數(shù),作為工作績(jī)效考核.(8)GPS監(jiān)控系統(tǒng)電子地圖接入警用電子眼功能將市公安局已經(jīng)應(yīng)用的道路或者布控電子眼數(shù)據(jù)接入到電子地圖,實(shí)現(xiàn)GPS監(jiān)控和實(shí)時(shí)路口視頻結(jié)合起來(lái),更有效地進(jìn)行布防、布控、指揮調(diào)度.二、對(duì)GPS輛定位監(jiān)控系統(tǒng)的要求衛(wèi)星定位汽車行駛記錄儀接收GPSt位信息并采集車輛狀態(tài)信息,通過(guò)移

6、動(dòng) 通信網(wǎng)絡(luò)定時(shí)、定距、或點(diǎn)名上傳數(shù)據(jù)到 GP%業(yè)系統(tǒng).GPS業(yè)系統(tǒng)通過(guò)通信 網(wǎng)絡(luò),把車輛定位信息以及狀態(tài)信息上傳到市 GPSS控中央,簡(jiǎn)稱為監(jiān)控中央, 由數(shù)據(jù)共享平臺(tái)提供各行業(yè)車輛的位置和運(yùn)行軌跡. 可以在電子地圖上顯示出車 輛的實(shí)時(shí)位置,查詢車輛的屬性,并重現(xiàn)車輛的運(yùn)行路線軌跡、 查詢車輛行駛記 錄等.系統(tǒng)主要由三局部組成：(1)監(jiān)控中央：監(jiān)控中央配置具有調(diào)度、治理、報(bào) 警、監(jiān)控等功能的GIS應(yīng)用軟件.(2)通信系統(tǒng)：依托移動(dòng)通信數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)(選 擇3G網(wǎng)絡(luò))建立連接監(jiān)控中央與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的專網(wǎng), 實(shí)現(xiàn)車輛定位數(shù)據(jù)和行駛 記錄的雙向傳輸；(3) GPS載終端：GPS載終端安裝在各行業(yè)車輛上

7、,實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的GPSt位,并實(shí)現(xiàn)車輛與監(jiān)控中央的數(shù)據(jù)通信.對(duì)監(jiān)控端系統(tǒng)的需求包括：(1)地圖操作電子地圖在整個(gè)系統(tǒng)中占有重要地位.對(duì)電子地圖的操作屬于本系統(tǒng)最基 本的功能.本系統(tǒng)基于GIS平臺(tái)軟件,實(shí)現(xiàn)電子地圖的各項(xiàng)操作功能.地圖操作主要包括以下功能：地圖瀏覽：包括地圖放大、縮小,地圖漫游,全圖顯示等地圖瀏覽根本操作.地圖放大：根據(jù)需要,縮小地圖上的目標(biāo).有兩種方式：一種是單擊地圖, 以點(diǎn)擊位置為中央放大一倍；一種是圈定放大范圍,使圈定的范圍變?yōu)榈貓D顯示 范圍.地圖縮?。焊鶕?jù)需要,縮小地圖上的目標(biāo).有兩種方式：一種是單擊地圖, 以點(diǎn)擊位置為中央縮小一倍；一種是圈定縮小范圍,使當(dāng)前地圖范圍縮小到

8、圈定 范圍.地圖漫游：可根據(jù)需要將地圖顯示范圍移動(dòng)到指定位置,拖動(dòng)時(shí)將地圖拖 動(dòng)到鼠標(biāo)放下的位置.全圖顯示：將地圖某一圖層的最大范圍作為地圖的顯示范圍.地圖編輯：包括圖層限制、標(biāo)注設(shè)置、顏色設(shè)置、符號(hào)設(shè)置等.地圖查詢：地圖查詢包括空間查詢和屬性查詢兩種根本類型,具體包括空間 定位查詢、屬性信息查詢、空間區(qū)域查詢等.地圖量算與分析：包括地圖上有關(guān)地物的坐標(biāo)、長(zhǎng)度(距離)、面積、體積等 的量算,以及有關(guān)地物的統(tǒng)計(jì)分析等.地圖輸出：包括地圖輸出打印、地圖導(dǎo)出等.可以指定打印范圍,設(shè)置打印 比例,選取打印內(nèi)容.可以根據(jù)需要,選擇某一矩形范圍,導(dǎo)出為 BMP JPG等 常見(jiàn)格式的圖片文件.(2)車輛定位

9、顯示：車輛定位顯示是本系統(tǒng)的一個(gè)根本功能.車載終端接 收GPSt位信息和采集車輛狀態(tài)信息,通過(guò)移動(dòng)通信平臺(tái)定時(shí)、定距、越區(qū)或點(diǎn) 名上傳數(shù)據(jù)到監(jiān)控中央,監(jiān)控中央能隨時(shí)掌握入網(wǎng)車輛的位置和運(yùn)行軌跡.監(jiān)控 中央可對(duì)處于報(bào)警狀態(tài)和非報(bào)警狀態(tài)的車輛進(jìn)行隱蔽的跟蹤監(jiān)控.(3)車輛查詢：車輛查詢功能模塊提供了人機(jī)交互方式查詢車輛的根本信息, 系統(tǒng)提供以下車輛查詢模式.(4)單車點(diǎn)選查詢：根據(jù)車牌號(hào)能唯一定位環(huán)衛(wèi)車輛、巡查車輛,顯示車輛 的根本信息,并在圖中高亮顯示車輛的位置,跟蹤車輛的運(yùn)行軌跡.(5)空間范圍查詢：空間范圍查詢是根據(jù)空間位置關(guān)系進(jìn)行查詢,根據(jù)用戶 選定的網(wǎng)格或劃定的空間范圍,查看落入范圍內(nèi)的

10、車輛狀態(tài)及其詳細(xì)屬性.(6)模糊查詢：根據(jù)車輛的根本屬性和狀態(tài)對(duì)車輛進(jìn)行模糊查詢.車輛的詳 細(xì)屬性包括車輛編號(hào)、車牌號(hào)、車輛類型、司機(jī)姓名、司機(jī)聯(lián)系方式等信息.(7)車輛監(jiān)控車輛監(jiān)控是指監(jiān)控中央對(duì)車載終端的遠(yuǎn)程限制,包括車載裝置工作參數(shù)設(shè)置、 車載裝置檢測(cè)、車輛跟蹤等.(8)車輛治理車輛治理模塊對(duì)各行業(yè)車輛進(jìn)行治理,所有車輛配備GPS車載終端設(shè)備,并以車牌號(hào)作為唯一標(biāo)識(shí)碼.車輛治理包括業(yè)務(wù)治理和終端自檢等功能.9業(yè)務(wù)治理系統(tǒng)提供業(yè)務(wù)治理功能,通過(guò)表單錄入的形式注冊(cè)、注銷入網(wǎng)車輛,對(duì)車輛 的屬性檔案進(jìn)行治理,允許修改及查詢.系統(tǒng)將司機(jī)根本信息與車輛進(jìn)行關(guān)聯(lián), 同時(shí)能夠查看車輛的責(zé)任人及其相關(guān)信息

11、.主要是進(jìn)行入網(wǎng)車輛注冊(cè)和注銷,車 輛屬性修改,車輛查詢等.止匕外,還有車輛自檢、統(tǒng)計(jì)、信息效勞、軌跡記錄與回放等功能要求.三、二維電子地圖向三維升級(jí)的要求地理信息涉及更為廣泛的空間相關(guān)信息,測(cè)繪地理信息開(kāi)展“十二五總體 規(guī)劃綱提出“構(gòu)建數(shù)字中國(guó),監(jiān)測(cè)地理國(guó)情,開(kāi)展壯大產(chǎn)業(yè),建設(shè)測(cè)繪強(qiáng)國(guó)總 體戰(zhàn)略.截止2022年5月份,全國(guó)已有260余個(gè)地級(jí)以上城市開(kāi)展了數(shù)字城市 地理空間框架建設(shè).根據(jù)國(guó)家測(cè)繪地理信息局的規(guī)劃,到 2022年全國(guó)所有地級(jí)城市和有條件的 縣級(jí)城市都完成地理信息公共平臺(tái)的建設(shè), 從而自下而上地建成數(shù)字省區(qū),最終 全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字中國(guó).到 2022年,全國(guó)將根本建成由“一個(gè)網(wǎng)全球衛(wèi)星定

12、位 綜合效勞網(wǎng)、“一張圖國(guó)家根本比例尺地形圖、“一個(gè)平臺(tái)國(guó)家地理信息 公共效勞平臺(tái)組成的數(shù)字中國(guó)地理空間框架.因此,未來(lái)幾年,越來(lái)越豐富的數(shù)據(jù)和應(yīng)用也會(huì)被參加到城市公共效勞平臺(tái). 地理信息產(chǎn)業(yè)總體將從政府部門(mén)走向企業(yè)和群眾信息效勞,其中,車載導(dǎo)航和個(gè)人移動(dòng)LBS 基于位置的效勞,LBS是典型的地理信息群眾應(yīng)用.研究顯示,導(dǎo)航與位置效勞產(chǎn)業(yè)在國(guó)際上已成為繼互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信之后的 開(kāi)展最快的新興信息產(chǎn)業(yè)之一,近年來(lái)持續(xù)保持 50犯上的年增長(zhǎng)勢(shì)頭,具有十 分巨大的市場(chǎng)潛力.中國(guó)?導(dǎo)航與位置效勞科技開(kāi)展“十二五專項(xiàng)規(guī)劃?要求 突破三大核心技術(shù)：1泛在精確定位：城市室內(nèi)外米級(jí)無(wú)縫導(dǎo)航定位技術(shù)、全 球室外

13、亞米級(jí)實(shí)時(shí)精密定位技術(shù)；2全息導(dǎo)航地圖：室內(nèi)外三維米級(jí)全信息導(dǎo) 航地圖數(shù)據(jù)獲取、迭加、融合與更新技術(shù)；3智能位置效勞：支撐億級(jí)用戶的 位置信息搜索、智能推送和按需效勞技術(shù).因此,在大規(guī)模城市三維建模完成的根底之上,二維電子地圖向三維電子地 圖升級(jí),最終實(shí)現(xiàn)城市的三維可視化治理就是必然的大趨勢(shì),也是對(duì)重點(diǎn)車輛監(jiān) 控行業(yè)開(kāi)展的必然選擇.四、全景呈現(xiàn)3D GIS重點(diǎn)車輛監(jiān)控可視化治理平臺(tái)貝爾信全景呈現(xiàn)3D GIS重點(diǎn)車輛監(jiān)控可視化治理平臺(tái)是以 VIDC嵌入式可插 拔海量數(shù)據(jù)處理城市中央主機(jī)為核心, 通過(guò)遍布城市的、構(gòu)建在智能視覺(jué)物聯(lián)網(wǎng) 和智能視覺(jué)車?yán)锞W(wǎng)根底之上的前端智能視頻采集系統(tǒng) IVS,利用基于

14、云計(jì)算的 后臺(tái)大數(shù)據(jù)分析、海量視頻處理和檢索系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)城市人、車、物、路、事件 的平安狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控,智能感知城市中面臨的交通情況和平安威脅,一旦被監(jiān)控車輛發(fā)生報(bào)警可通過(guò)該平臺(tái)全景呈現(xiàn)報(bào)警信息,做到“事前智能感知、事中精 準(zhǔn)處置、事后完整取證,從而實(shí)現(xiàn)城市重點(diǎn)車輛監(jiān)控體系建設(shè).圖1:全景呈現(xiàn)3D GIS重點(diǎn)車輛監(jiān)控可視化治理平臺(tái)平臺(tái)采用了智能視覺(jué)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、3D GIS可視化治理平臺(tái)技術(shù)、VIDC云單 元主機(jī)技術(shù)等三大 核心技術(shù).其中,在3D GIS可視化治理平臺(tái)中嵌入了貝爾信 3DCity Engine 核心引擎.3Dcity Engine 是由貝爾信公司完全自主開(kāi)發(fā)的,擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)

15、權(quán)的 國(guó)際領(lǐng)先的三維地理信息處理核心技術(shù), 它以分布式的三維地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基 礎(chǔ),采用模型流技術(shù)、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)效勞分建共享技術(shù)、圖形圖像處 理技術(shù)、多元實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接入技術(shù)、 WF辭口 WM孩術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和其 它相關(guān)信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)各種地理信息資源的統(tǒng)一治理、 整合、交換、協(xié)同和共享, 建立跨地區(qū)、跨部門(mén)的“一站式網(wǎng)絡(luò)協(xié)同效勞體系,為政府、企業(yè)、公眾提供 網(wǎng)絡(luò)化三維地理信息效勞.三維地理信息海量數(shù)據(jù)處理的核心引擎的框架如下:行業(yè)應(yīng)用貝爾信Chy Engine引擎政府決策公眾齦務(wù)圖2： 3Dcity Engine 系統(tǒng)構(gòu)架圖3D City Engine 引擎功能特點(diǎn)：(a)可嵌

16、入式貝爾信VIDC云計(jì)算-云存儲(chǔ)-云分析-云限制主機(jī)平臺(tái)(b)可以作為智慧城市運(yùn)營(yíng)綜合治理中央平臺(tái)的支撐引擎(c)高速的海量城市三維空間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理水平(d)出色的三維仿真效果與二維 GIS的結(jié)合(e)組件式3DCityEngine平臺(tái)與二次開(kāi)發(fā)支持 完整的空間數(shù)據(jù)描述體系(g)三維矢量數(shù)據(jù)解決方案(h)良好的人機(jī)交互(i)二三維空間地理信息表現(xiàn)無(wú)縫整合(j)人性化瀏覽操作(k) 事件觸發(fā)機(jī)制(l)跨平臺(tái)通信(m)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)引擎五、應(yīng)用和開(kāi)展趨勢(shì)智能禊覺(jué)華聯(lián)網(wǎng)圖3:基于智能視覺(jué)技術(shù)的智能視覺(jué)車聯(lián)網(wǎng)如圖3所示,利用無(wú)線寬帶技術(shù),如無(wú)線城市 Wi-Fi熱點(diǎn)或3G 4G網(wǎng)絡(luò),結(jié) 合車載和路側(cè)建

17、立的視頻監(jiān)控點(diǎn),能構(gòu)建智能視覺(jué)車聯(lián)網(wǎng),結(jié)合 3D GIS和精準(zhǔn) 定位效勞,就能實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)車輛、事故現(xiàn)場(chǎng)、事件、災(zāi)難等實(shí)現(xiàn)全景呈現(xiàn),利用 3D GIS和位置效勞實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)可視化治理.其應(yīng)用情景包括：以貝爾信全景呈現(xiàn)3D GIS重點(diǎn)車輛監(jiān)控可視化治理平臺(tái)為根底,結(jié)合警力分 布、道路交通標(biāo)志標(biāo)線、隔離護(hù)欄、交通治理舉措及其它專業(yè)化的信息,綜合顯 示交通誘導(dǎo)、警力分布、公路車輛智能監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)的運(yùn)行情況.通過(guò)統(tǒng)一的Web界面,除提供根本的空間數(shù)據(jù)瀏覽、 查詢功能外,還需要在三維電子地圖上直觀 提供實(shí)時(shí)的城市各主要道路的交通流量、車速、事故發(fā)生情況等動(dòng)態(tài)交通信息.同時(shí),利用衛(wèi)星定位車輛行駛記錄儀在危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車、 客運(yùn)班車、旅游包車、 重型貨車、汽車、列車、建設(shè)施工單位散體物料車、駕駛培訓(xùn)教練車等重點(diǎn)車輛 上的安裝、使用,建設(shè)完善的營(yíng)運(yùn)車輛統(tǒng)一平安監(jiān)管效勞平臺(tái),形成較為完善的營(yíng)運(yùn)車輛實(shí)時(shí)監(jiān)管體系,變“被動(dòng)治理為“主動(dòng)治理,做到“事前智能感知、 事中及時(shí)處置、事后完整取證,從而有效地預(yù)防重特大交通事故的發(fā)生；同時(shí) 通過(guò)車載終端信息采集系統(tǒng),獲得實(shí)時(shí)有效、準(zhǔn)確統(tǒng)一的運(yùn)輸車輛營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù),為 行業(yè)治理、企業(yè)運(yùn)營(yíng)提供決策依據(jù).未來(lái)開(kāi)展趨勢(shì)是：借助于3D GIS重點(diǎn)車輛監(jiān)控可視化治理平臺(tái),以及