GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)技術方案

1、GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)技術方案前言隨著無線通信技術和計算機技術的發(fā)展，為各個行業(yè)中交通物流的管理提供了新的技術手段，從而可以有效提高現有的行業(yè)管理與服務效率，GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)充分利用了現代科學技術的最新成果，綜合利用計算機網絡、全球衛(wèi)星定位（GPS）、無線通信、地理信息系統(tǒng)（GIS）等多學科的前沿技術，與行業(yè)的應用特點緊密結合，提供基于GPS位置服務的車輛監(jiān)控管理平臺。它可廣泛應用于交通物流行業(yè)，為城市交通管理、出租車安全防范、公交車業(yè)務調度、公共衛(wèi)生急救調度、社會貨運物流配送、大型企業(yè)物流、公共信息導航、海關貿易監(jiān)管等領域提供一種新的管理技術手段。同時也可以在防范車輛被盜、被搶、殺人越貨等惡性

2、犯罪方面提供一定的幫助，具有很好的經濟和社會效益。一GPS基本原理GPS是Navigation Satellite Timing and Ranging/ Globle Position System的字頭縮寫詞NAVSTAR/GPS 的簡稱。其含義是：利用導航衛(wèi)星進行測時和測距，以構成全球定位系統(tǒng)。GPS全球定位系統(tǒng)通過在軌的24顆在軌衛(wèi)星向地面不間斷發(fā)射定位信號，通過地面接收機的計算獲得實時三維位置、速度的時間信息從而實現全球性、全天候、連續(xù)的衛(wèi)星無線電導航服務。它最早用于軍事領域，1995年GPS系統(tǒng)正式投入商用運行后，已經應用在大地測繪、海上車輛導航、車輛定位監(jiān)控、建筑、農業(yè)等各個領域

3、，獲得了極高的效益。由于GPS定位技術具有定位精度高、速度快和成本低的顯著優(yōu)點，因而成為世界上廣泛應用的全球精密授時、測距、導航、定位系統(tǒng)。2000年5月美國取消了民用GPS定位的精度干擾措施，從而使民用GPS的定位精度大大提高，使全球的民用GPS應用市場得到巨大的推動，并迅速擴大其應用的領域和范圍。GPS衛(wèi)星定位車輛管理系統(tǒng)，系統(tǒng)采用GPS衛(wèi)星定位、GSM/GPRS通信技術，計算機存儲技術，Internet互聯(lián)共享技術最直觀地顯示車輛運行狀態(tài)信息，同時對車輛及貨物實時定位跟蹤，將運輸行業(yè)中的貨主、第三方物流及司機等各環(huán)節(jié)的信息有效、充分地結合起來，達到充分調度貨物及車輛的目的，保障貨物及司機

4、的安全，提高運輸效率。GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)一方面利用GPRSCDMA等信道，將車輛的位置信息、報警信息和服務信息實時傳送到監(jiān)控系統(tǒng)； GPS監(jiān)控平臺是車輛監(jiān)控系統(tǒng)的核心，提供GPS信息的采集、格式轉換與分發(fā)服務，響應用戶的各種命令請求，提供數據庫應用與存儲服務，完成用戶身份識別與安全控制。它包括：用戶服務代理（UAS）、派發(fā)中心（EGF）、數據庫應用服務器（DAS）、通訊接口（CI）及系統(tǒng)信息管理（MIS）軟件包等。各監(jiān)控分中心根據相應權限安裝監(jiān)控端，通過INTER網絡接入GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)，也可通過專線方式接入。為保證系統(tǒng)的安全性，可在客戶服務器上加上防火墻以保證系統(tǒng)不受外部侵入和損害。二 工

5、作原理 物流運輸車輛GPS管理系統(tǒng)將自動分析數據，將車輛全程運行軌跡、停車地點、停車時間及運行速度，在精確的全國電子地圖上一覽無余，全息再現。 本系統(tǒng)同時結合了 GPS-GSM/GPRS 技術， GPS 用于確定車輛所處的位置及速度等相關的信息，通過 GSM/GPRS 網絡將GPS車載終端采集的信息傳送回監(jiān)控中心，控制中心的軟件平臺將在電子地圖上顯示所查詢的車輛及貨物的相關信息。 三、功能簡介 1.        任何一輛車在任何時間是“空載”還是“滿載”或是“停車”或是“以多少公里的速度向什么方向行駛、向什么路段行駛”，控

6、制中心一目了然。2.        貨主可用自用手機隨時查詢送貨車輛的位置，可以了解到貨物的運行狀態(tài)信息及貨物運達目的地的整個過程，增強物流企業(yè)和貨主之間的相互信任。3.        物流企業(yè)可以充分了解司機送貨路線、送貨情況、貨物配送情況，任何輛車運送的貨品一目了然。4.        司機什么時間開車、什么時間停車、開多久、停多久，開車地點、停車地點、行駛路線全部自動記錄，中心隨時

7、知道。5.        司機低速度和超速度行駛時都會自動向控制中心報警。6.        司機什么時間送貨到達目的地、什么時間離開目的地；不按公司規(guī)定超時間進入或離開預定區(qū)域都自動向控制中心報警。有效地掌握司機的用車頻率、載貨、卸貨的實際情況，提高車輛使用周轉值。7.        司機什么時間在任何一個收費站交納路橋費時都會自動向控制中心匯報登記，有效杜絕司機亂報費用。8.

8、0;       司機什么時間在任何一個加油站加油時都會自動向控制中心匯報登記，有效杜絕司機偷油。9.        車輛每天行駛的路線和里程、油耗都詳細記錄在控制中心并自動形成報表。杜絕司機拉私貨和不良駕駛行為、 減少各種燃油費、路橋費、違章罰款、車輛損耗如輪胎損耗等不必要的費用支出。10.    強大的防盜、防搶、求助功能預防外人或司機偷竊車輛，避免連車帶貨品一起損失。11.    每天每月的工作報表有

9、效的對司機和內部工作人員的工作能力和態(tài)度提供有依據的考核懲罰 , 有效地提高經濟效益和管理水平。12.    由攝像頭獲取移動目標現場的視頻圖像信息，經壓縮編碼（可變壓縮比高達20-40：1）后通過GSM網以GPRS方式發(fā)到控制中心，控制中心接收，并進行解壓縮處理，圖像最終顯示在控制中心的大屏幕上?？煞奖阒苯涌吹浆F場交通狀況.13.    破壞車載GPS系統(tǒng)的任何一部分（連接電線、電源、接收機），系統(tǒng)向監(jiān)控中心報警并鎖車。14.    控制中心 24 小時配合當地 110 指揮中心服務。四 系統(tǒng)方案的具體

10、技術介紹和功能GPS綜合服務平臺是車輛調度服務中心的核心，提供GPS信息的采集、格式轉換與分發(fā)服務，響應用戶的各種命令請求，提供數據庫應用與存儲服務，完成用戶身份識別與安全控制。它包括：用戶服務代理（UAS）、派發(fā)中心（EGF）、數據庫應用服務器（DAS）、通訊接口（CI）及系統(tǒng)信息管理（MIS）軟件包等。系統(tǒng)采用模塊化設計，運行平臺為UNIXLINUXWINDOWS操作系統(tǒng)，數據庫采用目前最流行最穩(wěn)定的ORACLE數據庫。GPS綜合服務平臺與各種車載終端相連接的接口為獨立的通信接口（CI），可以實現專網終端、公網終端并網運行，并可以任意擴充終端種類，無需修改服務程序。其另一個重要部分是GPS

11、專用GIS控件，專注于快速、形象、生動的顯示GPS信息。在每一個模塊快速、高效、穩(wěn)定運行的基礎上，各模塊間可實現無縫連接，完成不同監(jiān)控應用；不同GPS移動單元，不同通訊方式在同一個系統(tǒng)上的統(tǒng)一運行。由于GPS定位派發(fā)的特殊性，要求系統(tǒng)能夠盡可能快地將GPS定位數據分發(fā)到不同的監(jiān)控端，而丟失一兩個定位數據是可以容忍的。在應用中，監(jiān)控用戶向系統(tǒng)發(fā)出的登錄、呼車、車輛控制等命令相對有限，而網絡中最大流量的數據是GPS定位數據包，所以系統(tǒng)間各個部分之間相連采用TCP/IP網絡，并大量采用UDP協(xié)議傳輸數據。由于UDP是無連接傳輸，系統(tǒng)開銷小，適合于大數據量的傳輸，而對于系統(tǒng)中命令的傳輸，采用命令確認機

12、制，使保證命令正確傳輸，這樣使系統(tǒng)以最高的效率轉發(fā)GPS定位數據包，同時能夠保證命令信息的正確傳輸。由于科技發(fā)展的日新月異，特別是無線通訊發(fā)展迅速，而GPS定位派發(fā)系統(tǒng)要與無線通訊系統(tǒng)連接，所以系統(tǒng)的可擴展性也影響到了系統(tǒng)的使用，只有方便升級和擴展的系統(tǒng)才能適應當前的用戶需求，因此系統(tǒng)采用服務器分布模塊式設計，以不同的服務器實現不同的功能，使系統(tǒng)功能的增加不需要對整個系統(tǒng)做修改。*用戶代理服務UASUAS（User Agent Service）主要提供監(jiān)控用戶的管理功能，它提供用戶登錄、用戶權限認證、密碼修改等功能。同時它將用戶對移動單元的指令發(fā)送到EGF派發(fā)中心，并將EGF發(fā)送來的GPS數據

13、包轉發(fā)給相應的用戶。UAS同時認證監(jiān)控用戶對移動單元所做的操作的權限，只有有權限的操作才會發(fā)送給EGF，否則返回錯誤。UAS同時分發(fā)EGF過來的GPS數據包，將它分發(fā)給相應的監(jiān)控終端。所有的用戶認證操作都是由UAS通過與數據庫應用服務器（DAS）完成的。將UAS單獨做成模塊，可以簡化核心功能和負載，是核心專注于數據的轉發(fā)，其次，為系統(tǒng)的兼容性考慮，可以使用不同的UAS將不同的監(jiān)控系統(tǒng)容入到GLDC中來，可以實現向前和向后兼容，同時為WEB、WAP的擴展提供良好的接口。定位派發(fā)中心EGFEGF（Expedite GPS Forward）是整個GPS綜合服務平臺的核心，它實現數據、消息的轉發(fā)，EG

14、F維護被監(jiān)控移動的單元列表，負責管理移動單元的狀態(tài)，處理監(jiān)控端發(fā)給移動單元的消息、命令，轉發(fā)GPS狀態(tài)信息，將相應的命令根據不同的移動單元類型發(fā)送到相應的通訊接口（CI），并將所有的命令和GPS狀態(tài)信息存入數據庫。一個EGF可以與多個通訊接口（CI）相連，將不同的無線通訊方式的GPS移動單元統(tǒng)一在同一個系統(tǒng)中監(jiān)控管理。數據庫應用服務DAS數據庫應用服務（DataBase Application Service）接收用戶的查詢，并返回查詢結果，DAS實現的查詢有：用戶名、密碼認證、用戶對GPS移動單元操作權限的認證、用戶密碼修改等。通信接口CI（Commumication Interface）通

15、信接口是針對每一種通信方式而實現的接口，是一個協(xié)議轉換接口，一個EGF可以帶30多個CI，每一個CI負責一種無線通訊方式的GPS移動單元的通訊：將EGF發(fā)送來的命令轉換成移動單元識別的命令發(fā)送給移動單元，接收GPS狀態(tài)信息，并將它們翻譯成EGF接收的統(tǒng)一的消息格式，發(fā)送給EGF。采用CI模塊是為了無縫連接到新的無線通信方式，如GPRS、CDMA等，使用CI可使系統(tǒng)平滑地過度到新的無線通訊方式，保護投資。信息管理軟件包（MIS）信息管理軟件包是對GPS綜合服務平臺數據庫的管理，包括對監(jiān)控用戶，監(jiān)控車輛及GPS移動臺的管理，用戶權限的配置等。GPS專用顯示控件GIS顯示控件需要處理大量的地理信息，

16、必須實現優(yōu)化算法，對地圖的查詢，編輯，分析，顯示和打印等操作具有較高的執(zhí)行效率。GIS顯示控件作為主要的監(jiān)控窗口，其顯示必須精美。圖形元素顯示精細、平滑、優(yōu)美，在刷新顯示時平穩(wěn)、快速、無閃爍。監(jiān)控系統(tǒng)有連續(xù)運行的要求，GIS顯示控件需盡量減少內存的占用，無內存泄漏，無運行沖突。在長期運行中不會出現死機和變慢現象。思壯公司總結多年在GPS監(jiān)控應用領域的經驗，充分利用先進成熟的GIS專用顯示控件，該控件具有顯示速度快、動態(tài)標注、道路自動匹配、自動換圖等特點，滿足了GIS現實的各項需要。電子地圖電子地圖是地理信息的數字化的重要元素，它將地理信息通過數字方式存儲起來，同時與GPS全球定位系統(tǒng)的坐標系統(tǒng)

17、一起來，方便地理信息系統(tǒng)相關信息進行查詢、調用、管理修改等。一般采用國際通用的標準來制作和存儲，其相應的要求如下坐標系：WGS84坐標系，Longitude/Latitude投影，經緯度表示。數據格式： MapInfo的Tab或Mif格式；ArcInfo的E00或Shape；Microstation的dgn（帶數據庫表）。其中以Mapinfo的Tab或Mif格式為首選。數據內容：電子文檔，包括圖形數據、分層對照表、Table表結構及使用說明等。電子地圖的內容要求：應包括鄉(xiāng)級以上（含鄉(xiāng)級）居民地、鄉(xiāng)級以上公路（分級表示）、鐵路、重要的橋梁、水系、植被、山峰、區(qū)界（含國界、省界、地區(qū)界、縣界、鄉(xiāng)鎮(zhèn)

18、界等）、車站、碼頭、機場、旅游勝地、有影響或有重要意義的古跡、牌坊等。1：5萬、1：5000或更大比例尺的地圖還應包括街道中心線、街道路邊線（街區(qū)線）、立交橋、加油站、政府駐地以及商場、工廠、公司、大廈、學校、醫(yī)院、賓館、花園、電信郵電部門、新聞出版、公檢法、渡口等標志性建筑。五系統(tǒng)功能合眾思壯的GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)提供功能強大的系統(tǒng)功能，包括車載電臺管理，車輛信息管理，操作員管理，報警信息管理，地圖信息管理等等。為用戶提供了豐富的管理功能，并可根據用戶的實際使用情況為用戶定制一些特殊功能?；镜墓δ苋缦拢?、車臺信息管理： 對車臺信息進行查詢、統(tǒng)計、打印報表及增、刪、改的維護工作?？?/p>

19、進行車臺裝車操作。2、車輛信息管理：可對車輛信息進行查詢、統(tǒng)計、打印報表及增、刪、改的維護工作。可進行車輛裝車臺操作。3、操作員信息管理：對操作員信息進行查詢、統(tǒng)計、打印報表及增、刪、改的維護工作?？蓪Σ僮鲉T進行權限分配。4、日志管理：對日常操作（如工作站登錄、車輛查詢、區(qū)域報警設定、消息發(fā)送等）進行查詢、統(tǒng)計、打印和刪除。5、軌跡信息管理：車輛軌跡，歷史數據回放，指定回放速度。6、監(jiān)控窗口管理：增加監(jiān)控窗口，刪除監(jiān)控窗口，排列監(jiān)控窗口，選擇目標符號7、地圖管理：選擇地圖，地圖地物查詢，如地圖路徑，經度偏移，緯度偏移8、監(jiān)控狀態(tài)管理：區(qū)域監(jiān)控，多目標監(jiān)控，單目標監(jiān)控，非監(jiān)控狀態(tài)9、目標查詢：呼

20、叫目標，中止呼叫，連續(xù)跟蹤，取消連續(xù)跟蹤，刷新車臺表，車臺統(tǒng)計，取上線車臺表10、車輛查詢：輸入車牌，車號等，查詢車輛11、設置目標屬性* 去零漂設置：速度限制（公里/小時），是否去零漂* 車輛符號：正常目標名稱字體顏色，正常目標名稱背景顏色，激活目標名稱字體顏色，激活目標名稱背景顏色，符號寬度，符號高度，最大顯示比例，最小顯示比例，目標名稱顯示位置（尾部，左上角，正上方，右上角，右側，右下角，正下方，左下角，左側）* 誤差圈設置：誤差圈顏色，誤差圈半徑（米），誤差圈密度12、設置窗口屬性：是否自動換圖，是否顯示標尺，是否顯示比例，是否顯示影像圖，13、設置目標顯示屬性：是否平滑移動目標，是否

21、顯示車輛名稱，是否顯示軌跡，是否顯示誤差圈，是否是絕對運動，是否進行道路匹配。14、顯示圖形顯示屬性* 標尺設置：標尺背景顏色，標尺前景顏色，窗口背景顏色* 放大鏡設置：放大鏡密度，放大鏡高度，放大比例* 軌跡設置：軌跡點顏色，軌跡線顏色，軌跡點半徑，軌跡線寬度，是否顯示軌跡連線，是否顯示軌跡點六 系統(tǒng)構成本系統(tǒng)主要由監(jiān)控調度導航顯示終端和指揮中心服務指揮導航系統(tǒng)構成1監(jiān)控調度導航GPS車載定位終端：GPS車載定位終端-白鴿白鴿HK-G05J白鴿HK-G05J外觀精致，線條簡潔，底部微微的弧線設計有利于產品的快速散熱。該產品除去不能控制開關車門，不能外接出租車計價器，無模擬輸入外，幾乎具備“車

22、行健”增強型終端HK-G05A的基本功能和擴展功能。（1）產品功能 定位監(jiān)控 遠程設置 信息通信 省電功能 超速報警 里程統(tǒng)計 遠程控制 輸出控制 遠程監(jiān)聽 盲區(qū)補償 輸入檢測 握手間隔設置 語音播報 屏幕顯示 斷電報警(須內置電池) 手動報警 車載電話 現場程序更新(通過串口) 電話禁止撥打接聽 位置鎖定報警(設防功能)PLA（2）定位監(jiān)控功能：* 信息交互* 實時跟蹤   * 位置查詢* 定位導航   * 通話功能* 遠程設置* 用戶管理* 超速報警   * 報警鑒別* 緊急報警   （3）產品特點：32位CP

23、U，1MB的flash采用高級嵌入式技術，iSys實時多任務操作系統(tǒng)；采用目前最新的GPS技術，定位靈敏度高達-155.5dBm；高效的電源保護、提高穩(wěn)定性；斷線報警功能，防止人為損壞；支持多監(jiān)控中心切換、遠程維護。（4）監(jiān)控功能 定位：利用GPS全球定位系統(tǒng)，實現全天候24小時定位監(jiān)控，定位精度8米；跟蹤：按照設定的間隔時間，讓終端向監(jiān)控中心回傳車輛數據；定距回傳：可按照設置的固定距離向中心回傳車輛數據；參數設置：設置IP地址、端口、速度報警參數等；線路設置：可在系統(tǒng)軟件中設置車輛運行的線路參數。（5）報警功能 緊急報警：緊急情況下可手動報警，立即上報監(jiān)控中心，使監(jiān)控中心立刻知道車輛所在的位置及狀態(tài)；超速報警：在監(jiān)控中心對車輛設定限速后，車載監(jiān)控單元將在車輛違規(guī)超速后自動向中心報警并回傳車輛位置、速度、航向信息；區(qū)域報警：在監(jiān)控中心對車輛設定禁區(qū)后，車載監(jiān)控單元將在車輛違規(guī)(駛入禁區(qū)或駛離禁區(qū))后自動向中心報警并回傳車輛位置、速度、航向信息；線路報警：在監(jiān)控中心對車輛設定行駛路線后，在車輛違規(guī)后監(jiān)控中心將自動觸發(fā)偏航報警；拖車報警：非法移動車輛時，設備自動報警電源報警：在車載終端外部電源被切斷后，終端自動向監(jiān)控中心上報電源報警（選配后備電池）。（6）管理功能自動里程統(tǒng)計：車載終端每秒計算一次車輛