华域科技GPS车辆监控与服务系统解决方案

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随着我国国民经济的高速发展，交通运输企业之间的竞争不断加剧，带来了诸多的交通、安全和车辆的管理问题。发展交通运输，仅仅是建设基础设施、增加车辆是不够的，软硬件要一起抓，如何运用现代化的高科技手段对

车辆进行实时监督和科学调度，是企业提高服务质量，降低运营成本和强化车辆安全的一个必不可少的重要方面。

交通部、公安部、国家安全生产监督管理局在2001年10月联合发布《关于加强公路客运交通安全管理的通知》，要求长途客车应当逐步安装，使用符合国家标准的行车记录仪。2002年5月第226号文件《关于继续进行道路危险货物运输专项整治的通知》更明确要求，车辆应安装GPS卫星定位系统。各地也纷纷出台相关政策，例如湖南交管局和运管局联合规定未安装行车记录仪或GPS设备的车辆不准营运。广东省也规定营运车辆应该安装GPS 监控系统。

我们提供的“GPS车辆监控与服务系统”是一个建立在GPS、GIS和现代通讯手段之上，专业服务于车辆监控与调度的GPS软件平台，实现车辆的实时监控和科学调度，有效防盗防抢，降低事故发生率。系统集成GPS车载终端、行车记录仪（黑匣子），无缝连接企业内部业务管理系统，广泛应用于公路客运系统，将为各地客运系统的信息化和服务水平的提高提供帮助。

 

GPS监控方面的主要需求归纳如下：

解决车辆调度问题

   

由于中、长途公路客运涉及的业务覆盖面积比较大，线路比较多，线路的编排和调度一直是公路客运企业管理的重点。传统方法完全由人工操作，难以做到安排的合理性和调度的高效率。在一些特殊的时候，如春运、车辆抛锚等，依靠人工调度车辆的手段更加不能满足即时的要求。

因此建立GPS监控系统，利用系统中线路站点编制，排班和车辆车次安排、即时调度等功能，增强调度的智能化和科学化，能够成为提高企业排线、排班、应急安排能力的重要手段。

车辆行驶安全

   

一般来说，车辆安全主要是指车辆的防盗防劫。但对于公交车辆，一般不会遇到盗车的行为。因此公交企业的安全问题主要是车辆的行使安全。在中国的道路交通条件下，行驶安全已经成为企业维护运输安全需要考虑的首要问题。尤其是司机的超速驾驶、疲劳驾驶等极易造成车辆事故。如果遇到突发的意外情况，比如道路损坏、暴雨等，如果不能给司机一些指引，仅仅靠司机的经验，也很容易造成事故。

因此建立GPS车辆监控系统，借助于车载终端实时导航、实时指引、超速报警、安全报警、遥控熄火、断油断电、报警求助等功能，可以有效的防止车辆安全意外的发生。对于公司所营运的公交车辆的防盗防劫具有重要意义。

规范驾驶

   

企业车辆的稽查管理一直是运输企业管理的一个难题。擅自改班改线、超速、随便停放、开门驾驶等司机的不规范行为在传统条件下，难以取证难以管理。往往是车辆一驶出总站，便失去了控制，车去了哪里、到了哪里，是否按照既定线路行驶，都难以知晓。由于车辆由司机直接掌握和控制，以往缺乏有效的监控手段，难以实现有效考勤，司机的违规行为往往给企业造成了财产损失，同时也造成了不良的社会影响。

通过GPS监控中心的车辆信息管理、路线稽查、运营稽查等手段，配合黑匣子的行驶轨迹记录，实时的了解司机的不规范行为，并可以即时的与司机进行沟通，予以矫正，做到实时监督，大大避免了违规行为的出现。

辅助决策

   

对于公路运输公司而言，对企业运营数据的完善的统计能力，是公司科学管理和科学决策的重要辅助依据。传统的手工统计，效率低、准确度差，而且资料涵盖范围、涵盖深度有限。使用GPS系统的报表统计功能，依靠黑匣子丰富的车辆行驶数据，可以方便的对总里程、分段历程、平均车速、分段车速、停车次数等等进行统计，在配合GPS系统的车辆管理功能，结合月油耗、班次统计、月营收统计、轮胎使用、车辆使用率等等，综合分析，可以大大的提高公路客运企业的决策管理水平。

对于客运企业来说，建设GPS监控与调度中心，推进信息化建设，可能会面对一些难点，这些难点我们必须在系统建设前期进行充分的考虑。根据我们系统建设的经验，在客运系统的GPS监控中心的建设中，可能遇到以下一些问题：

·选用GPS定位方式。

·建设分监控中心与分级管理的问题。

·无线数据的传输问题和终端的掉线问题

·监控中心与企业其他信息系统的协作问题。

这些问题我们将在以下内容中进行重点分析。

GPS定位的准确性

   

由于客运交通的特殊性，要建立一个完善实用的GPS监控体系，一定会遇到一些难题和制约。在建设系统之初，应该详细的予以考虑，做好准备，妥善的解决。比如车辆定位是整个系统的核心问题之一，由于处于不停的运动状态，如果不能知道每辆的确切位置，就谈不上对其进行有效管理。因而，只有能够得到每一辆的确切位置定位信息，才能准确地掌握运营线路的车辆运行状态，才能进行有效的监控、指挥、调度和决策，才有可能自动生成各种准确的运行报表。

目前一般可以采用的车辆定位系统主要有标志杆系统、无线电台三角测量系统、航位推算系统和GPS全球定位系统等。我们的解决方案采用GPS全球定位系统，GPS有全天候，无盲区的特点，可以覆盖全球。利用车载接收设备接收GPS卫星信号，实现实时的定位。相对于其他的定位方式，GPS定位系统的优势明显，其投入和使用费用低廉、定位精度相对较高，而且定位覆盖范围广，几乎在地球的任何地方都可以接受到定位，在一些大城市，建立了GPS差分基站，其精度更高，信号也非常好。

满足建设分监控室的分级管理能力

   

按照目前大多数运输公司的实际业务流程，一般都是用二到三级的管理，总公司并不直接管理所有的运输线路的日常车辆运营，许多运营报表也都在线路调度中心完成。因此，除去中心调度管理以外，还必须设立若干个线路调度分监控室。那么线路调度室如何建立？功能有哪些？它和中心之间的数据通讯如何实现？如何采用经济有效、又适合本地情况的方式规划分级管理的结构？等等，这些问题都必须很好的考虑解决。

现在系统的重点是建设完善的监控中心。总监控中心将设在公司总部内，每个线路站都需要监控本管理区的车辆情况。因此，单单建设独立的总监控中心，可能难以满足分级管理的要求，必须建立分级管理的分中心，才能满足业务的要求。因此，在系统的设计中，必须充分考虑以后建设分监控中心的扩展能力。具体的要求包括：

·在总部建设总的监控中心，拥有监控、调度的全部能力。

·在线路站建立分监控中心，通过互联网和总监控中心连接，通过总中心授权，可以监控本管理区的车辆情况。

·总监控中心的平台系统软件应该具有分级管理、权限配置、分级授权的功能，以满足分监控室的业务要求。

·由于以后可能增加新的线路站，因此，中心软件应该具有扩展能力，可以随时增加新的监控室。任意地方，只要能够连接互联网，就可以建·设独立的监控室，且不需要对软件进行更改和增加。

·无线数据的传输问题和终端的掉线问题

   

车辆得到的定位数据必须实时传送至监控调度中心，这些都必须采用无线通讯方式。

由于车辆比较多，而且它们与中心之间的通讯十分频繁，基本上是一天到晚不停的传输数据，工作时间一般超过12个小时。因而对无线通讯系统提出了很高的要求。

最早的系统一般采用电台或集群的专用网通讯方式，但是这些通讯方式相对来说通讯质量、覆盖范围和建设费用都很难满足公交企业的要求。所以现在的GPS监控设备一般和中国移动通讯或者联通合作，采用GSM的公网通讯方式。但是GSM具有一些缺点难以克服：

采用GSM网络的短消息通讯方式，难以避免因为信息堵塞造成的终端掉线问题，经常会出现信息延迟、丢失的情况。

GSM的通讯依赖于短信息的收费，如果是企业这样的用户，通讯量大，通讯费用非常高昂，难以承受。

   

因此，在中国移动推出GPRS以后，GPRS的优点使真正实现象公交企业这样的需要密集监控的行业用户的业务需求成为可能。GPRS具有以下一些优点

·永远在线。GPRS将数据打包以分组方式传送，用户处于永远在线的状态，一般不会出现掉线的情况。

·提高数据传输速度及传输量。GPRS最高传输率可达171.2K，是现有GSM的10倍以上，其巨大的数据吞吐量使数据高速传送得以实现。

·突破现有通讯收费模式，数据流量的包月方式是GPS监控大大减少了通讯费用。

   

相应使用GSM和GPRS网络，要使用不同的终端设备。GSM车载终端使用GSM网络短消息进行通讯，具有价格低、使用成熟，应用范围广、供应商多的特点。多年以来，基于GSM短消息的车载终端一直是GPS监控市场的主流产品。但是虽然在激烈的市场竞争下，GSM车载终端的价格已经非常低廉，但是通讯费用一直是制约其发展的主要因素。现在各地的电信运营商的资费不完全相同，甚至内地一些地方可以进行短信息包月，但在一些地方，电信资费一直比较稳定，即使是大客户的短信息资费标准也是0.05元/条。所以较高的通讯费用是GSM监控终端的使用受到限制，一般很难做到即时监控，普遍的办法是加长轮询时间，每数分钟甚至是十分钟才监控一次。这样，在很大程度上失去了GPS实时监控的优势，难以满足企业的业务需求。

自从去年中国移动推出GPRS网络以来，情况有所改变，由于GPRS可以采用数据流量包月，可以大大降低通讯费用。但是GPRS网络推出的时间还比较短，网络在全国来说还没有能够达到全覆盖，而且GPRS的车载设备也是从去年开始才得到大量应用，相对于GSM车载终端来说，价格还比较高。但是从通讯费用和通讯质量来说，GPRS车载设备具有不可替代的优势，必然将成为以后GPS监控应用的主流。

 

系统的原理

   

在GPS监控与调度系统中，采用全球卫星定位系统(GPS)来对车辆进行定位跟踪和监控。在被监控的车辆上装上自动车辆定位设备(AVL)，AVL设备接受GPS卫星信号，并根据GPS的定位原理完成对车辆的自动定位； AVL上的通信单元完成调度信息的接受和车辆状态信息的发送；同时AVL设备与车辆的各种设备互联，对车辆进行营运和安防监控。定位跟踪信息和通讯信息通过GSM/GPRS公网的短消息信道或数据信道和语音信道传输，在调度中心的监视终端采用地理信息系统（GIS）技术把监控目标显示在可视化的电子地图上。根据监视终端的显示信息，调度中心操作人员就可以安排调度工作；CallCenter的接线员答复客户的咨询。

系统设计的原则

·先进性

   

在保证系统可靠性和稳定性的前提下，采用当前世界上先进的GIS技术、GPS技术、通讯技术、软件设计和开发技术，以保证系统的性能在较长的时间内不落后，并随着技术的不断发展得到相应的更新。

·可靠性

   

由于本系统是一个需要长期运行的系统，目的是为了更有效的进行车辆管理、提高车辆跟踪与车辆调度效率。如果系统本身不可靠，不但不能起到应该起到的作用，有可能还带来负面的影响。因此系统的设计以可靠性为前提，要充分考虑后备以及灾难恢复系统，使系统在部分故障时仍然能够提供对用户的服务，并且能够很快的排除故障正常运行。

·可扩展性

   

应用的发展具有过程性，相应的系统负荷也是一个由小到大的过程。系统在设计上必须考虑到产品的可扩展性，在软件方面，采用模块化的系统构建方式，使每个模块之间保持相对的独立性，保证模块在升级时，很少会给别的模块带来影响；在硬件方面，能够支持多种硬件设备和网络系统，支持硬件的二次开发；在数据方面，网络系统、数据库系统和信息通讯枢纽采用标准数据接口，具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力。

·安全性

   

本系统建设涉及用户的隐私，数据的安全性必须予以高度重视，对于网络系统要采取防范措施防止黑客的入侵。另外对于内部的员工以及调度客户也要安排足够的权限控制，避免用户能够操作到超越权限的数据。提供自动故障报警检测以及一定程度的自恢复能力。

·可互联性

   

在一个企业里，一个信息往往要在多个系统里共享，本系统可以与别的系统之间进行互联，采用符合工业标准的技术，可以把本系统的数据送到其它系统中，也可以从其它系统读取数据。

·高性价比

   

为了极大的降低客户的运行成本，在同样的价格下，尽量让客户享受好的服务和高性能的系统。

·易用性

   

在设计系统时，尽量使用户操作界面简单、易用，让用户在操作时不需要或很少需要专业的技能。

·开放性

   

系统具有广泛的兼容性和开放性：

（1）兼容多种GPS终端设备

平台支持多种GPS终端设备，可以方便的更换或者升级车载终端。

（2）兼容多种通信方式

平台支持GSM、GPRS、CDMA、CDPD、800M或350M集群系统等多种通信方式，使平台的建设更加灵活。

（3）兼容多种GIS软件

平台支持多种GIS发布平台，兼容多种地图数据格式，可以更加灵活的满足用户需求

·应用无关性

   

系统可满足不同行业的GPS监控要求，具有技术上的功能通用性。

 

系统网络结构模型

   

系统的网络结构配置首先要考虑用户的实际应用环境及应用需求，其次要考虑作为平台的软硬件产品的功能与性能，还要考虑总体设计人员可能采取的技术策略与实现手段，最后还要考虑企业的投资能力及专业人员的技术支持水平。其选择的准则是：

·标准性与先进性

·安全性与成熟性

·实用性和可行性

·易用性和可扩性

   

根据用户的要求，要自建监控中心，并建立分监控室。因此，考虑系统构建和使用方便程度，B/S和C/S的系统都可以使用。一般来讲，通常的系统基于网络的结构有两种：1、基于局域网的Client/Server(C/S)结构；2、基于互联网或企业内部网的Browser/Server（B/S）结构。我们推荐使用C/S结构的系统，建立一个监控中心，监控座席客户端安装任何客户端监控软件。这种方式扩充性很强，可以很好的保证监控中心的性能，监控速度比较快。下面是系统的结构示意图。

GPS管理调度软件

   

系统软件主要包括GPS监控管理软件和黑匣子管理软件，GPS系统主要用于日常的调度监控，包括车辆实时跟踪、通讯中心、报警中心、地理信息管理、历史行程跟踪、车管中心、系统管理、录音等模块。黑匣子软件主要用作统计分析和运营数据的汇总。

建立车辆监控营运平台是一个面向社会、面向客户的服务系统。保障全系统的安全、稳定运行是安全生产和为客户提供优质服务的重要保证。为此，应针对该系统专门成立一个常设的系统维护服务小组。这个小组对整个系统，定期进行检修和性能调整，以保证系统运作的安全、可靠和高效性。根据厂商承诺，对通讯设备、计算机设备、网络设备、服务器的CPU以及操作系统等进行升级或对数据库的连接、接口调试和源代码（即应用程序）需要根据实际情况进行修改时，与监控中心工程师协商，并与相关业务部门进行充分讨论、协调，并制定相应的升级策略，在保证系统正常运行的情况下，对系统进行升级服务。

 

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