GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案介紹

1、GPS 車輛監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案介紹前言隨著無線通信技術(shù)和計算機技術(shù)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(shù)手段，從而可以有效提高現(xiàn)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(xiàn)代科學技 術(shù)的最新成果，綜合利用計算機網(wǎng)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(shù)，與行業(yè)的應用特點緊密結(jié)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(diào)度、公共 衛(wèi)生急救調(diào)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(mào)易監(jiān)管等領域提供一 種新的管理技術(shù)手段。 同時也可

2、以在防范車輛被盜、 被搶、 殺人越貨等惡性犯罪方面提供一定的 幫助，具有很好的經(jīng)濟和社會效益。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(gòu)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(xiàn)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

3、用運行后，已經(jīng)應用在大地測繪、海上車輛導 航、車輛定位監(jiān)控、建筑、農(nóng)業(yè)等各個領域，獲得了極高的效益。由于GPS 定位技術(shù)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。系統(tǒng)介紹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

4、、格 式轉(zhuǎn)換與分發(fā)服務， 響應用戶的各種命令請求， 提供數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jù)相應權(quán)限安裝監(jiān)控端，通過INTER 網(wǎng)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。 系統(tǒng)方案的具體技術(shù)介紹和功能GPS 綜合服務平臺是車輛調(diào)度服務中心的核心， 提供 GPS 信息的采集、 格式轉(zhuǎn)換與分發(fā)服 務，響應用戶的各種命令請

5、求，提供數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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 WINDOWS 操作系統(tǒng)， 數(shù)據(jù)庫采用目前最流行最穩(wěn)定的 SQL 數(shù)據(jù)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(xiàn)專網(wǎng)終端、公網(wǎng)終端并網(wǎng)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 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

6、的基礎上，各模塊間可實現(xiàn)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(shù)據(jù)分發(fā)到不同的監(jiān)控端，而丟失一兩個定位數(shù)據(jù)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(wǎng)絡中最大流量的數(shù)據(jù)是GPS 定位數(shù)據(jù)包，所以系統(tǒng)間各個部分之間相連采用 TCP/IP 網(wǎng)絡， 并大量采用 UDP 協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。 由于 UDP 是無連接傳輸， 系統(tǒng)開銷小，適合于大數(shù)據(jù)量的傳輸，而對于系統(tǒng)中命令的傳輸， 采用命令確認機制， 使保證命令正確傳輸，這樣使系統(tǒng)以最高的效率轉(zhuǎn)發(fā)

7、GPS 定位數(shù)據(jù)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(xiàn)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(quán)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(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給相應的用戶

8、。 UAS 同時認證監(jiān)控用戶對移動單元所做的操作的權(quán)限， 只有有權(quán)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)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(xiàn)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

9、 綜合服務平臺的核心，它實現(xiàn)數(shù)據(jù)、消息的轉(zhuǎn)發(fā)， EGF 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(zhuǎn)發(fā) GPS 狀態(tài)信息，將相應的命令根據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫應用服務 DAS數(shù)據(jù)庫應用服務( DataBase Application Service ) 接收用戶的查詢， 并返回查詢結(jié)果， DAS實現(xiàn)的查詢有：用戶名、密碼認證、用戶對 GPS 移動單

10、元操作權(quán)限的認證、用戶密碼修改等。* 通信接口 CI ( Commumication Interface )通信接口是針對每一種通信方式而實現(xiàn)的接口， 是一個協(xié)議轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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 )

11、信息管理軟件包是對GPS 綜合服務平臺數(shù)據(jù)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(quán)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，必須實現(xiàn)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(nèi)存的占用，無內(nèi)存泄漏，無運行沖突。在長期運行中不會出現(xiàn)死機和變慢現(xiàn)象。 公司總結(jié)多年在GPS 監(jiān)控應用領域的經(jīng)驗， 充分利用先進成熟的 GIS 專用顯示控件，該控件

12、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(xiàn)實的各項需要。* 電子地圖電子地圖是地理信息的數(shù)字化的重要元素，它將地理信息通過數(shù)字方式存儲起來，同時與GPS 全球定位系統(tǒng)的坐標系統(tǒng)一起來，方便地理信息系統(tǒng)相關信息進行查詢、調(diào)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(jīng)緯度表示。數(shù)據(jù)格式： MapInfo 的 Tab 或 Mif 格式； ArcInfo 的 E00 或 Shape ； Microstation 的 dgn（帶數(shù)據(jù)庫表）。其中以 Mapinfo 的 Ta

13、b 或 Mif 格式為首選。數(shù)據(jù)內(nèi)容：電子文檔，包括圖形數(shù)據(jù)、分層對照表、 Table 表結(jié)構(gòu)及使用說明等。電子地圖的內(nèi)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)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。系統(tǒng)功能GPS 車輛監(jiān)控系統(tǒng)提供功能強大的系統(tǒng)功能

14、，包括車輛信息管理，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(jù)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。2 、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(quán)限分配。3 、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。4、軌跡信息管理：車輛軌跡，歷史數(shù)據(jù)回放，指定回放速度。5、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

15、口，選擇目標符號6、地圖管理：選擇地圖，地圖地物查詢，如地圖路徑，經(jīng)度偏移，緯度偏移7 、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)8、目標查詢：呼叫目標，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9 、車輛查詢：輸入車牌，車號等，查詢車輛10 、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(cè)，右下角，正下方，左下角，左側(cè)）* 誤差圈設置：誤差