基于多服務模式的車輛監控管理系統的研究

付蔚霞,吳秀蕓,王海江,梁寒冬,童聞煥

(寧波市測繪設計研究院,浙江寧波 315042)

基于多服務模式的車輛監控管理系統的研究

付蔚霞?,吳秀蕓,王海江,梁寒冬,童聞煥

(寧波市測繪設計研究院,浙江寧波 315042)

隨著公務車數量的激增,車輛管理已成為各企事業單位一項重要而繁瑣的事務。介紹了一個基于網頁(B/S)和移動終端(iphone)兩種服務模式的GPS車輛監控管理系統,重點描述了該系統的總體架構和主要功能模塊,探討了系統所采用的關鍵技術。目前該系統已正式投入運行,并取得了比較好的效果,實現了對公務車輛或車隊的實時監控和高效管理。

車輛監控管理;多服務模式;B/S;iPhone

1 引 言

隨著汽車工業和公路建設的不斷發展,汽車已經成為人們生活中不可缺少的交通工具。汽車數量的激增,使得人們對車輛的監管、車主不在時的監控以及丟車后尋找失車等問題成為當今社會所關注的焦點[1]。特別是對于那些擁有較多公務車輛的企事業單位而言,由于車輛數量龐大,加之機動車輛的流動性和危險性,車輛管理的壓力和工作越來越大,車輛管理已成為各單位日常事務中的一項重要而繁瑣的工作內容。如何讓管理人員及時了解車輛和司機狀況,合理安排出車,提高車輛的使用效率,降低車輛使用和維修費用,成為各單位亟待解決的一個問題[2]。因此建立一套能夠對公務車輛進行實時監控、統一管理的系統顯得尤為必要。

針對上述問題,本文提出了一套基于多服務模式的車輛監控管理系統。該系統融合GPS定位技術、GPRS通訊技術、GIS技術和移動互聯網等技術,構建基于網頁(B/S)和移動終端(iphone)兩種模式的車輛實時跟蹤定位服務,提供對車輛的地理位置查詢、車輛狀態查詢、歷史軌跡回放及車輛報警等功能,隨時隨地掌握每一輛車的狀態,實現對公務車輛或車隊的統一監控和高效管理。

2 系統總體架構

2.1 系統結構

車輛監控管理系統主要由車載終端、服務器端、客戶端三部分組成,如圖1所示。

圖1 系統結構圖

車載終端主要是安裝在車輛上的GPS主機及其他一些附屬設備。主要利用GPRS完成發送車輛位置信息,響應遠程客戶端的各種指令等。

服務器端主要由通信服務器、數據庫服務器、GIS服務器等組成,主要完成對車輛GPS車載終端定位信息和報警信息的采集、處理、存儲和轉發,對客戶端的指令響應與處理以及實現平臺數據的管理,包括用戶管理、車輛管理和日志統計等功能。

客戶端主要由監控客戶端軟件構成,包括Web客戶端和iPhone移動端,通過設置防火墻和VPN專用網絡,在保障數據安全的前提下,實現對車輛的實時監控與各類歷史數據查詢以及設置、接收和處理車輛報警等功能。

2.2 系統功能設計

(1)地圖基本操作

系統向用戶提供多種地圖瀏覽方式——放大地圖、縮小地圖、平移地圖、顯示全圖等。另外,系統向用戶提供了電子地圖,衛星地圖、混合地圖、地形地圖等多種顯示方式以及地圖標注功能和地圖搜索功能。

(2)車輛定位監控

在地圖上實時地顯示車輛的位置信息。系統設置代表不同用戶或車隊的動態監控選框,如圖所示。您可以通過在Web客戶端或iPhone上點擊您想查詢的終端來實時查看車輛的當前位置。

(3)歷史軌跡回放

系統將每一個終端在一定時間內的歷史軌跡保存在歷史數據庫中,系統設置歷史軌跡回放功能,讓用戶查看每一個終端在一定時間內的軌跡數據,并在客戶端界面將這些軌跡數據作可視化顯示,即歷史軌跡回放。

(4)車輛最后位置

對于終端停止工作或者出現意外情況不能正常工作的情況,系統提供了最后位置功能,便于用戶查詢終端最后一次給系統傳送的車輛位置信息。

(5)區域越界報警

通過在系統上設置圍欄,來設置終端的活動區域,這樣能有效管理個人終端的活動范圍,在設定范圍后,終端進入或者駛出這個設定的區域,系統就會報警。

(6)終端分布顯示

在地圖上顯示所有的車輛終端分布和最后的報警信息,包括位置信息,時間,和相關狀態信息。

(7)查詢統計分析

提供對車輛行駛里程、加油記錄等營運數據信息的統計管理,實現車輛行駛數據的存儲、上傳、查詢、統計、分析等功能,為管理部門提供精確的車輛行駛數據參考,掌握每輛車每一時刻的狀態。

(8)用戶權限管理

系統為每個用戶分配了不同的用戶名和登錄密碼,不同的用戶名的權限也不相同,以保障系統數據的安全性。

3 關鍵技術研究

3.1 GPRS通信技術

傳統的車輛監控系統的無線通訊大多采用GSM短消息通信技術,難以滿足實時性要求較高的需求。而GPRS具有實時在線、按量計費、高速傳輸、自如切換等優點,特別適用于間斷的、突發性的或頻繁的、少量的數據傳輸[3],因此采用GPRS作為車輛監控系統的通訊平臺可以提高資源利用率,有效降低遠程監控的運營成本。

3.2 GPS定位技術

GPS定位技術自誕生以來,以其特有的先進性迅速進入民用定位導航領域,在現代車輛監控系統中,GPS定位技術發揮著重要的作用。在由24顆以上衛星組成的導航系統覆蓋下,地球上任意一點的GPS接收機都可以在極短的時間內根據所接收到的3顆以上(一般情況)的衛星信息計算出當前的位置。當衛星信號受到遮擋或干擾,車載GPS接收機不能正常接收衛星信息的時候,采用特殊的傳感裝置提取車輛的運行信息,依據先進的輔助定位算法自動替代GPS輸出車輛的位置信息,確保車輛位置信息的連續性和準確性[4]。

3.3 地圖顯示與匹配技術

地圖數據作為車輛監控信息顯示的背景數據,在系統中占據十分重要的地位。系統采用圖片引擎技術實現地圖數據的一體化存儲和發布以及地圖的放大、縮小、平移、漫游、圖層控制顯示等功能。并采用坐標系轉換技術[5],實現電子地圖、影像數據、地形數據等地圖數據和車輛位置信息的快速匹配,實現車輛信息的查詢、統計和管理[6]。

3.4 基于移動終端的離線數據存儲技術

移動終端往往難以攜帶大量和全面的數據,雖然設備容量提升已經極大增加了終端的性能和存儲空間[7],但仍然難以滿足對數據的需求。而網絡數據服務由于受到網絡環境及服務器規模的限制,存在數據響應慢、顯示不流暢等缺點[8],因此本系統建立適合于移動終端軟硬件環境的數據組織格式和存儲機制,將各類數據進行一體化無縫集成、融合和管理,使得基礎地圖數據能夠直接交由移動終端使用,實現數據的快速響應,提高車輛監控的實時性。

4 系統應用

基于多服務模式的車輛監控管理系統已在寧波市測繪設計研究院正式投入使用,系統圍繞車輛的快速定位和實時監控,有效解決了“車在哪?”、“去過哪?”的問題。系統界面清晰簡潔,圍繞“車輛定位”和“軌跡查詢”兩個功能主題,設置了“車輛列表”、“部門列表”和“地圖監控”3個視圖,通過3個視圖之間的準確切換,實現對全院車輛24小時不間斷的車輛定位和監控服務。圖2和圖3分別為基于iPhone和B/S服務模式的車輛監控系統界面。

圖2 基于iPhone服務模式的車輛監控系統

圖3 基于B/S服務模式的車輛監控系統

5 結 語

本文介紹了一個基于多服務模式的車輛監控管理系統,可有效解決車輛實時監控和調度問題。該系統目前已投入運行,并取得了比較好的效果,為管理人員提供了及時有效的車輛狀態信息,實現了企業車輛管理科學化化、高效化運營。

[1] 江吉智.基于GPS/GSM的車輛監控系統的設計與實現[M].西安:西南交通大學,2003.

[2] 王東瑾.GPS車輛監控系統的設計與實現[M].北京:北京工業大學,2008.

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[4] 程漢強.基于GPS的監控型移動終端系統的設計與實現[J].計算機與數字工程,2010,5(38):74～77.

[5] 阮明,譚慶濤,王文瑞.2.5維地圖坐標轉換的算法及實現[J].城市勘測,2012,4(2):78～80.

[6] 張書畢,劉作才.基于GIS的GPS車輛監控系統設計與實現[J].測繪通報,2012,6(33):31～34.

[7] 李德仁,李清泉.論空間信息與移動通信的集成應用[J].武漢大學學報信息科學版,2002,3(1):23～27.

[8] 許穎,魏遠峰.移動GIS關鍵技術及開發模式探討[J].測繪與空間地理信息,2008,31(4):45～47.

Research of Vehicle Monitoring and Management System Based on Multi-mode Service

Fu Weixia,WU Xiuyun,Wang Haijiang,Liang Handong,Tong Wenhuan
(NingBo Institute of Surveying and Mapping,NingBo 315042,China)

With the increasing of the car population,vehicle management has been an important and complicated task to enterprises.In this paper,a vehicle monitoring and management system is proposed,which is designed on B/S and iphone.Then the overall framework of the system and its functional components are described in details,including key technologies.At present,the system has been put into operation effectively,which could monitor and manage vehicle in real-time.

vehicle monitoring and management;multi-mode service;B/S;iphone

1672-8262(2014)06-75-03

P208.2

B

2014—06—19

付蔚霞(1975—),女,高級工程師,主要從事GIS研發工作。