北斗定位技術在客運方面的應用及存在的問題

寇恒敏 孫健

(1.南通大學地理科學學院,江蘇南通 226001;2.江蘇太平洋通信科技有限公司,江蘇南通 226001)

北斗定位技術在客運方面的應用及存在的問題

寇恒敏1孫健2

(1.南通大學地理科學學院,江蘇南通 226001;2.江蘇太平洋通信科技有限公司,江蘇南通 226001)

隨著我國經濟和道路運輸業的發展,汽車、客車、貨車數量急劇上升,車輛的監控管理特別是客運安全管理成為目前極為重要的工作。基于太平洋有為車聯監控服務平臺在客運業務運行中的情況,本文對北斗定位技術在車輛監控系統中的功能及在運行過程中存在的問題展開了論述。

北斗定位技術 客運 車輛監控管理系統 太平洋有為車聯監控服務平臺

1 引言

隨著我國經濟和道路運輸業的快速發展,旅游包車、三類以上班線客車和運輸危險化學品、煙花爆竹、民用爆炸物品的道路專用車輛即“兩客一危”車輛的數量也出現了大幅度增長。在保證道路車輛運輸效率和強化車輛運載能力的同時,如何加強“兩客一危”車輛的基本信息管理、行駛路線和行駛狀態監控、安全運行管理等尤為重要。

現代車輛監控系統是一種集定位技術、地理信息技術和現代通信技術于一體的應用系統,它將車輛的動態位置(平面位置和高程)、時間和狀態等信息實時的通過無線通信鏈路傳送至控制中心,為車輛和運營管理服務提供靜態或實時的車輛位置、狀態信息,并在出現緊急狀態時迅速取證,從而實現車輛的實時監控管理和保護[1]。目前,我國的車輛監控系統主要采用GPS/GSM組合方式實現定位通信功能,主要應用領域為急救中心、公安、銀行、郵政等大型國家機關及擁有車輛調度、監控管理需要的企事業單位,顯著提高了車輛和駕駛員安全系數并加強了車輛的管理和監控[2],GPS已基本控制了我國GNSS(全球衛星導航系統)高精度應用市場。我國新一代自主衛星導航系統——北斗衛星導航系統的建成將改變我國對GPS依賴的局面,它的出現也為解決車輛自動定位監控服務提供了一個可行的選擇[3]。

目前,基于北斗系統的車輛監控系統已開始正式提供服務,南通大學地理科學學院與江蘇太平洋通信科技有限公司合作建設且基于北斗系統的太平洋有為車聯監控服務平臺于2014年4月投入運營,已取得良好效果。本文結合當前車輛監控平臺的發展現狀,在對該監控服務平臺在客運安全管理方面介紹的基礎上,簡述北斗定位技術在客運安全管理方面的應用及存在的問題。

圖1 基于北斗定位技術的車輛監控管理系統結構

2 基于北斗定位技術的車輛監控管理系統

2.1 基于北斗定位技術的車輛監控管理系統結構

北斗衛星導航系統(BeiDou Navigation Satellite System)是我國自主發展且運行獨立的亞洲同步衛星。在交通運輸部“重點運輸過程監控管理服務示范系統工程”推動下,具有自主知識產權的北斗/GPS雙模芯片終端已在江蘇省“兩客一危”車輛落實安裝,各應用子系統的設計工作也已完成。太平洋車聯監控服務平臺是基于北斗的客運服務平臺,主要由衛星模塊、車載端模塊、通信模塊、服務器模塊以及用戶監控模塊,詳細結構組成及各模塊間具體關系見圖1。

衛星定位模塊接收車載終端發送的定位請求,運用北斗定位技術對車輛定位。北斗衛星以特定周期進行24小時全天候上傳在網車輛實時信息并通過網絡傳輸將實時車輛信息返回給車載終端,包括車輛實時位置信息、速度信息、司機累計駕駛時長、車輛行駛累計里程等信息。

車載終端模塊主要構成是車載機頂盒,由機頂盒內的北斗模塊接收到衛星信號,通過內置的通訊模塊把定位數據傳送到服務器,由監控軟件自動將位置信息顯示在地圖上,也可通過安裝在手機內的APP軟件,登陸后臺系統實現定位跟蹤。于請求、接收北斗衛星獲取汽車實時信息,并通過網絡將信息傳輸給服務器端。此外,車載終端還支持接受用戶監控端發送的指令、消息通知。

服務器模塊主要用于存儲在網車輛相關信息,其管理的信息主要可以分為以下四點:第一,車輛靜態信息存儲管理塊。對于在編車輛進行數字化管理必然需要車輛基礎信息,其中包括車輛所屬類別、車牌信息、車輛所屬信息、車載終端型號類別、駕車司機信息等。第二,車輛動態信息存儲管理塊。車輛動態信息是指每周期存儲的車輛實時信息,包括車輛速度信息、累計里程信息、位置信息、累計駕駛時長等。第三,違規車輛處理信息存儲管理模塊。主要用于存儲管理違規車輛與司機的相關信息,包括違規類型、時間、地點、處理方案、處理結果等信息。第四,系統售后服務信息存儲管理塊,其中主要包含監控管理平臺的升級與維護信息、車載終端的維修和升級信息。

用戶監控模塊,主要由PC監控平臺(圖2)、App監控平臺構成,其主要功能是實現對正在運動的車輛進行實時跟蹤及歷史信息的回放、統計、分析等及基于電子地圖的顯示、報警等。

除以上模塊外,在系統中極為重要的模塊莫屬通信模塊,其貫穿于系統各模塊間,用于連接各模塊,構成信息管理系統。

2.2 基于北斗定位技術的車輛監控管理系統功能

圖2 用戶監控平臺

目前車輛監控管理系統日趨完善,功能也越來越強大,所能提供的服務主要有以下幾點。

2.2.1 定位跟蹤功能

實時定位跟蹤功能是按設定的時間間隔或距離間隔或定時定距,把車輛實時定位狀態信息上傳至服務器。通過這一功能,企業、監管部門能直觀的跟蹤了解車輛所在的位置與行車狀態,有效防止駕駛人員隨意停車、違法上下客等,有效改善客運行業“私拉亂運”現象。

2.2.2 車輛調度

終端支持單向語音、文字通知功能,可接收監控中心發送的調度信息。這一功能有利于駕駛員與監控中心直接溝通,駕駛員可以直接獲悉自己的位置及路況,監控中心也可以對駕駛員起到監督與提醒的作用。

2.2.3 行車記錄儀

行車記錄儀功能主要起到存儲、記錄和采集數據的作用,在行駛記錄儀的使用中,車載終端能夠清楚記錄駕駛員證號、速度、里程、超速記錄、累計駕車時長、疲勞駕駛記錄、夜間禁行駕駛記錄等數據,能為管理者規范駕駛員行為、完善獎懲措施提供數據支持。

2.2.4 軌跡回放

可從服務器獲取任意車輛歷史運行軌跡。選定某輛車與時間段可動態、靜態查看該車的行駛軌跡,包括車輛的行駛路線和行駛速度等。車輛歷史軌跡功能有效輔助交通事故的處理。

2.3 車輛監控管理系統在客運安全管理方面的應用

目前,車輛監控管理系統在客運安全管理方面的應用所能提供的功能與服務不僅包括本文已說明的四大方面的內容,還擴展了其他方面的功能,下面將詳細講述擴展的服務與功能。

首先,客車監控管理系統集成多媒體技術,為實現視頻監控即監控可視性提供了可能。系統設定為按一定時間間隔車載終端采集客車內照片信息,不僅為乘客安全提供了保障,同時也有利于乘客查找、找回在客車上丟失的物品。

其次,對于客運車輛人員多、財務多等特點,客車監控系統在車載終端設有緊急報警功能,在不驚動歹徒、有效保證在車人員生命安全的前提下將遇險信息發送給PC、APP監控平臺。

3 車載監控管理在客運安全管理方面應用的不足

基于北斗系統的太平洋有為車聯監控服務平臺實現了客運車輛管理的信息化,在客運車輛運行監控和安全管理方面的作用越來越重要,但在運行過程中仍存在不足:

(1)售后維護性差,車載終端因車輛行駛震動、顛簸易損壞,甚至部分司機人為惡意破壞,特別是設備天線,由此可能造成通信中斷,監控端將無法快速準確獲取車輛實時信息,無法正常調度車輛等問題;(2)缺乏統一性,全國各地監控管理系統版本不一,車載終端設備多種多樣,平臺與設備之間并無統一的功能,進而無法實現全國車輛監控管理系統聯網聯控的功能;(3)客車車載終緊急報警裝置存在虛假報警情況,由于報警裝置小、安裝隱蔽、靠近司機等原因,此外司機本身不小心觸碰報警按鈕,或是車輛顛簸劇烈等原因都有可能導致虛假情況發生;(4)用戶設備容量有限,由于北斗系統是主動雙向測距的詢問應答系統,用戶設備與地球同步衛星之間不僅要接收地面中心控制系統的詢問信號還要求終端設備向衛星發射應答信號,這樣系統的用戶容量取決于用戶允許的信道阻塞率、詢問信號速率和用戶的響應頻率。

以上問題是完善車輛監控管理系統的相關內容,然而最為迫切需要解決的問題是營運企業、營運個人、監控企業、業務監管部門沒有完全建立管理系統,對于政府相關部門,需發揮領導地位,建立完善的規章制度,明確監控企業監控任務。

4 結語

基于北斗定位技術的車輛管理系統能實現對車輛的遠程監控,可以直觀反映車輛的位置信息及形式軌跡;同時實現了在車載終端中顯示車輛的運行位置、速度,有助于駕駛員更好地掌握車輛運行信息。由于系統運行尚處于磨合階段,在客運監控服務中仍存在一些不足,需進一步深入調研和改進。

[1]劉永光,侯鷹.基于北斗衛星定位技術構建車輛監控系統[J].全球定位系統,2007,4:33-36.

[2]尹建忠,李清泉,宋鶯,賀奮琴.車輛監控系統中GISGPSGSM關鍵技術的探討[J].工程勘察,2006,7:51-54.

[3]趙磊.動態交通條件下車輛導航的路徑尋優分析[D].西安:長安大學,2010.

寇恒敏,南通大學地理科學學院地理系,在校本科生、預備黨員,榮獲2014年全國大學生GIS應用技能大賽“三等獎”;

孫健,江蘇太平洋通信科技有限公司總經理。