車輛智能監控在安鋼物流配送中的應用

杜　琳,趙　豫,王秋菊（安陽鋼鐵集團有限責任公司,河南 安陽 455004）

車輛智能監控在安鋼物流配送中的應用

杜琳,趙豫,王秋菊
（安陽鋼鐵集團有限責任公司,河南 安陽 455004）

闡述了安陽鋼鐵公司物流管理現狀，介紹了車輛智能監控管理系統的開發背景、系統設計、技術應用及功能實現，總結了車輛智能化管理在冶金企業物流配送中的應用效果。

關健詞：智能監控；物流配送；開發應用

0　背景

安陽鋼鐵公司現擁有內部運輸車輛近千臺，外部業務來往車輛三千多臺。隨著物流配送車輛的增加、物流管理的問題逐漸凸顯出來。遠距離的不可控制導致無法做到對車輛的充分監控和管理，首先，物流配送的調度不合理，造成車輛不均勻的行駛間隔，廠區內車輛堵塞和滯留的情況時有發生；其次，常規的調度方式是按照固定的模式進行的，對物流在運輸線路上的狀態不明了，僅憑經驗進行物流配送調度，具有一定的盲目性和滯后性。這些原因都給管理帶來了阻礙，使得偷工偷料現象、公車私用等問題經常出現，并導致了經營成本的增加。車輛智能監控管理系統結合了GPS全球定位系統、2G/3G數據傳輸技術、以及GIS地理信息系統，系統能夠實時地監控運營車輛的位置、行駛路線、油耗、影像等詳細信息。通過數據分析可以使管理者合理安排物流配送計劃，提高運營效率和效益。從而實現物流科學化管理和智能調度。

1　系統設計

1.1工作流程

在運營車輛上安裝車載終端，負責接收定位信息，然后通過數據控制器計算車輛所在位置坐標，經過分析后通過符合標準的無線GPRS模塊，利用GPRS網絡把車輛的位置、狀態、報警等信息發送到具備靜態IP地址的服務器，并存儲在中心數據庫。車載終端數據通過服務器的預先處理，然后發送到相應的監控終端。監控終端與互聯網或者局域網與服務器組通過連接，實時接收數據，最終達到對移動車輛的實時監控。實現移動車輛的軌跡查詢，是通過監控系統上的電子地圖與移動車輛的軌跡信息進行匹配，把坐標的正確位置顯示在地圖上，這時監控終端便可直觀地了解車輛的位置和狀態信息，并及時作出反應。

1.2軟件設計

車輛智能監控管理系統的中心是數據，通過數據的收集、整理、存儲、更新、加工和統計，實現信息的查詢和輸出等操作。系統的設計不僅要滿足用戶的需求，而且要與限定的應用環境緊密聯系。本系統軟件設計包括結構設計、中間件設計、數據庫設計等要素。

系統采用三層結構體系，該模型在容錯能力及可移植性方面表現突出，且通用性強。分布式技術成熟之后它才建立起來，用戶界面與邏輯應用分離是其基本思想，本系統在設計上按功能劃分為表示、業務、和數據三層機構，分別置于相同或不同的計算機硬件平臺上。

整個監控系統的通信樞紐是中間件，通過中間件實現了監控系統與車載終端的通信，同時擔負接收車載定位的數據及下發系統命令，并且承擔與數據庫及監控終端的通信，實現部分管理功能。設計包括：通訊模塊、數據交換模塊、數據管理模塊、WebGis模塊、GIS地理信息模塊等模塊組成。

數據庫設計負責分析客戶的需求及實際運行所需要的數據，重中之重是保存移動目標位置和狀態等相關信息。數據庫把車輛的行駛時間、行駛位置以及報警等信息記錄起來，以滿足系統調用數據進行回放以及數據分析時使用。

2　應用技術

2.1GPS（Global Positioning System）

GPS是全球衛星定位系統的簡稱。它是由24顆分布在6個等間隔軌道上的衛星組成，全球覆蓋率高達98%。GPS可提供實時、全天候和全球性的定位服務。通過衛星系統、地面GPS接收器、和用戶終端，即可觀測經緯度、高度、時間等信息。根據衛星高速運動的瞬間位置作為已知的起算數據，采用空間距離后方交會的方法，確定待測點的位置是GPS定位的基本原理。

2.2GSM(全球移動通信)

車輛智能監控管理系統使用GSM的2G/3G通訊技術，實現短信息收發和車載電話功能。GSM模塊與單片機之間使用通用異步接收器/發送器串行口進行通信。下發是指監控中心向車載終端發送信息，上傳是指由車載終端向監控中心發送信息。所有數據均采用十六進制表示，數據包傳輸是通過相關通訊協議在車載終端與監控中心服務器之間傳輸。

命令下發進程：按照協議規定，監控中心向車載終端發送的命令有些需要得到車載終端確認，有些則不需要。當需要車載終端確認下發的命令時，接收信息的車載終端，經過校驗，一條確認消息就被返回，監控中心收到后，才視為該命令執行完畢；不然，監控中心在規定時間內對該命令重新下發，直到確認收到消息或者發送次數溢出，該命令下發才會結束。

上傳數據進程:車載終端啟動后，將會連續地按預先設定的參數向監控中心發送定位數據。其中要求確認的是壓縮數據包和一些重要信息，不要求確認非壓縮包。假如車載終端沒有收到來自監控中心的確認消息，該數據包在規定時間內將會被重新發送。

2.3GIS地理信息系統

地理信息系統（GIS）主要用于有關地理信息的搜集、存儲、整理和分析，GIS是一種多時相、多數據源、時空結合、定性與定量相結合的綜合性分析技術。改變了之前傳統的手工、單一、靜態、以定性為主的傳統分析方法。在地理信息系統中實現把相同或者相近特征的地理實體劃為同一圖層，而后通過把不同圖層的疊加在一起，形成一個富含信息的綜合性電子地圖。

地圖匹配的實現首先是尋找車輛當前行駛的路線，對當前車輛進行GPS定位，并將定位點投影到路線上，然后GPS投影點形成的軌跡與地圖上矢量化的道路對象進行計算匹配。如此，不僅車輛軌跡正確顯示在電子地圖上，不至于使車輛因為定位誤差而在顯示時偏離道路；而且，投影也使得定位數據僅剩下GPS誤差在車輛前進路線上的徑向分量，從而達成提高定位精度的目標。

3　功能實現

3.1跟蹤查詢

監控調度中心可以隨時跟蹤查詢車輛當前位置、行駛速度、行駛方向、停留時間等狀況，在系統界面上顯示車輛的監控狀態。記錄的參數包括：車速、位置、行駛方向、報警狀態等。

3.2車輛調度

系統可通過車輛和監控中心的文字信息交流或語音交流實現車輛調度。

3.3警情監控

車輛受到非法劫持或發生事故時，可由用戶主動向監控中心報警。監控中心在收到報警信息后就立即以報警聲音提示，同時在地圖上用明顯的符號顯示。其中緊急報警是按下報警按鈕之后觸發；區域報警是當車輛超出了或者進入了欲先設定的區域之后，衛星定位車載即向中心上發區域報警數據；斷電報警是在當有人剪斷車上的電源后就會立即向監控中心上發斷電報警數據；超速報警是當車輛運行速度超過中心設定的最大速度值時向中心上發超速報警數據。

3.4實時拍照

中心還可隨時發送命令拍攝并傳輸車內狀態圖像，圖片格式可以選擇：320x240、640x480、800*600等多種分辨率。還可根據用戶需求實現定時拍照或自定義事件拍照：如低速拍照等。

3.5車載錄像監控

前端車載硬盤錄像機可以進行本地錄制影像，而且車輛上傳的圖像信息可通過錄像方式存儲在監控平臺的存儲服務器上。

3.6軌跡回放

定位軌跡的時間間隔可設置為5-65535秒，可選擇設置軌跡記錄保存1年以上，并可做光盤備份。系統可查詢并回放一定時間內車輛行駛軌跡、速度、到達地點、行駛狀態等信息。

3.7區域設置

系統在電子地圖上可以設置一個指定的區域。當用戶的車輛進入或者駛出這個區域時，主動向監控電腦發出報警信息。

3.8車輛管理

車輛信息的錄入、日常維護管理?？梢栽诒O控中心軟件上添加新入網車輛、刪除已入網車輛、修改車輛資料，以及查詢車輛資料等操作。

3.9數據統計

可以對車輛里程、油耗信息、報警信息進行統計匯總。

3.10電子地圖

基本操作：放大、縮小、漫游、測距。實現電子地圖的分層縮放顯示、地理信息查詢。支持嵌入谷歌地圖，具有衛星地圖的顯示應用。

4　應用效果

安鋼車輛智能監控管理系統的應用，實現了安鋼在較大的區域范圍內對自有物流及配送車輛實時監控，合理調配資源，科學指導生產。提高了物流配送管理效率，杜絕作弊，并且保護司機的人身安全。系統的應用促進了企業管理現代化，通過合理的監控和調度保證了大宗原材料及鋼材產品在物流及配送中的安全，降低了企業經營成本，具有一定的推廣應用價值。