營運車輛衛星定位監控系統工作原理及常見故障簡析

安徽九華山旅游客運有限公司青陽汽車維修分公司 張旭兵

營運車輛衛星定位監控系統工作原理及常見故障簡析

安徽九華山旅游客運有限公司青陽汽車維修分公司 張旭兵

營運車輛衛星定位監控系統可以對道路客運車輛運行過程進行控制，實現車輛、駕駛人動態監控，強化事故預防分析教育，最大限度地減少和消除各類違章違規行為，達到預防和杜絕重特大事故的安全行車目的，是現階段各大道路客運企業行車安全管理的必不可少環節。隨著2014年7月1日《道路運輸車輛動態監督管理辦法》的正式施行，營運車輛衛星定位監控系統已上升至國家法律法規高度予以規范執行。本文結合生產實際淺析營運車輛的定位監控系統工作原理和常見故障案例分析。

1 營運車輛衛星定位監控系統的工作原理和主要功能

1.1 營運車輛衛星定位監控系統的組成及概述

營運車輛衛星定位監控系統由汽車行駛記錄儀和監控平臺兩部分組成（圖1），其工作原理是通過汽車行駛記錄儀采集車輛位置、行駛速度、里程及其他車輛運行狀態信息（提供記錄、顯示、打印及數據采集等車輛本地管理功能），經過電信運營商連接到互聯網監控平臺（符合JT/T 796、JT/T 808、JT/T 809標準）實現遠程信息交互、數據遠傳和控制功能，從而為車輛使用單位、駕駛人、車廠和監管機構提供全面便捷的管理服務。

1.2 營運車輛行駛記錄儀主要功能

營運車輛汽車行駛記錄儀（以下簡稱記錄儀）除有GPS/北斗定位功能外還具有記錄汽車行駛各種參數的儀器，主要有定位功能，車輛數據信息記錄傳輸功能，預警功能等。

圖1 營運車輛衛星定位監控系統的組成

（1）定位功能。記錄儀的定位功能主要是由機內GPS/北斗天線和定位模塊搜索衛星定位信號獲取車輛當前經緯度位置信息，并通過定位終端的通訊模塊GSM/GPRS把當前的經緯度信息實時傳至監控平臺，后臺服務器接收端對定位終端傳回的數據進行解析，實現對車輛的定位追蹤監控和管理等功能。

（2）車輛數據信息記錄傳輸功能。記錄儀通過車輛預留CAN總線不僅僅記錄車輛速度脈沖信號，同時還接收車輛運營的各種信號數據。

（3）記錄儀的預報警功能。記錄儀的預警功能是根據本身機體的參數閥值提前設置，對采集到的信號進行分析，當達到預設閥值時進行預報警，例如超速報警、疲勞駕駛報警。

記錄儀提供3種速度來源的選擇：一是脈沖模式即車輛自身速度信號來源，這種模式的優點是速度信號直接記錄反饋，可靠性強，缺點是隨著車輛使用的年限增加其車輛速度傳感器和車輛磨損后會帶來速度偏差，同時因為需要設置車載系數和校對，設置相對繁瑣；二是衛星模式，即來自衛星信號來源，這種模式的優點在于設置簡單，無需校對，缺點是山體等對衛星信號干擾大，造成速度數據間斷和偏差；三是混合模式，即自身速度和衛星信號來源混合使用，一般默認衛星信號來源。

隨著國家對車輛事故倒查機制的完善，依據《汽車行駛記錄儀》（GB/T 19056—2012）對事故疑點記錄的要求，記錄儀應能以0.2 s的時間間隔持續記錄并存儲行駛結束前20 s實時時間對應的行駛狀態數據，該行駛狀態數據為車輛行駛速度、制動等狀態信號和行駛結束時的位置信息。

在車輛行駛狀態下記錄儀外部供電斷開時，記錄儀應能以0.2 s的時間間隔持續記錄并存儲斷電前20 s內的車輛行駛狀態數據，該行駛狀態數據為車輛行駛速度、車輛制動等狀態信號及斷電時的位置信息。

在車輛處于行駛狀態且有效位置信息10 s內無變化時，記錄儀應能以0.2 s的時間間隔持續記錄并存儲斷電前20 s內的車輛行駛狀態數據，該行駛狀態數據為：車輛行駛速度、車輛制動等狀態信號及斷電時的位置信息。

而衛星定位模式在事故斷電等突發情況前，其數據傳輸可能受到衛星信號干擾、傳輸慢等多種因素影響。因此建議所有企業營運車輛務必首選設置成脈沖來源模式。

1.3 營運車輛監控平臺的主要功能

營運車輛監控平臺（以下簡稱監控平臺）主要用于實時監控功能，其主界面主要監控實時速度、定位、警告、發送語音短信等主要安全監管功能。監控平臺觸發記錄儀報警是將數據通過通訊模塊GSM/GPRS將數據傳輸至監控平臺。當觸發到平臺預先設置的報警參數時平臺就會報警，常見的有圍欄設置、線路管理、疲勞駕駛、超速等。下文對監控平臺的超速數據分析和報警功能進行詳細介紹。

記錄儀對數據的采集，是一定的時間間隔（一般為10 s）傳輸至監控平臺，時間間隔越短其速度曲線越精確。通過衛星獲取車輛行駛速度和車輛本身脈沖采集的車輛行駛速度，被同時傳輸至監控平臺。那么對于一般車輛的超速報警的分析和確認就是通過平臺的行駛記錄查詢，分析其速度來源和超速時間的連續性等。某車的行駛記錄如圖2所示。

如何判定該駕駛人是否達到國家或企業規定的超速行為呢，首先圖2中GPS速度和行駛記錄儀速度分別代表衛星反饋速度和車輛自身速度，因其速度都各有反饋精確度上優缺點（上文已介紹），因此要結合發生地段的地理位置綜合判斷，一般經驗上都采取兩種速度都達到超速標準即可判斷超速；其次因各企事業單位的超速時間規定上也不盡相同，但不管多少必須要具有時間的連續性，如圖2中序號4和序號5的速度反饋為0 km/h，此段時間不能與其上下時間連續計算超速。

圖2 車輛的行駛記錄（截屏）

在實時監控中，數據上報會觸發各種報警，監控人員應隨時檢查車輛行駛情況，發現長時間在限速臨界點邊緣的車輛，應及時通過GPS平臺發送語音播報信息提示，或打電話提醒副班駕駛人；特殊天氣情況及時利用短信平臺和語音提醒功能發布安全告知并最好記錄。緊急情況可采取應急預案。

2 記錄儀常見故障案例簡析

記錄儀的常見故障有天線及其模塊故障、記錄儀系統升級故障、參數設置故障、定位天線及模塊故障等，表1所列為常見故障現象及處理，僅供參考。

表1 記錄儀常見故障現象及處理

續表

2016-12-10）