基于GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(北京物資學(xué)院 信息學(xué)院，北京 110049)

基于GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

郭鍵

(北京物資學(xué)院信息學(xué)院，北京110049)

為對(duì)物流車輛進(jìn)行精準(zhǔn)定位、檢測(cè)和實(shí)時(shí)跟蹤，需要物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)；當(dāng)前使用的監(jiān)控系統(tǒng)，在物流車輛進(jìn)行運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，有遮擋物出現(xiàn)時(shí)無(wú)法精準(zhǔn)的對(duì)物流車輛進(jìn)行定位，當(dāng)物流車輛停放在室內(nèi)停車場(chǎng)時(shí)可能出現(xiàn)定位不到物流車輛的情況；為此，提出一種基于GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案；該系統(tǒng)硬件部分包括：GPS車載終端、監(jiān)控中心服務(wù)器群和控制終端三部分，同時(shí)將全球定位系統(tǒng)與地理道路信息相結(jié)合，利用聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)傳輸相關(guān)信息；系統(tǒng)軟件部分使用聯(lián)通分組通信技術(shù)，通過(guò)GIS軟件與管理信息系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫連接，并由單片機(jī)S3C2440A向GPS模塊發(fā)送控制中心下達(dá)指令，GPS接收指令并給予反饋，通過(guò)有效的分析反饋結(jié)果來(lái)提高監(jiān)控終端的運(yùn)行速度、穩(wěn)定性以及精準(zhǔn)度；GPS定位功能采用TDOA算法對(duì)物流車輛進(jìn)行定位；實(shí)驗(yàn)證明，所提系統(tǒng)可以對(duì)物流車輛精準(zhǔn)定位、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和有效跟蹤。

GPS；物流車輛；智能監(jiān)控系統(tǒng)

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)物流產(chǎn)業(yè)進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展時(shí)期，物流已成為一個(gè)新興行業(yè)，越來(lái)越受人們關(guān)注[1]。物流車輛智能控制系統(tǒng)對(duì)于提高物流產(chǎn)業(yè)信息化和智能化具有重要作用，并且已在物流運(yùn)輸中進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用[2]。但相對(duì)而言我國(guó)的物流產(chǎn)業(yè)還處于成長(zhǎng)階段，缺乏必要的管理及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，且無(wú)法長(zhǎng)期遠(yuǎn)程監(jiān)控物流車輛的狀態(tài)，不能精準(zhǔn)解決物流車輛無(wú)法定位的情況。這種情況下，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)物流車輛精準(zhǔn)定位、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和跟蹤成為當(dāng)前需要解決的問(wèn)題[3]。該系統(tǒng)將硬件部分分為三大部分，即GPS 車載終端、監(jiān)控中心服務(wù)器群和控制終端，全球定位系統(tǒng)與地理道路信息相結(jié)合，以短信方式在聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)中傳輸相關(guān)信息，系統(tǒng)軟件部分使用聯(lián)通分組通信技術(shù)，該技術(shù)具有通訊速度高和永遠(yuǎn)在線的特點(diǎn)，通過(guò)GIS軟件與管理信息系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫連接，實(shí)現(xiàn)GPS信息傳輸，并由單片機(jī)S3C2440A向GPS模塊發(fā)送控制中心下達(dá)的指令，GPS接收指令并給予反饋，不同指令反饋結(jié)果不同，有效分析反饋結(jié)果可提高監(jiān)控終端運(yùn)行速度、穩(wěn)定性及精準(zhǔn)度。而GPS物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)，是解決上訴問(wèn)題的有效途徑。鑒于GPS物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究和應(yīng)用，具有廣大發(fā)展前景，所以受到許多專家的重視，并取得了一定研究成果[4-5]。

現(xiàn)有物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)有：文獻(xiàn)[6]提出了一種基于無(wú)線傳感器的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)以S3C6410微處理器和GPRS構(gòu)建物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，對(duì)物流車輛中運(yùn)輸?shù)奈镔Y信息進(jìn)行采集，同時(shí)對(duì)信息進(jìn)行處理與顯示，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)將啟動(dòng)攝像頭進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，而且還可以顯示物流車輛相關(guān)信息，并在VMwareUbuntu11.10上開發(fā)和編寫無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)程序，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)的傳輸。該物流車輛監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有推廣和應(yīng)用價(jià)值，但該系統(tǒng)不能同時(shí)對(duì)多地區(qū)物流車輛進(jìn)行監(jiān)控，影響監(jiān)控效率。文獻(xiàn)[7]提出了一種基于RFID的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)使用Java技術(shù)開發(fā)RFID物流車輛監(jiān)控系統(tǒng)，采用Oracle10g數(shù)據(jù)庫(kù)保存物流車輛與物資信息數(shù)據(jù)，并使用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控物流車輛，獲取物流車輛的位置及行駛速度與方向信息，根據(jù)RFID物流車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)原則對(duì)該系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)、功能架構(gòu)以及部署架構(gòu)情況進(jìn)行分析和實(shí)踐，最終完成RFID物流車輛監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)工作。該系統(tǒng)每天可以監(jiān)控50輛以上的物流車輛，并且可以實(shí)時(shí)監(jiān)控物流車輛的地點(diǎn)，但該系統(tǒng)無(wú)法直觀的對(duì)物流車輛進(jìn)行監(jiān)控。文獻(xiàn)[8]提出了一種基于ARM-3S的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)以物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際需求出發(fā)，并研究基于嵌入式的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，提出ARM-3S智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，該系統(tǒng)硬件部分安裝了ARM9微處理器、GPRS無(wú)線傳輸以及RFID射頻識(shí)別技術(shù)，構(gòu)建此系統(tǒng)的整體框架，同時(shí)分析3s通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)物流車輛及物資信息的智能化管理，該系統(tǒng)還擴(kuò)展了無(wú)線通訊模塊，有效的對(duì)物流車輛定位與實(shí)時(shí)控制，但該系統(tǒng)具有一定的區(qū)域性[9-10]。

針對(duì)上述產(chǎn)生的問(wèn)題，提出一種基于GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。實(shí)驗(yàn)證明，所提系統(tǒng)可以對(duì)物流車輛精準(zhǔn)定位、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和跟蹤。

1 GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

為了更準(zhǔn)確的對(duì)物流車輛進(jìn)行定位，設(shè)計(jì)了GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)硬件包括單片機(jī)S3C2440A、視屏接口、音頻接口、復(fù)位電路、GPS模塊、CPMA模塊、電源、鍵盤、LCP觸摸屏、64MNANPFLASH、64MSDRAM、4MNORFLASH、JTAG，該系統(tǒng)使用CIS軟件與管理信息系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫連接，GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)由全國(guó)公路普查數(shù)據(jù)庫(kù)建立，而且可以根據(jù)用戶的需求在系統(tǒng)上添加相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)。

本系統(tǒng)使用S3C2440A來(lái)管理物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)共享。GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)使用的地圖數(shù)據(jù)為1:5 000的基礎(chǔ)地圖，分析系統(tǒng)中較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)，將其簡(jiǎn)化為相關(guān)數(shù)據(jù)，將相關(guān)的路線代碼與空間數(shù)據(jù)相結(jié)合，方便管理運(yùn)輸過(guò)程中的物流車輛。GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.2 GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)由 GPS 車載終端、監(jiān)控中心服務(wù)器群和控制終端三大部分組成，系統(tǒng)將全球定位系統(tǒng)(GPS)和地理道路信息(GIS)融為一體，以短信的方式在中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際互聯(lián)中進(jìn)行信息傳輸，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包括地理位置信息，運(yùn)行狀態(tài)等各種相關(guān)信息，結(jié)合控制中心服務(wù)器群、控制中心和車載信息互動(dòng)平臺(tái)構(gòu)成完整的GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)。

GPS車載終端是安裝在物流車輛上的終端設(shè)備，由GPS接收機(jī)、GPS通信模塊、主控制單元和附屬配件四個(gè)部分組成，其中附屬配件包含顯示屏，地圖數(shù)據(jù)卡、車載防盜系統(tǒng)，還可以根據(jù)使用者的要求加載安裝其它功能。GPS接收機(jī)主要接收GPS定位系統(tǒng)的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為定位信息，主控制單元通過(guò)中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)和全國(guó)互聯(lián)網(wǎng)將物流車輛定位信息發(fā)送到監(jiān)控中心服務(wù)器上，同時(shí)接收控制終端發(fā)送的控制信息。

控制中心服務(wù)器群由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器兩大類組成，數(shù)據(jù)服務(wù)器主要儲(chǔ)存物流車輛移動(dòng)位置信息、車輛狀態(tài)以及物流車輛其他的相關(guān)信息；應(yīng)用服務(wù)器包括：通信服務(wù)器、信息服務(wù)器及Web服務(wù)器，每個(gè)服務(wù)器獨(dú)立運(yùn)行，共享數(shù)據(jù)服務(wù)中的數(shù)據(jù)信息，為物流車輛控制中心其它應(yīng)用提供數(shù)據(jù)接口。

監(jiān)控終端包括：監(jiān)控中心平臺(tái)用戶、Web客戶端、聯(lián)通客戶端以及互聯(lián)網(wǎng)客戶端。移動(dòng)客戶端與互聯(lián)網(wǎng)客戶端是可以與物流車輛終端進(jìn)行文字信息交互，并訪問(wèn)物流車輛終端服務(wù)器。GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

1.3 GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

GPS使用聯(lián)通分組通信技術(shù)，該技術(shù)具有通訊速度快和永遠(yuǎn)在線的特點(diǎn)，非常適合物流車輛車載終端使用，使用CIS軟件與管理信息系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫連接，在保證車載終端能夠連接聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)的情況下，進(jìn)行信息數(shù)據(jù)傳輸。本文設(shè)計(jì)了64MNANPFLASH模塊，該模塊中鑲嵌了TCP/IP協(xié)議棧，控制中心控制GPS模塊的相關(guān)操作，由單片機(jī)S3C2440A發(fā)送控制中心下達(dá)的指令，GPS模塊接收指令并進(jìn)行反饋，根據(jù)不同指令的執(zhí)行結(jié)果，將反饋的格式分為三種：固定反饋、含參反饋以及混合反饋，有效的分析反饋結(jié)果可以提高監(jiān)控終端的運(yùn)行速度、穩(wěn)定性以及精準(zhǔn)度。

GPS物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)采用邊接收GPS模塊反饋結(jié)果邊進(jìn)行結(jié)果解析的方法，將GPS模塊反饋的結(jié)果以字符串?dāng)?shù)組的形式，保存到單片機(jī)S3C2440A空間內(nèi)固定區(qū)域，當(dāng)單片機(jī)接收到反饋信息的第一個(gè)字符時(shí)，開始與單片機(jī)S3C2440A內(nèi)部信息進(jìn)行匹配，將第一個(gè)匹配上的信息標(biāo)記為信息頭，再次接到信息字符時(shí)將首先與信息頭匹配，這樣可以減少字符匹配次數(shù)，當(dāng)所有信息字符匹配完整時(shí)，再根據(jù)反饋信息的種類做進(jìn)一步的處理。在上述三種反饋格式中固定反饋，可以一次性匹配完整，含參反饋不適用該方法進(jìn)行解析，采用先保存后解析的方法，來(lái)解析反饋信息，由于混合反饋的信息種類雜亂，進(jìn)行一次匹配不能保證信息字符完全匹配，需要進(jìn)行多次匹配。則控制中心指令反饋信息匹配流程如圖3所示。

圖3 控制中心指令反饋信息匹配流程

1.4 GPS定位系統(tǒng)計(jì)算方法

為了能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控物流車輛，首先需要對(duì)物流車輛位置進(jìn)行定位，而TDOA算法是GPS定位系統(tǒng)計(jì)算方法之一，該計(jì)算方法可以優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。進(jìn)行定位時(shí)觀察周圍GPS信號(hào)塔，以信號(hào)塔為基準(zhǔn)，測(cè)量信號(hào)塔與物流車輛車載終端之間的距離，則各個(gè)信號(hào)塔到物流車輛車載終端距離差可以表示為：

(1)

利用公式(1)來(lái)定義TDOA觀測(cè)方程的殘差函數(shù)，如公式(2)所示：

=2,3,...,N

(2)

(3)

公式(3)為物流車輛的真實(shí)位置。GPS系統(tǒng)信號(hào)從CPS衛(wèi)星到達(dá)物流終端的傳播距離為偽距，傳輸過(guò)程中存在的時(shí)間偏差，可以通過(guò)信息補(bǔ)償，補(bǔ)償后認(rèn)為兩者是相互同步的。因此，GPS衛(wèi)星偽距可以表示為：

ρj=rj+b+Ij+Tj

(4)

式中，rj為物流車輛終端與GPS衛(wèi)星j之間的真實(shí)距離；b為物流車輛終端因時(shí)間偏差造成的距離差；Ij為大氣中電離層造成的偏差；Tj為大氣中對(duì)流層折射造成的偏差。GPS的觀測(cè)方程可以表示為：

(5)

根據(jù)公式(4)和公式(5)定義GPS觀測(cè)方程的殘差函數(shù)，如公式(6)所示：

=2,3,...,N

(6)

TDOA線性化的方程可以表示為：

GSVδ=hSV

(7)

根據(jù)公式(2)和公式(7)定義GPS觀測(cè)方程的最小殘差平方和物流車輛目標(biāo)函數(shù)：

(8)

(9)

公式中▽?duì)菷(θk)計(jì)算方法，如公式(10)所示：

(10)

式中，(x,y,z)為物流車輛車載終端的真實(shí)位置坐標(biāo)；u為物流車輛坐標(biāo)(x,y,z)的步長(zhǎng)向量；(Xi,Yi,Zi)為第i信號(hào)塔的三維位置坐標(biāo)；假設(shè)已知(x0,y0,z0)為物流車輛初始位置坐標(biāo)和合適的步長(zhǎng)向量u后，可以根據(jù)計(jì)算公式(9)計(jì)算出物流車輛位置評(píng)估值。

TDOA定位算法對(duì)是在原有的定位算法上進(jìn)行優(yōu)化得到的，從理論上分析TDOA定位計(jì)算方法有更高的準(zhǔn)確度。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

為了證明GPS的物流車輛智能控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控物流車輛，需要進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)。本次實(shí)驗(yàn)使用系統(tǒng)的硬件環(huán)境為：I.MX27.400 MHz，LittleEndian模式，軟件環(huán)境為L(zhǎng)inux2.6.19。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)源于天天快遞運(yùn)輸控制系統(tǒng)中現(xiàn)有的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，GPS物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)，主要以檢測(cè)物流車輛位置為主，對(duì)其進(jìn)行掌控，因此本實(shí)驗(yàn)主要對(duì)系統(tǒng)定位功能進(jìn)行測(cè)試。

系統(tǒng)定位功能的可行性是GPS物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)的重要考核指標(biāo)，圖4顯示了本文所提系統(tǒng)、文獻(xiàn)[6]、文獻(xiàn)[7]和文獻(xiàn)[8]所提系統(tǒng)定位功能可用性。當(dāng)物流車輛在室外無(wú)遮擋處行駛，文獻(xiàn)[6]、文獻(xiàn)[7]和文獻(xiàn)[8]系統(tǒng)定位的成功率分別為70%，85%，84%，而GPS物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)定位的成功率可達(dá)到100%。當(dāng)物流車輛在室外有遮擋處行駛，文獻(xiàn)[6]系統(tǒng)定位成功率為44%，文獻(xiàn)[7]系統(tǒng)定位成功率為76%，文獻(xiàn)[8]系統(tǒng)定位成功率為67%，本文系統(tǒng)定位成功率為96%。當(dāng)物流車輛在室內(nèi)與室外的交界處行駛，文獻(xiàn)[6]系統(tǒng)定位成功率降低到32%，文獻(xiàn)[7]系統(tǒng)定位成功率降低到70%，文獻(xiàn)[8]系統(tǒng)定位成功率降低到58%，本文系統(tǒng)定位成功率降低到94%。當(dāng)物流車輛停止運(yùn)輸后，已就近原則將車輛停放在最近的物流室內(nèi)停車場(chǎng)中，這時(shí)文獻(xiàn)[6]系統(tǒng)無(wú)法定位物流車輛的位置，文獻(xiàn)[7]系統(tǒng)定位成功率為52%，文獻(xiàn)[8]系統(tǒng)定位成功率為30%，本文系統(tǒng)定位成功率為91%。

圖4 4種方法定位可用性比較

通過(guò)分析圖4可以看出，相對(duì)于文獻(xiàn)[6]、文獻(xiàn)[7]和文獻(xiàn)[8]所提的物流車輛智能定位系統(tǒng)，本文所提的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)的定位功能可用性得到提高。需要注意的是在對(duì)物流車輛進(jìn)行定位時(shí)，由于GPS信號(hào)塔的位置不同，聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接收模塊不同，都會(huì)影響物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)定位功能的可用性以及精準(zhǔn)度。

不僅測(cè)試了系統(tǒng)定位功能的可用性，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)定位功能的精準(zhǔn)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。針對(duì)本文系統(tǒng)、文獻(xiàn)[6]系統(tǒng)、文獻(xiàn)[7]系統(tǒng)和文獻(xiàn)[8]系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，為了更好地驗(yàn)證系統(tǒng)定位功能的精準(zhǔn)度，在室外無(wú)遮擋、室外有遮擋、室內(nèi)與室外交界處、室內(nèi)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。

圖5顯示了本文GPS物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)定位功能垂直方向定位精準(zhǔn)度，隨著GPS衛(wèi)星位置的變化而變化。從圖5中可知，文獻(xiàn)[6]、文獻(xiàn)[7]和文獻(xiàn)[8]系統(tǒng)定位功能隨著可使用的GPS衛(wèi)星數(shù)目增加，可以增加定位功能的精準(zhǔn)度。使用本文系統(tǒng)定位功能時(shí)GPS信號(hào)塔數(shù)目不變的情況下，GPS衛(wèi)星數(shù)目的增多垂直方向定位精度變小，但總體來(lái)說(shuō)使用本文系統(tǒng)定位功能垂直方向精準(zhǔn)度大于使用文獻(xiàn)[6]、文獻(xiàn)[7]、文獻(xiàn)[8]時(shí)的精準(zhǔn)度。本文系統(tǒng)對(duì)物流車輛進(jìn)行定位時(shí)，將舍棄高低角低于20°的GPS衛(wèi)星，所以本文系統(tǒng)定位功能精準(zhǔn)度高于文獻(xiàn)[6]、文獻(xiàn)[7]和文獻(xiàn)[8]系統(tǒng)的精準(zhǔn)度。

圖5 可用衛(wèi)星數(shù)與垂直方向定位精準(zhǔn)度

圖6顯示了垂直方向定位精準(zhǔn)度隨著GPS信號(hào)塔數(shù)目的變化情況，隨著GPS信號(hào)塔數(shù)目的增加，這4種方法垂直方向定位精準(zhǔn)度在增加。本文GPS物流車輛監(jiān)控系統(tǒng)的定位功能相較于其他3個(gè)系統(tǒng)精準(zhǔn)度較高。

圖6 可用GPS信號(hào)塔數(shù)目與垂直方向定位精準(zhǔn)度

圖7顯示了可用GPS衛(wèi)星數(shù)目與水平方向定位精準(zhǔn)度的關(guān)系，隨著可用GPS衛(wèi)星數(shù)目的增加，4個(gè)系統(tǒng)水平方向的精準(zhǔn)度都在增加，但本文的GPS物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)比文獻(xiàn)[6]、文獻(xiàn)[7]和文獻(xiàn)[8]所提系統(tǒng)的精準(zhǔn)度要高。

圖7 可用GPS衛(wèi)星數(shù)目與水平方向定位準(zhǔn)確度

圖8 可用GPS信號(hào)塔數(shù)目與水平方向定位精準(zhǔn)度

圖8顯示了可用GPS信號(hào)塔數(shù)目與水平方向精準(zhǔn)度的關(guān)系，從圖8中可以看出隨著GPS信號(hào)塔數(shù)目的增加，本文系統(tǒng)水平方向定位的精準(zhǔn)度和文獻(xiàn)[6]、文獻(xiàn)[7]和文獻(xiàn)[8]系統(tǒng)水平方向定位的精準(zhǔn)度都在增加，但前者的增加效果大于后者，當(dāng)GPS信號(hào)塔數(shù)目增加，但水平方向精準(zhǔn)度變化趨于平緩時(shí)，說(shuō)明系統(tǒng)鎖定的物流車輛位子以接近與物流車輛真實(shí)位置。

從圖5～8可以看出本文所提的GPS物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)比文獻(xiàn)[6]、文獻(xiàn)[7]和文獻(xiàn)[8]物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)定位功能更加精準(zhǔn)，精準(zhǔn)定位物流車輛，可以幫助監(jiān)控中心更好地管理物流車輛，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)物流車輛的異常情況。

3 結(jié)束語(yǔ)

采用當(dāng)前的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)，在物流車輛進(jìn)行運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，有遮擋物出現(xiàn)時(shí)無(wú)法精準(zhǔn)的對(duì)物流車輛進(jìn)行定位，當(dāng)物流車輛停放在室內(nèi)停車場(chǎng)時(shí)可能出現(xiàn)定位不到物流車輛的問(wèn)題。為此，提出一種基于GPS的物流車輛智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，所提系統(tǒng)可以對(duì)物流車輛精準(zhǔn)定位、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和跟蹤。

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DesignofIntelligentMonitoringSystemforLogisticsVehicleBasedonGPS

Guo Jian

(School of Information, Beijing Wuzi University, Beijing 110049, China)

In order to accurately locate, detect and track the logistics vehicle, the intelligent monitoring system of logistics vehicle is designed. The current monitoring system used in the process of transportation, logistics vehicles, there are obstructions appear unable to accurate positioning of the vehicle, when the logistics vehicles parked in the parking lot when the indoor positioning is not possible to logistics vehicles. Therefore, this paper proposes a design scheme of intelligent monitoring system based on GPS. The hardware of the system includes: a GPS vehicle terminal and the monitoring center server group and control terminal, while the global positioning system and geographic information combined with road, Unicom Network and Internet information transmission; system software uses Unicom packet communication technology, seamless connection through GIS software and management information system, and S3C2440A MCU GPS module to send to the control center issued a directive, GPS receive instructions and give feedback through effective feedback analysis results to improve the running speed, terminal stability and accuracy; using GPS positioning function of logistics vehicle positioning algorithm TDOA. The experimental results show that the proposed system can be used for precise positioning, real-time monitoring and effective tracking.

GPS; logistics vehicle; intelligent monitoring system

2017-05-12；

2017-06-07。

北京市屬高等學(xué)校青年拔尖人才培育計(jì)劃項(xiàng)目(CITamp;TCD201504052)。

郭 鍵(1975-)，女，遼寧錦州人，博士研究生，教授，主要從事智能監(jiān)控方向的研究。

1671-4598(2017)09-0087-04

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.09.023

TP277

A