遼河油田GPS監(jiān)控平臺(tái)升級改造

吳文哲

摘 要：隨著國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展，原監(jiān)控平臺(tái)已經(jīng)不能滿足國家對車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)制定的標(biāo)準(zhǔn)，亟需對平臺(tái)進(jìn)行一次升級改造，使平臺(tái)不但滿足國家要求，而且使平臺(tái)的里程、報(bào)警、軌跡等主要功能更加精確，頁面更加易用。本文重點(diǎn)介紹了監(jiān)控平臺(tái)升級改造的目的、思路、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：部標(biāo)808協(xié)議車機(jī)；省聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控平臺(tái)；公共貨運(yùn)平臺(tái)；駕駛行為分析；本地地圖定制

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 項(xiàng)目概述

隨著國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展，原GPS監(jiān)控平臺(tái)已經(jīng)不能滿足國家對車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)制定的標(biāo)準(zhǔn)。如：原監(jiān)控平臺(tái)不支持國家公共貨運(yùn)平臺(tái)的接入、對省重點(diǎn)營運(yùn)車輛聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控平臺(tái)的支持也不是很好、不支持交通部標(biāo)808協(xié)議車機(jī)的接入、原有華強(qiáng)車機(jī)不支持GPS盲區(qū)數(shù)據(jù)補(bǔ)傳——這樣導(dǎo)致車輛里程計(jì)算不準(zhǔn)確，車輛軌跡丟失，對車輛的監(jiān)管造成很大的影響。為了解決這些問題，亟需對平臺(tái)進(jìn)行一次升級改造，使平臺(tái)不但滿足國家要求，而且使平臺(tái)的里程、報(bào)警、軌跡等主要功能更加精確，頁面更加易用。

2 項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施

2.1 研究內(nèi)容

升級后的GPS監(jiān)控平臺(tái)是一套高度集成的信息化應(yīng)用平臺(tái)，不僅擁有實(shí)時(shí)定位、軌跡回放、電子圍欄、報(bào)警分析、報(bào)表中心等廣義監(jiān)控平臺(tái)的核心功能，還包括車輛對外部平臺(tái)對接，多種協(xié)議車機(jī)接入、里程統(tǒng)計(jì)、駕駛行為分析和本地地圖定制等特色功能，會(huì)為運(yùn)輸企業(yè)提供一系列高效監(jiān)控服務(wù)。

平臺(tái)采用了目前最為先進(jìn)的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以提供強(qiáng)大的監(jiān)控管理功能，包括：實(shí)時(shí)軌跡跟蹤，歷史軌跡回放，危險(xiǎn)駕駛報(bào)警，統(tǒng)計(jì)和報(bào)表分析等。支持用戶組織結(jié)構(gòu)的多級部署。

平臺(tái)從架構(gòu)上分為3個(gè)層次：

（1）終端傳感器感知層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)換和融合。

（2）網(wǎng)絡(luò)傳輸層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸、存儲(chǔ)和管理。

（3）系統(tǒng)應(yīng)用層：負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)處理、數(shù)據(jù)應(yīng)用和分析。

2.1.1 駕駛行為分析

通過車載主機(jī)，將車輛行駛數(shù)據(jù)包括：速度、時(shí)間、GPS定位等信息上傳到平臺(tái)，平臺(tái)經(jīng)過分析來判定駕駛員是否有違規(guī)駕駛行為，如發(fā)現(xiàn)違規(guī)行為，向監(jiān)控人員彈出報(bào)警提醒窗口，并且向駕駛員發(fā)出語音報(bào)警提示。

駕駛員違規(guī)駕駛分為：車輛超速、疲勞駕駛、偏移路線。

2.1.2 多種協(xié)議車機(jī)接入

根據(jù)交通部、公安部和安監(jiān)總局2014年5號部令（以下簡稱5號部令）的要求，在道路運(yùn)輸車輛上安裝的衛(wèi)星定位裝置應(yīng)符合《道路運(yùn)輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)終端通信協(xié)議及數(shù)據(jù)格式》（JT/T 808）標(biāo)準(zhǔn)要求，所以新平臺(tái)在支持原華強(qiáng)車機(jī)的基礎(chǔ)上，必須同時(shí)支持部標(biāo)808協(xié)議車機(jī)，可以滿足車輛在更換車機(jī)時(shí)與平臺(tái)無縫連接，保證數(shù)據(jù)的完整性和連續(xù)性。

2.1.3 外部平臺(tái)對接

（1）省聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控平臺(tái)的接入

遼寧省重點(diǎn)營運(yùn)車輛衛(wèi)星定位行業(yè)監(jiān)督考核系統(tǒng)（以下簡稱省聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控平臺(tái)）按照《道路運(yùn)輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)平臺(tái)數(shù)據(jù)交換》（JT/T 809）標(biāo)準(zhǔn)要求建設(shè)，所以新平臺(tái)能夠接入包括省聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控平臺(tái)在內(nèi)的所有按照809協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的平臺(tái)，并且新增車輛轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)置功能、異常上行數(shù)據(jù)過濾功能、平臺(tái)查崗響應(yīng)功能。

（2） 國家公共貨運(yùn)平臺(tái)的接入

按照5號部令的要求，道路運(yùn)輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)平臺(tái)應(yīng)當(dāng)符合《道路運(yùn)輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)終端通信協(xié)議及數(shù)據(jù)格式》（JT/T 808）標(biāo)準(zhǔn)要求，所以新平臺(tái)支持與國家貨運(yùn)平臺(tái)對接，可以接收貨運(yùn)平臺(tái)透傳下發(fā)的車輛數(shù)據(jù)，還可以通過貨運(yùn)平臺(tái)下發(fā)指令到車機(jī)，充分滿足5號部令對于貨運(yùn)車輛的要求。

2.2 技術(shù)方案

2.2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

平臺(tái)服務(wù)器被油田專網(wǎng)防火墻和外網(wǎng)防火墻隔離開，位于網(wǎng)絡(luò)中的非軍事化區(qū)，內(nèi)外網(wǎng)用戶均可以使用該區(qū)內(nèi)服務(wù)器資源，而服務(wù)器不能訪問外網(wǎng)。平臺(tái)服務(wù)器均分配為獨(dú)立網(wǎng)段地址，目的是把敏感的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò)分開，阻止服務(wù)器和外網(wǎng)直接通信，以保證服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)安全。

2.2.2 硬件配置

除地圖服務(wù)器需要使用ArcGIS服務(wù)安裝了Windows server 2003系統(tǒng)外，其他服務(wù)器均安裝了Linux CentOS 6.5以上版本系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備極高的穩(wěn)定性與可靠性，并且免費(fèi)下載使用。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器使用RAID10磁盤陣列，先鏡像（RAID1），再條帶存放（RAID0）。RAID10從安全性和讀性能上都優(yōu)于RAID01和RAID5。

2.2.3 使用工具和技術(shù)

數(shù)據(jù)接入網(wǎng)關(guān)使用C++開發(fā)，后臺(tái)進(jìn)程使用Java開發(fā)，后臺(tái)腳本使用python開發(fā)，前臺(tái)使用Spring MVC框架開發(fā)，人機(jī)交互部分使用jQuery開發(fā)。使用Redis隊(duì)列存放網(wǎng)關(guān)下發(fā)的車機(jī)數(shù)據(jù)，同時(shí)拷貝多份提高進(jìn)程處理效率。

2.3 效果分析

2.3.1 系統(tǒng)性能測試

根據(jù)實(shí)際情況，我們選擇邏輯最復(fù)雜的車輛監(jiān)控頁面做壓力測試：

（1）打開監(jiān)控頁面，顯示車輛樹、報(bào)警信息和地圖標(biāo)注，不顯示地圖，并發(fā)100個(gè)用戶，運(yùn)行46min，平均相應(yīng)時(shí)間為0.593s。

（2）打開監(jiān)控頁面，顯示車輛樹、報(bào)警信息、地圖標(biāo)注、車輛上下線、監(jiān)控列表加載50臺(tái)車，不顯示地圖，并發(fā)100個(gè)用戶，運(yùn)行40min，平均相應(yīng)時(shí)間為5.885s。

2.3.2 使用效果

（1）車輛監(jiān)控

新平臺(tái)更新了車輛選擇樹，樹型上的車輛圖標(biāo)可以根據(jù)車輛的在線情況顯示不同顏色的圖標(biāo)。

（2）定位數(shù)據(jù)補(bǔ)傳

新平臺(tái)支持?jǐn)?shù)據(jù)補(bǔ)傳功能，使里程計(jì)算更加精準(zhǔn)，軌跡回放更加完整。

（3）車輛轉(zhuǎn)發(fā)

新平臺(tái)新增車輛轉(zhuǎn)發(fā)維護(hù)功能，可手動(dòng)設(shè)置向省平臺(tái)和其他809平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的車輛，大大提高工作效率。endprint

（4）語音播報(bào)

新平臺(tái)新增語音播放功能，可以通過平臺(tái)下發(fā)語音到指定的車輛，車載設(shè)備顯示屏上會(huì)顯示信息、語音模塊會(huì)播放語音。車輛在產(chǎn)生超速、疲勞駕駛等報(bào)警時(shí)，會(huì)自動(dòng)下發(fā)語音信息到車輛。

（5）里程精算

通過車機(jī)中定位數(shù)據(jù)對車輛行駛路線的軌跡點(diǎn)經(jīng)緯度進(jìn)行計(jì)算，形成報(bào)表。每天夜間服務(wù)器會(huì)自動(dòng)收集車輛當(dāng)天的定位數(shù)據(jù)，統(tǒng)一計(jì)算里程。

（6）平臺(tái)查崗

新平臺(tái)支持809協(xié)議平臺(tái)查崗功能，上級平臺(tái)發(fā)起查崗請求時(shí)系統(tǒng)會(huì)彈出查崗問題窗口，所有的操作員均可回答查崗問題，有一人回復(fù)正確即查崗成功。

（7）操作日志

新平臺(tái)新增操作日志查詢功能，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的添加、修改、刪除操作會(huì)記錄日志，假刪除的數(shù)據(jù)可以通過操作日志恢復(fù)。

（8）本地地圖定制

可以把區(qū)塊、線路和井位作為圖層疊加到本地地圖底圖上，根據(jù)用戶所在的部門和角色分配不同的圖層查看權(quán)限，作為油田專用地圖符合保密規(guī)定。

3 結(jié)論和建議

3.1 總結(jié)

升級改造后的新平臺(tái)對功能和性能擴(kuò)展保留升級空間。

只需要修改少量代碼，即可接入其他協(xié)議類型車機(jī)。

新平臺(tái)已經(jīng)于2016年初順利切割，各個(gè)服務(wù)器負(fù)載均正常，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境正常，目前平臺(tái)平穩(wěn)運(yùn)行。工作日8小時(shí)之內(nèi)，同時(shí)在線的監(jiān)控用戶數(shù)峰值為140人，一般在100人左右。

3.2 建議

路線規(guī)劃：可安裝導(dǎo)航屏，接收平臺(tái)下發(fā)的已經(jīng)規(guī)劃好的線路，遠(yuǎn)程指揮司機(jī)按路線行駛。

調(diào)度功能：可安裝語音對講設(shè)備，使監(jiān)控員或調(diào)度員與司機(jī)實(shí)時(shí)通信，更加合理地調(diào)配司機(jī)和車輛，降低運(yùn)行成本的同時(shí)方便報(bào)警提醒。

緊急報(bào)警：可安裝緊急報(bào)警按鈕，當(dāng)司機(jī)在遇到突發(fā)危險(xiǎn)情況時(shí)，按動(dòng)緊急報(bào)警按鈕，平臺(tái)彈出提示信息，如已安裝攝像頭，可自動(dòng)上傳報(bào)警后的錄像到視頻服務(wù)器，保存視頻，以供取證。

油耗統(tǒng)計(jì)：可安裝油位計(jì)，使油耗統(tǒng)計(jì)更精確。不但可以實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛的油耗，防止偷漏油情況發(fā)生，還可以更快速精確地統(tǒng)計(jì)單車、車隊(duì)的歷史油耗。

參考文獻(xiàn)

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