面向間歇性無網絡環境的土石方運輸管理平臺研究

畢然

摘 要：目前交通建設項目中的重要問題主要來自于在無網絡環境下針對施工場地的管理，包括人員管理、場地管理以及挖機與渣車等施工機械的管理。在現代化交通建設不斷增長的情況下，有效解決管理問題需要結合物聯網、大數據等技術，以無需網絡移動設備為管理介質促進管理模式的轉變。智能交通有待建立以車為節點的信息系統——間歇性無網絡環境下的土石方運輸管理平臺。

關鍵詞：交通運輸;無網絡;物聯網

1 簡介

隨著近些年科技的進步和勞動人民的艱辛付出，我國的交通建設的發展取得世界矚目的成就。然而，每個工程龐大而繁雜，一些細節之處也仍舊留存著可以利用科技來提高工作效率的漏洞，例如土石方的運輸管理等。施工現場土石方運輸管理過程中存在網絡環境差、人員監管不到位、施工過程失控和數據不能保留而無法追溯等問題，造成各方經濟損失。

國內一些地方政府出臺了關于土石方運輸的規定，其中也有提到中途運輸車的管理，主要是從安全的角度出發對人為活動提出了約束。但關于實際的落實方法業界卻并沒有給出可以多方位全覆蓋的方案，本項目通過采取實地調查、上網收集相關資料進行案例分析，提出一種面向間歇性無網絡環境的土石方運輸管理模式，并利用物聯網、Web Service、云服務、大數據等技術從挖機與渣車的配對、挖機實際操作高效率運行、渣車行為監控和后期數據分析等方面著手研發軟件平臺，實現土石方運輸管理的精準化和透明化，從而補足上文所提出的土石方運輸管理中所存在的漏洞，提高土石方運輸效率及其與其他項目的工作契合度，為行業內部提供積極創新，不斷進取環境添磚加瓦，同時也為相似應用提供一種新的思路。

2 可行性的具體研究分析

2.1 前期調研

以土石方施工單位項目監管負責人為采訪對象，對施工過程中存在監管不力的方面進行調查，收集相應的需求。并把結果進行綜合統計，再結合項目實際，團隊成員間集思廣益、反復討論、進行頭腦風暴，探究如何結合互聯網、物聯網以達到土石方工程監管中數據的透明化與方法的可行性。

2.2 可行性分析

本項目通過充分的市場調查與技術手段的可實施性展開可行性研究，具體如下：（1）技術可行性：在有網絡條件下，將設備終端、互聯網、GPS收集的數據利用編程手段進行處理并實現數據可視化。在無網絡條件下，可通過物聯網，接入對講機實現渣車與挖機之間的信息交流，待恢復有網絡狀態后，將收集的數據上傳至云服務器，有效的實現了數據的監管。（2）社會可行性：土石方工程確實存在監管不力的弊端，調查顯示，對于施工車輛的數據化監管相關行業背景缺乏，現有技術應用不成熟。（3）經濟可行性：通過開發APP和接入對講機的形式，是在工程負責人可負擔監管成本范圍內解決問題。

2.3 關鍵技術搜集及調研

（1）結合工程實際，了解調查土石方工程現狀的相關資料。（2）對收集到的資料進行收集整理分析，了解國外解決方案，并結合我國實際情況，設計出合適的監管方法。（3）利用相關因子分析進行數據處理，最后運用GPS、python實現智能監控。

2.4 信息技術對交通運輸管理的作用

隨著我國智能化城市建設的不斷發展，智能交通建設也受到了人們的普遍關注。采用現代化的信息技術對交通運輸進行科學管理，尤其是智能交通系統和移動端設備的實際應用，可以有效地把機械、施工人員和施工場地三者有效的聯系起來，能夠有效緩解交通擁堵的社會問題，形成信息化、智能化和社會化的全新交通建設管理模式。

3 項目計劃及技術路線

3.1 項目計劃

本項目產品是采用具有Android或ios系統的手機作為終端，在終端上開發app軟件。根據實際業務需求，基于云服務和大數據架構，通過連接對講機與手機端口，整合軟硬件開發，解決在土石方工地中間歇性無網絡環境下監理方對挖車、渣車的管理不當，監控不力等問題。

（1）主要技術需求：1）挖車和渣車點對點配對任務的實時推送，并實現高效的路線管理;2）實現對講機與手機共聯，實現間歇性無網絡的數據傳輸;3）后端云數據儲存與處理。（2）平臺運行方案：1）服務端方案：采用一人一機的方式，駕駛人員在手機上接受任務，到達任務指定地點進行工作，后臺采集并存儲GPS路線信息，以便對行駛路徑進行綜合分析，計算合理油量范圍等相關指標;2）終端方案：分別設置發送任務和接受任務兩個操作端，挖機系統通過渣車空載情況及距離感應可配對渣車并對其發送指定任務，車輛工作過程中app通過GPS記錄路徑數據，并按照時間間隔通過3G/4G/5G網絡向服務器上傳。（3）模擬（設想）產品預實現主要運行流程。

3.2 技術路線

本項目的技術路線如下：（1）為對講機添加GPS模塊：首先需要對添加一個GPS模塊，使得工程中使用的對講機能夠對車輛位置進行實時的定位。（2）手機與對講機進行連接，使用數據線進行兩種連接制作一根音頻線，對于安卓手機和IOS系統的手機，在Android、IOS端的SPK、MIC共地線分別接對講機的MIC、SPK及共地線。 （3）根據已有的軟件DroidRTTY或DroidPSK進行了解并在原有的基礎上，實現對講機設備之間的文字傳輸二次開發，結合對講機設備中的GPS模塊獲取其位置信息（經緯度）和設備編號，最終實現將設備編號和定位發送到另一臺設備。（4）結合數據庫設計，對項目所需的數據庫模型進行建立，建表至少滿足3NF，消除傳遞依賴，在數據安全上，采用用戶識別和鑒別、存取控制、視圖機制、審計、數據加密等方式實現數據庫的安全性控制。（5）設置時間周期，對車輛的位置數據進行采集，將工程上的設備將數據集中傳輸到一臺設備（該設備處在有網絡條件下），最終將獲得到的數據上傳至服務器。（6）使用web技術對車輛位置進行標簽并展示，調用地圖接口對車輛的位置進行顯示，同時也可輸入所需地的位置坐標，結合歐氏距離的計算得出最近的車輛編號，并進行呼叫。

4 項目特色與創新點

4.1 項目特色

結合我國土石方運輸工程的發展建設歷程和未來發展趨勢，本項目有以下幾個特色：（1）定時持續采集數據，進行后臺實時分析，進行可視化管理。（2）實時向人工推送運輸任務信息，并規劃最優運輸路線。（3）采用數據庫進行數據的存儲，提高數據的可維護性，安全性。采并用web技術對數據庫進行數據的相關操作。

4.2 項目創新點

本項目主要針對土石方運輸過程中的業務現狀，實現對現場各級人員，車輛（包括挖機和渣車）進行數字可視化管理，現具有以下創新點：（1）通過挖機和渣車的智能化管理，減少兩車資源配用不合理的現象，最大程度提高兩車適配能力，實現資源合理化。（2）結合相應算法，對反饋數據進行加工、處理。實現跟蹤現場每一輛挖機、渣車實際行為的操作，減少人工造成的行為不規范、車輛油耗異常等問題，實現資源科學化。（3）結合運輸過程中的實際情況，對人工和車輛的智能化管理進行改進和更新，及時解決相應問題，實現智能化。（4）實現區域無網絡的信息傳輸，減少地域地形等因素導致的車輛指令傳達不及時，網絡通訊中斷等問題。實現工程效率化。

5 結語

綜上所述，現代信息技術的快速發展對我國交通運輸管理的影響十分重大，交通運輸行業在先進科學技術的指引下，一定能夠形成以電子計算機和智能化為特征的交通運輸管理體系。通過對傳統交通運輸管理系統的改革和優化，促進現代化的交通運輸管理模式快速發展，使得我國交通運輸不斷完善和進步。

參考文獻：

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