基于北斗高精度定位的車輛管理平臺研發

潘健 陳雨然 胡耀蓉

摘要：針對當前企業車輛的保有量不斷增加導致的管理難度大、運作效率低、車輛調度不及時等問題，分析了北斗高精度定位技術在車輛管理智能化、電子化實現過程中的具體應用，設計了基于北斗高精度定位的車輛管理平臺。圍繞北斗高精度定位、數據加密等技術在車輛管理過程中的應用，從系統總體架構出發，闡述車輛管理平臺設計流程，實現從申請、審批、使用、行駛動態到返還等各個環節對各類外辦車輛的全方位管控，為降低企業運營成本、加強企業信息化建設做出有益的探索和嘗試。

關鍵詞：車輛管理；北斗；高精度定位；數據加密

中圖分類號：TP319? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1671-0797（2023）12-0052-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2023.12.015

0? ? 引言

隨著經濟的不斷發展，企業的用車數量越來越大，用車活動也越來越多，隨之而來的就是諸多違規用車現象。以某國有企業為例，在車輛管理方面存在以下問題：企業在車輛使用、維修、保養等過程中不能全程監管和統計，未能對資源進行有效整合，缺乏動態管理能力，增加了單位車輛的管理成本和用車風險。

北斗衛星導航系統與5G同為“大國重器”，是國家重要的空間基礎設施，旨在為全球用戶提供位置服務。北斗衛星導航系統可提供實時導航、快速定位、精確授時和位置報告等功能，與目前各垂直行業對車載設備的精準位置需求高度契合[1]，根據國家“十三五”信息化規劃，北斗衛星導航系統將與國家“一帶一路” “中國制造2025”等戰略深度融合，將與“一帶一路” “中國制造2025”等共同推動國家的更快發展。

為解決上述國有企業存在的問題，本文以北斗衛星導航系統為基礎，在保證數據加密和安全傳輸的前提下，總結了該企業安全綜合管理平臺和項目管理平臺中外辦車輛申請模塊的特點，以開源程序設計為基礎，對數據通信加密算法進行了研究，使車輛管理智能化、信息化建設通過北斗衛星的高精度定位技術及其獨有的通信功能得以實現。

1? ? 系統整體架構設計

基于北斗高精度定位的車輛管理平臺整體架構如圖1所示，由各類終端設備、數據層、服務層、應用層四部分組成。

本平臺采用B/S架構，數據層為整個系統提供基礎數據支撐。車輛安全數據、任務數據、車速數據、定位數據等終端設備的各種監測裝置采集的數據，通過數據加密技術進行加密傳輸，接收到的加密數據在服務層根據解析協議進行解密，解析北斗報文數據，向應用層的GIS系統反饋車輛定位、車輛時速等實時數據，管理人員在系統上即可清楚掌握車輛的實時動態。管理人員也可根據需求，在應用層使用車輛調度與管理、統計分析、權限管理等相應的管理功能。

2? ? 數據加密模塊設計

加密技術是一種可以很好地保護數據的防護措施，它通過在發送方對待傳輸數據進行特殊處理（即加密），將待傳輸數據變換為讓人難以讀懂的亂碼，然后再在網絡中進行傳輸[2]。

對稱加密是指使用相同密鑰（Key）進行加密和解密的加密算法。對稱式加密算法的優點是在使用長密鑰時，加解密速度快，破解難度大。非對稱加密是指對使用不同密鑰的加密算法進行加密和解密，又稱“公私鑰加密”，非對稱加密的缺點是加解密速度比對稱加密慢很多，優點是公鑰加密的信息，只有私鑰才能解密，只有公鑰才能解密私鑰加密的信息，使數據的安全性大大提高。

通過對現有數據通信加密技術的詳細分析，采用對稱與非對稱相結合的方式，在保證數據安全的同時，充分利用二者的優勢，完成高速加解密。使用AES對稱加密算法（Key長度為256位）來完成對通信數據的加密，使用RSA非對稱加密算法來管理對稱加密算法的Key。由于數據服務器是與具體數據請求方進行隔離的，雙方的數據發送與接收是通過一個中間VPN代理服務器來完成，看似只進行了一次加密的整個加密過程，實際上卻進行了三次加密操作：首先是將要發送的數據用AES加密算法加密一次，再對AES加密算法的Key進行RAS加密；隨后，使用HTTPS協議對數據進行傳輸，基于它的數據傳輸過程會采用數字簽名算法對傳輸數據進行一次加密，保證了數據傳輸安全，保證了數據真實有效性[3]；最后通過專門的VPN將數據傳輸回服務層，通過VPN代理服務器后的數據，也將被VPN代理服務器加密一次。

3? ? 軟件功能設計

本平臺功能根據企業外掛車輛管理辦法的需求，主要設計為駕駛員模塊、基本用戶模塊、管理員模塊三大模塊。

其中駕駛員模塊面向公司駕駛員實現駕駛員對個人信息的維護、車輛報修、差旅報銷、所產生成本查看等，主要功能包括個人信息、賬戶注銷、車輛報修、差旅報銷、消息公告和成本明細。駕駛員模塊中的車輛報修功能如圖2所示。

基本用戶模塊針對企業員工，主要功能包括消息公告、通信錄、成本明細、個人信息、賬戶注銷、車輛等。本功能針對企業員工實現基于需求的車輛使用申請、租用車輛申請、車輛信息查詢、用車評價、駕駛員通信錄、申請用車成本明細、消息公告等。車輛欄目又可分為四個子項：查詢車輛信息、申請用車、還車、評價用車。首先，用戶可以根據自己的需求對符合要求的閑置車輛進行查詢（在車輛緊缺的情況下，還可以申請租車），申請用車，等待有關部門審批、派車；駕駛員用車完畢后提交還車申請，等待有關部門審核同意后方可歸還；最后，發起用車申請的用戶可對本次用車體驗進行評價。用車流程如圖3所示，用車申請審批詳情以及用車評價分別如圖4和圖5所示。

管理員模塊，其能實現對車輛全方位的管理和控制，供車隊使用。主要包括：

（1）車輛實時監控、還車管理、歷史軌跡回放、用車審批等車輛調度管理功能；

（2）統計分析功能中的統計信息，如車輛分布可視化展示、車輛報修統計分析、違章統計分析、成本核算、車手評估等統計分析可以作為車隊年度考核的一部分，促進各駕駛員之間的良性競爭；

（3）權限管理功能；

（4）通知公告等消息管理功能；

（5）對租用車輛的管理功能，如審批、反饋、費用核算等。

管理員模塊中的車輛行駛動態可視化展示如圖6所示。

4? ? 結束語

本研究綜合運用北斗衛星定位技術、數據加密技術、地理信息技術等實現基于北斗高精度定位的車輛管理平臺，提供車輛智能監控管理一體化服務，對車輛的申請、審批、用車、換車、統計等進行智能化監控、管理及跟蹤調查，提升了企業管理效能，具有推廣應用價值。

[參考文獻]

[1] 蘇志琦，周佳銘，張碩，等.基于大學生背景下對北斗導航系統發展意義的研究[J].產業與科技論壇，2019，18（21）：139-140.

[2] 陳劉偉，沈宏杰，朱鐵良.簡析數據加密技術在網絡通信安全中的應用[J].網絡安全技術與應用，2022（2）：27-28.

[3] 米鵬.安全傳輸方法和安全傳輸系統：CN111224921A[P].2020-06-02.

收稿日期：2023-03-02

作者簡介：潘?。?995—），男，貴州黔東南人，助理工程師，研究方向：GIS研發。