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引言 隨著(zhù)交通運輸業(yè)的日益發(fā)展，如何利用現代科技來(lái)提高車(chē)輛的使用效率、降低耗損，建立集監控、指揮、科學(xué)管理、協(xié)調運營(yíng)、安全防范為一體的監控調度體系，并加強對不可預見(jiàn)危險的安全防范能力，已經(jīng)成為目前迫切需要解決的問(wèn)題。目前采用的GPS只是一種宏觀(guān)管理方法，它與電子地圖結合起來(lái)，可實(shí)現對車(chē)輛的實(shí)時(shí)調度;但GPS系統受外部環(huán)境的影響較大，且存在有信號盲區，例如在山區、高層建筑附近、橋下以及隧道內，GPS都會(huì )出現信號中斷等情況，從而丟掉車(chē)輛運行數據，而且在出現盲區后，重新定位所需時(shí)間較長(cháng)，這樣對車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監控就存在一定的問(wèn)題;而汽車(chē)行駛記錄儀不存在盲區問(wèn)題，真正能夠對駕駛員和車(chē)輛的運行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄。 為此，本文設計的車(chē)輛動(dòng)態(tài)監控系統集3G(GPS、GSM、GIS)和車(chē)輛行駛記錄儀技術(shù)于一體，它既能實(shí)現GPS調度管理，又能發(fā)揮汽車(chē)行駛記錄儀可有效監管駕駛員的優(yōu)勢，從而可達到預防交通事故的目的，兩者融合還能夠實(shí)現對車(chē)輛的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監控和調度指揮，故可為交通部門(mén)、企事業(yè)單位及個(gè)人用戶(hù)實(shí)現車(chē)輛管理現代化提供強有力的技術(shù)支持。 1調度監控系統硬件設計 本車(chē)輛調度監控系統集GSM、GPS和車(chē)輛行駛記錄儀接收機為一體，并通過(guò)移動(dòng)監控目標將動(dòng)態(tài)位置(經(jīng)度、緯度)、時(shí)間、狀態(tài)等信息，實(shí)時(shí)地通過(guò)GSM網(wǎng)傳送至監控中心，然后在具有強大地理信息查詢(xún)功能的電子地圖上進(jìn)行移動(dòng)監控目標位置及運動(dòng)軌跡的顯示和回放，從而為車(chē)輛的調度監控提供可視化依據，提高車(chē)輛的運行安全和運營(yíng)效率。 1.1 系統硬件組成 本車(chē)輛調度監控系統主要由3部分組成。其中車(chē)載終端部分(包括GPS接收機/GPS天線(xiàn)、GSM通訊機/GSM天線(xiàn)、車(chē)輛行駛記錄儀組成)的外部硬件如圖 1所示;其次是GSM通信網(wǎng)絡(luò )部分(包括GSM基站控制器，移動(dòng)交換中心，GSM業(yè)務(wù)支持節點(diǎn)以及GSM骨干網(wǎng)等)以及監控中心部分(包括系統接收端，GIS管理系統、監控終端設備等)，其硬件如圖2所示。本系統中的移動(dòng)目標與監控中心之間的定位信息與控制信息的發(fā)送與接收也可分成兩部分，在移動(dòng)目標與GSM網(wǎng)關(guān)之間利用GSM網(wǎng)，在GSM網(wǎng)關(guān)與車(chē)輛動(dòng)態(tài)監控系統之間則采用串口通信技術(shù)。 1.2工作原理 本系統的工作原理如圖3所示，其中車(chē)載終端主要負責車(chē)輛的定位、發(fā)送位置信息、接收并處理監控中心下行數據或命令;監控中心則負責接收并處理移動(dòng)單元的上行數據，同時(shí)在監控平臺上形象、直觀(guān)地顯示車(chē)輛的位置和狀態(tài)，并根據需要進(jìn)行指揮調度;GSM通信網(wǎng)絡(luò )負責監控中心和移動(dòng)單元之間數據的無(wú)線(xiàn)傳輸，該傳輸采用GSM短信息方式，GPS車(chē)載臺的定位數據經(jīng)過(guò)格式轉換后，可利用GSM手機的短信息信道傳到監控中心，監控中心亦可通過(guò)GSM短信息信道向車(chē)輛發(fā)送指揮調度信令。GSM短信息方式具備GSM語(yǔ)音調制方式覆蓋范圍大和容量大的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，短信息業(yè)務(wù)也具備傳輸速度快、不影響語(yǔ)音通話(huà)、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。 2通信實(shí)現 2.1 GSM短信息方式 通過(guò)短消息可對車(chē)載終端進(jìn)行設備初始化和工作參數設定。監控中心也可對車(chē)載終端進(jìn)行任務(wù)調度。監控中心主要通過(guò)短信息功能發(fā)送漢字信息到車(chē)載顯示屏，從而實(shí)現車(chē)載信息調度功能。這樣，當有信息到達時(shí)，車(chē)載終端就會(huì )提醒駕駛員。車(chē)載顯示屏可顯示漢字信息，并具有信息存儲、顯示功能。系統運行時(shí)，車(chē)輛將根據設定的時(shí)間間隔定時(shí)發(fā)送車(chē)輛信息(含定位信息、車(chē)輛狀態(tài)信息)，時(shí)間間隔可由監控中心遠程調整。這樣，車(chē)輛一旦啟動(dòng)，終端即可開(kāi)始按設定的時(shí)間間隔發(fā)送車(chē)輛定位信息，而且信息可打包發(fā)送，同時(shí)每條信息中都含有中心設定條數的車(chē)輛位置和狀態(tài)信息。 2.2 系統接收端與監控中心的接口通信 本接口主要解決GPS接收機與計算機串口的實(shí)時(shí)通信問(wèn)題，以實(shí)時(shí)讀取串口信息，再經(jīng)計算機分類(lèi)、編碼處理，轉換成用戶(hù)所需信息后，自動(dòng)標繪在電子地圖上。接口處理方法是首先打開(kāi)通信口，然后根據GPS接收機設置通信波特率、傳輸格式，并清除接收隊列，接著(zhù)在串口事件發(fā)生時(shí)提出請求，最后由主窗口響應并檢查所產(chǎn)生事件，讀取串口信息。 3 監控中心GIS軟件的開(kāi)發(fā) 本系統采用國際上流行的組件式GIS二次開(kāi)發(fā)工具M(jìn)apobiects2.2來(lái)實(shí)現動(dòng)態(tài)跟蹤層實(shí)時(shí)顯示車(chē)輛信息的方法。系統中的地圖包含許多層，也就是層集。每個(gè)圖層在概念上都是一個(gè)數據庫，但它不是普通形式的數據庫，它包括地理信息和屬性信息。地圖的最上方是動(dòng)態(tài)跟蹤層，最下方為地圖控件，中間為層集。它們的順序決定在地圖控件中的相互覆蓋關(guān)系。最下面的圖層最先繪制，最上面的圖層最后繪制。圖層對象代表矢量數據，影像層代表柵格數據，動(dòng)態(tài)跟蹤層對象顯示實(shí)時(shí)數據。顯示動(dòng)態(tài)圖層必需用到動(dòng)態(tài)跟蹤層，動(dòng)態(tài)跟蹤層是地圖控件中的一個(gè)特殊圖層，它主要用于描繪位置可以動(dòng)態(tài)改變的地理對象，如全球定位系統 (GPS)中的對象位置。TrackingLayer對象代表地圖控件中的一個(gè)圖層，它顯示在層集之后，并可相對層集獨立重顯。GeoEvent對象代表一些TrackingLayer中的離散對象，這些對象可以用編程的方法移動(dòng)。每一個(gè)GcoEveni對象都可顯示在地圖控件的 TrackingLayer對象上。一個(gè)GeoEvent對象可用一個(gè)symbol對象來(lái)描述，其X、Y屬性可以讀取GcoEvent對象的地理位置。使用Move和MoveTo方法可移動(dòng)一個(gè)oeoEvent對象。 4系統功能 本系統的后臺數據庫使用Access，前臺開(kāi)發(fā)工具使用Visual Basic，并采用目前比較流行的ADO數據訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)來(lái)將每個(gè)數據庫表的字段和操作封裝到類(lèi)中，從而成功地將面向對象的程序設計思想應用到數據庫應用程序設計中。操作時(shí)可通過(guò)在Visual Basic中加入Mapobjects2.2控件調入地圖數據庫。采用地圖顯示和運動(dòng)軌跡的描繪分開(kāi)的方法，即先由計算機根據客戶(hù)端發(fā)送的軌跡的經(jīng)緯度生成一個(gè)透明圖層繪制渲染要描繪的點(diǎn)，再將此圖層疊加至客戶(hù)端的電子地圖上進(jìn)行顯示。通訊網(wǎng)關(guān)的GSM模塊采用西門(mén)子公司的TC35IT終端。 本調度監控系統能夠實(shí)現如下功能： (1)記錄目標車(chē)輛的行車(chē)資料，如對車(chē)輛的位置、運行速度、運行方向等定位信息及狀態(tài)信息的存儲。 (2)數據信息管理功能，如操作人員與車(chē)輛信息的管理，數據記錄的添加、刪除、瀏覽、查找，統計報表的生成、保存、打印等。 (3)定點(diǎn)監控及電子地圖顯示功能，如將車(chē)輛的定位信息及行車(chē)狀況在GIS地圖上動(dòng)態(tài)顯示，地圖縮放、漫游測距、圖層控制、位置查詢(xún)、地圖信息查詢(xún)等。 (4)車(chē)輛監控調度功能，如車(chē)輛信息的實(shí)時(shí)顯示、車(chē)輛的實(shí)時(shí)跟蹤、遠程控制、對車(chē)輛的實(shí)時(shí)調度、車(chē)輛運行軌跡回放等。 (5)系統管理功能，如系統運行環(huán)境設置、系統登陸、數據備份與恢復、權限分配、日志查詢(xún)等。 5結束語(yǔ) 本文設計的基于3G和車(chē)輛行駛記錄儀的調度監控系統，主要適合車(chē)輛數較小(<100)的單位，系統通信采用GSM模塊和計算機組成，用戶(hù)只需投人較少的硬件設備，即可實(shí)現車(chē)輛的實(shí)時(shí)調度、監控和準確定位功能。事實(shí)上，本系統在警車(chē)的調度和指揮，公共汽車(chē)的合理調度，運鈔車(chē)監控以及各運輸公司車(chē)輛的監控等方面，都將具有廣泛的應用前景。 |
