基于3G和行駛記錄儀的車輛調度監(jiān)控系統(tǒng)設計
由于交通運輸業(yè)的日益發(fā)展,如何利用現(xiàn)代科技來提高車輛的使用效率、降低耗損匀归,建立集監(jiān)控冠幕、指揮、科學管理慰乾、協(xié)調運營、安全防范為一體的監(jiān)控調度體系,并加強對不可預見危險的安全防范能力艾君,已經(jīng)成為目前迫切需要解決的問題。目前采用的GPS只是一種宏觀管理方法肄方,它與電子地圖結合起來冰垄,可實現(xiàn)對車輛的實時調度;但GPS系統(tǒng)受外部環(huán)境的影響較大权她,且存在有信號盲區(qū)虹茶,例如在山區(qū)、高層建筑附近隅要、橋下以及隧道內蝴罪,GPS都會出現(xiàn)信號中斷等情況,從而丟掉車輛運行數(shù)據(jù)讥啤,而且在出現(xiàn)盲區(qū)后驱糜,重新定位所需時間較長,這樣對車輛進行實時監(jiān)控就存在一定的問題睬仿;而汽車行駛記錄儀不存在盲區(qū)問題喧弦,真正能夠對駕駛員和車輛的運行狀況進行實時記錄。
為此,本文設計的車輛動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)集3G(GPS吕迁、GSM蝎杯、GIS)和車輛行駛記錄儀技術于一體,它既能實現(xiàn)GPS調度管理肿圾,又能發(fā)揮汽車行駛記錄儀可有效監(jiān)管駕駛員的優(yōu)勢戒甜,從而可達到預防交通事故的目的,兩者融合還能夠實現(xiàn)對車輛的實時動態(tài)監(jiān)控和調度指揮违酣,故可為交通部門梆栏、企事業(yè)單位及個人用戶實現(xiàn)車輛管理現(xiàn)代化提供強有力的技術支持。
1調度監(jiān)控系統(tǒng)硬件設計
本車輛調度監(jiān)控系統(tǒng)集GSM受啥、GPS和車輛行駛記錄儀接收機為一體做个,并通過移動監(jiān)控目標將動態(tài)位置(經(jīng)度、緯度)滚局、時間居暖、狀態(tài)等信息,實時地通過GSM網(wǎng)傳送至監(jiān)控中心藤肢,然后在具有強大地理信息查詢功能的電子地圖上進行移動監(jiān)控目標位置及運動軌跡的顯示和回放太闺,從而為車輛的調度監(jiān)控提供可視化依據(jù),提高車輛的運行安全和運營效率嘁圈。
1.1 系統(tǒng)硬件組成
本車輛調度監(jiān)控系統(tǒng)主要由3部分組成省骂。其中車載終端部分(包括GPS接收機/GPS天線、GSM通訊機/GSM天線最住、車輛行駛記錄儀組成)的外部硬件如圖1所示钞澳;其次是GSM通信網(wǎng)絡部分(包括GSM基站控制器,移動交換中心涨缚,GSM業(yè)務支持節(jié)點以及GSM骨干網(wǎng)等)以及監(jiān)控中心部分(包括系統(tǒng)接收端轧粟,GIS管理系統(tǒng)、監(jiān)控終端設備等)脓魏,其硬件如圖2所示础辉。本系統(tǒng)中的移動目標與監(jiān)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,在移動目標與GSM網(wǎng)關之間利用GSM網(wǎng)妄舅,在GSM網(wǎng)關與車輛動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)之間則采用串口通信技術知狂。
1.2工作原理
本系統(tǒng)的工作原理如圖3所示,其中車載終端主要負責車輛的定位和绳、發(fā)送位置信息啰痒、接收并處理監(jiān)控中心下行數(shù)據(jù)或命令;監(jiān)控中心則負責接收并處理移動單元的上行數(shù)據(jù)烙锉,同時在監(jiān)控平臺上形象、直觀地顯示車輛的位置和狀態(tài),并根據(jù)需要進行指揮調度孙鼎;GSM通信網(wǎng)絡負責監(jiān)控中心和移動單元之間數(shù)據(jù)的無線傳輸榨厚,該傳輸采用GSM短信息方式,GPS車載臺的定位數(shù)據(jù)經(jīng)過格式轉換后升慕,可利用GSM手機的短信息信道傳到監(jiān)控中心蒂禽,監(jiān)控中心亦可通過GSM短信息信道向車輛發(fā)送指揮調度信令。GSM短信息方式具備GSM語音調制方式覆蓋范圍大和容量大的優(yōu)點旅急,同時逢勾,短信息業(yè)務也具備傳輸速度快、不影響語音通話藐吮、價格便宜等優(yōu)點溺拱。
2通信實現(xiàn)
2.1 GSM短信息方式
通過短消息可對車載終端進行設備初始化和工作參數(shù)設定。監(jiān)控中心也可對車載終端進行任務調度谣辞。監(jiān)控中心主要通過短信息功能發(fā)送漢字信息到車載顯示屏迫摔,從而實現(xiàn)車載信息調度功能。這樣泥从,當有信息到達時句占,車載終端就會提醒駕駛員。車載顯示屏可顯示漢字信息躯嫉,并具有信息存儲纱烘、顯示功能。系統(tǒng)運行時祈餐,車輛將根據(jù)設定的時間間隔定時發(fā)送車輛信息(含定位信息擂啥、車輛狀態(tài)信息),時間間隔可由監(jiān)控中心遠程調整肚乓。這樣运诺,車輛一旦啟動,終端即可開始按設定的時間間隔發(fā)送車輛定位信息案帆,而且信息可打包發(fā)送幢垮,同時每條信息中都含有中心設定條數(shù)的車輛位置和狀態(tài)信息。
2.2 系統(tǒng)接收端與監(jiān)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時通信問題捎梢,以實時讀取串口信息邓刻,再經(jīng)計算機分類、編碼處理摹搂,轉換成用戶所需信息后锦是,自動標繪在電子地圖上。接口處理方法是首先打開通信口指佳,然后根據(jù)GPS接收機設置通信波特率漓琢、傳輸格式称几,并清除接收隊列,接著在串口事件發(fā)生時提出請求稿施,最后由主窗口響應并檢查所產生事件疫稿,讀取串口信息。
3 監(jiān)控中心GIS軟件的開發(fā)
本系統(tǒng)采用國際上流行的組件式GIS二次開發(fā)工具Mapobiects2.2來實現(xiàn)動態(tài)跟蹤層實時顯示車輛信息的方法鹃两。系統(tǒng)中的地圖包含許多層遗座,也就是層集。每個圖層在概念上都是一個數(shù)據(jù)庫俊扳,但它不是普通形式的數(shù)據(jù)庫途蒋,它包括地理信息和屬性信息。地圖的最上方是動態(tài)跟蹤層馋记,最下方為地圖控件号坡,中間為層集。它們的順序決定在地圖控件中的相互覆蓋關系抗果。最下面的圖層最先繪制筋帖,最上面的圖層最后繪制。圖層對象代表矢量數(shù)據(jù)冤馏,影像層代表柵格數(shù)據(jù)日麸,動態(tài)跟蹤層對象顯示實時數(shù)據(jù)。顯示動態(tài)圖層必需用到動態(tài)跟蹤層逮光,動態(tài)跟蹤層是地圖控件中的一個特殊圖層代箭,它主要用于描繪位置可以動態(tài)改變的地理對象,如全球定位系統(tǒng)(GPS)中的對象位置蔬澜。TrackingLayer對象代表地圖控件中的一個圖層人薯,它顯示在層集之后,并可相對層集獨立重顯阶糖。GeoEvent對象代表一些TrackingLayer中的離散對象吸辑,這些對象可以用編程的方法移動。每一個GcoEveni對象都可顯示在地圖控件的TrackingLayer對象上秃练。一個GeoEvent對象可用一個symbol對象來描述串飘,其X、Y屬性可以讀取GcoEvent對象的地理位置雁痪。使用Move和MoveTo方法可移動一個oeoEvent對象钳砰。
4系統(tǒng)功能
本系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫使用Access,前臺開發(fā)工具使用Visual Basic猴襟,并采用目前比較流行的ADO數(shù)據(jù)訪問技術來將每個數(shù)據(jù)庫表的字段和操作封裝到類中许话,從而成功地將面向對象的程序設計思想應用到數(shù)據(jù)庫應用程序設計中。操作時可通過在Visual Basic中加入Mapobjects2.2控件調入地圖數(shù)據(jù)庫曼庆。采用地圖顯示和運動軌跡的描繪分開的方法稍途,即先由計算機根據(jù)客戶端發(fā)送的軌跡的經(jīng)緯度生成一個透明圖層繪制渲染要描繪的點阁吝,再將此圖層疊加至客戶端的電子地圖上進行顯示。通訊網(wǎng)關的GSM模塊采用西門子公司的TC35IT終端械拍。
本調度監(jiān)控系統(tǒng)能夠實現(xiàn)如下功能:
(1)記錄目標車輛的行車資料求摇,如對車輛的位置、運行速度殊者、運行方向等定位信息及狀態(tài)信息的存儲。
(2)數(shù)據(jù)信息管理功能验夯,如操作人員與車輛信息的管理猖吴,數(shù)據(jù)記錄的添加、刪除挥转、瀏覽海蔽、查找,統(tǒng)計報表的生成绑谣、保存党窜、打印等。
(3)定點監(jiān)控及電子地圖顯示功能借宵,如將車輛的定位信息及行車狀況在GIS地圖上動態(tài)顯示茧淮,地圖縮放、漫游測距策谅、圖層控制着阿、位置查詢、地圖信息查詢等崔深。
(4)車輛監(jiān)控調度功能茁帚,如車輛信息的實時顯示、車輛的實時跟蹤泳信、遠程控制娶痕、對車輛的實時調度、車輛運行軌跡回放等筝仓。
(5)系統(tǒng)管理功能数截,如系統(tǒng)運行環(huán)境設置、系統(tǒng)登陸刑吕、數(shù)據(jù)備份與恢復巫庵、權限分配、日志查詢等端伪。
5結束語
本文設計的基于3G和車輛行駛記錄儀的調度監(jiān)控系統(tǒng)右冻,主要適合車輛數(shù)較小(<100)的單位,系統(tǒng)通信采用GSM模塊和計算機組成著拭,用戶只需投人較少的硬件設備纱扭,即可實現(xiàn)車輛的實時調度牍帚、監(jiān)控和準確定位功能。事實上乳蛾,本系統(tǒng)在警車的調度和指揮暗赶,公共汽車的合理調度,運鈔車監(jiān)控以及各運輸公司車輛的監(jiān)控等方面肃叶,都將具有廣泛的應用前景蹂随。
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