基于多服务模式的车辆监控管理系统的研究

付蔚霞,吴秀芸,王海江,梁寒冬,童闻焕

(宁波市测绘设计研究院,浙江宁波 315042)

基于多服务模式的车辆监控管理系统的研究

付蔚霞∗,吴秀芸,王海江,梁寒冬,童闻焕

(宁波市测绘设计研究院,浙江宁波 315042)

随着公务车数量的激增,车辆管理已成为各企事业单位一项重要而繁琐的事务。介绍了一个基于网页(B/S)和移动终端(iphone)两种服务模式的GPS车辆监控管理系统,重点描述了该系统的总体架构和主要功能模块,探讨了系统所采用的关键技术。目前该系统已正式投入运行,并取得了比较好的效果,实现了对公务车辆或车队的实时监控和高效管理。

车辆监控管理;多服务模式;B/S;iPhone

1 引 言

随着汽车工业和公路建设的不断发展,汽车已经成为人们生活中不可缺少的交通工具。汽车数量的激增,使得人们对车辆的监管、车主不在时的监控以及丢车后寻找失车等问题成为当今社会所关注的焦点[1]。特别是对于那些拥有较多公务车辆的企事业单位而言,由于车辆数量庞大,加之机动车辆的流动性和危险性,车辆管理的压力和工作越来越大,车辆管理已成为各单位日常事务中的一项重要而繁琐的工作内容。如何让管理人员及时了解车辆和司机状况,合理安排出车,提高车辆的使用效率,降低车辆使用和维修费用,成为各单位亟待解决的一个问题[2]。因此建立一套能够对公务车辆进行实时监控、统一管理的系统显得尤为必要。

针对上述问题,本文提出了一套基于多服务模式的车辆监控管理系统。该系统融合GPS定位技术、GPRS通讯技术、GIS技术和移动互联网等技术,构建基于网页(B/S)和移动终端(iphone)两种模式的车辆实时跟踪定位服务,提供对车辆的地理位置查询、车辆状态查询、历史轨迹回放及车辆报警等功能,随时随地掌握每一辆车的状态,实现对公务车辆或车队的统一监控和高效管理。

2 系统总体架构

2.1 系统结构

车辆监控管理系统主要由车载终端、服务器端、客户端三部分组成,如图1所示。

图1 系统结构图

车载终端主要是安装在车辆上的GPS主机及其他一些附属设备。主要利用GPRS完成发送车辆位置信息,响应远程客户端的各种指令等。

服务器端主要由通信服务器、数据库服务器、GIS服务器等组成,主要完成对车辆GPS车载终端定位信息和报警信息的采集、处理、存储和转发,对客户端的指令响应与处理以及实现平台数据的管理,包括用户管理、车辆管理和日志统计等功能。

客户端主要由监控客户端软件构成,包括Web客户端和iPhone移动端,通过设置防火墙和VPN专用网络,在保障数据安全的前提下,实现对车辆的实时监控与各类历史数据查询以及设置、接收和处理车辆报警等功能。

2.2 系统功能设计

(1)地图基本操作

系统向用户提供多种地图浏览方式——放大地图、缩小地图、平移地图、显示全图等。另外,系统向用户提供了电子地图,卫星地图、混合地图、地形地图等多种显示方式以及地图标注功能和地图搜索功能。

(2)车辆定位监控

在地图上实时地显示车辆的位置信息。系统设置代表不同用户或车队的动态监控选框,如图所示。您可以通过在Web客户端或iPhone上点击您想查询的终端来实时查看车辆的当前位置。

(3)历史轨迹回放

系统将每一个终端在一定时间内的历史轨迹保存在历史数据库中,系统设置历史轨迹回放功能,让用户查看每一个终端在一定时间内的轨迹数据,并在客户端界面将这些轨迹数据作可视化显示,即历史轨迹回放。

(4)车辆最后位置

对于终端停止工作或者出现意外情况不能正常工作的情况,系统提供了最后位置功能,便于用户查询终端最后一次给系统传送的车辆位置信息。

(5)区域越界报警

通过在系统上设置围栏,来设置终端的活动区域,这样能有效管理个人终端的活动范围,在设定范围后,终端进入或者驶出这个设定的区域,系统就会报警。

(6)终端分布显示

在地图上显示所有的车辆终端分布和最后的报警信息,包括位置信息,时间,和相关状态信息。

(7)查询统计分析

提供对车辆行驶里程、加油记录等营运数据信息的统计管理,实现车辆行驶数据的存储、上传、查询、统计、分析等功能,为管理部门提供精确的车辆行驶数据参考,掌握每辆车每一时刻的状态。

(8)用户权限管理

系统为每个用户分配了不同的用户名和登录密码,不同的用户名的权限也不相同,以保障系统数据的安全性。

3 关键技术研究

3.1 GPRS通信技术

传统的车辆监控系统的无线通讯大多采用GSM短消息通信技术,难以满足实时性要求较高的需求。而GPRS具有实时在线、按量计费、高速传输、自如切换等优点,特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输[3],因此采用GPRS作为车辆监控系统的通讯平台可以提高资源利用率,有效降低远程监控的运营成本。

3.2 GPS定位技术

GPS定位技术自诞生以来,以其特有的先进性迅速进入民用定位导航领域,在现代车辆监控系统中,GPS定位技术发挥着重要的作用。在由24颗以上卫星组成的导航系统覆盖下,地球上任意一点的GPS接收机都可以在极短的时间内根据所接收到的3颗以上(一般情况)的卫星信息计算出当前的位置。当卫星信号受到遮挡或干扰,车载GPS接收机不能正常接收卫星信息的时候,采用特殊的传感装置提取车辆的运行信息,依据先进的辅助定位算法自动替代GPS输出车辆的位置信息,确保车辆位置信息的连续性和准确性[4]。

3.3 地图显示与匹配技术

地图数据作为车辆监控信息显示的背景数据,在系统中占据十分重要的地位。系统采用图片引擎技术实现地图数据的一体化存储和发布以及地图的放大、缩小、平移、漫游、图层控制显示等功能。并采用坐标系转换技术[5],实现电子地图、影像数据、地形数据等地图数据和车辆位置信息的快速匹配,实现车辆信息的查询、统计和管理[6]。

3.4 基于移动终端的离线数据存储技术

移动终端往往难以携带大量和全面的数据,虽然设备容量提升已经极大增加了终端的性能和存储空间[7],但仍然难以满足对数据的需求。而网络数据服务由于受到网络环境及服务器规模的限制,存在数据响应慢、显示不流畅等缺点[8],因此本系统建立适合于移动终端软硬件环境的数据组织格式和存储机制,将各类数据进行一体化无缝集成、融合和管理,使得基础地图数据能够直接交由移动终端使用,实现数据的快速响应,提高车辆监控的实时性。

4 系统应用

基于多服务模式的车辆监控管理系统已在宁波市测绘设计研究院正式投入使用,系统围绕车辆的快速定位和实时监控,有效解决了“车在哪?”、“去过哪?”的问题。系统界面清晰简洁,围绕“车辆定位”和“轨迹查询”两个功能主题,设置了“车辆列表”、“部门列表”和“地图监控”3个视图,通过3个视图之间的准确切换,实现对全院车辆24小时不间断的车辆定位和监控服务。图2和图3分别为基于iPhone和B/S服务模式的车辆监控系统界面。

图2 基于iPhone服务模式的车辆监控系统

图3 基于B/S服务模式的车辆监控系统

5 结 语

本文介绍了一个基于多服务模式的车辆监控管理系统,可有效解决车辆实时监控和调度问题。该系统目前已投入运行,并取得了比较好的效果,为管理人员提供了及时有效的车辆状态信息,实现了企业车辆管理科学化化、高效化运营。

[1] 江吉智.基于GPS/GSM的车辆监控系统的设计与实现[M].西安:西南交通大学,2003.

[2] 王东瑾.GPS车辆监控系统的设计与实现[M].北京:北京工业大学,2008.

[3] 张加龙,赵俊三,饶智文.基于GIS/GPS/GPRS的物流车辆监控系统[J].测绘与空间地理信息,2006,5(29):72～75.

[4] 程汉强.基于GPS的监控型移动终端系统的设计与实现[J].计算机与数字工程,2010,5(38):74～77.

[5] 阮明,谭庆涛,王文瑞.2.5维地图坐标转换的算法及实现[J].城市勘测,2012,4(2):78～80.

[6] 张书毕,刘作才.基于GIS的GPS车辆监控系统设计与实现[J].测绘通报,2012,6(33):31～34.

[7] 李德仁,李清泉.论空间信息与移动通信的集成应用[J].武汉大学学报信息科学版,2002,3(1):23～27.

[8] 许颖,魏远峰.移动GIS关键技术及开发模式探讨[J].测绘与空间地理信息,2008,31(4):45～47.

Research of Vehicle Monitoring and Management System Based on Multi-mode Service

Fu Weixia,WU Xiuyun,Wang Haijiang,Liang Handong,Tong Wenhuan
(NingBo Institute of Surveying and Mapping,NingBo 315042,China)

With the increasing of the car population,vehicle management has been an important and complicated task to enterprises.In this paper,a vehicle monitoring and management system is proposed,which is designed on B/S and iphone.Then the overall framework of the system and its functional components are described in details,including key technologies.At present,the system has been put into operation effectively,which could monitor and manage vehicle in real-time.

vehicle monitoring and management;multi-mode service;B/S;iphone

1672-8262(2014)06-75-03

P208.2

B

2014—06—19

付蔚霞(1975—),女,高级工程师,主要从事GIS研发工作。