南京長(zhǎng)途客運(yùn)總公司.
南京長(zhǎng)途客運(yùn)總公司 汽車GPS定位/記錄儀 系統(tǒng)建設(shè)方案 JT-OMRON 目 錄 1. 前言 …………………………………………………（1） 2. 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ………………………………………（3） 3. 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 …………………………………（11） 4. 監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案………………………………（14） 5. 系統(tǒng)建設(shè)方案…………………………………………（19） 第一章 前言 隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，車輛已經(jīng)成為了一種非常重要的交通工具，它已成為了企業(yè)業(yè) 務(wù)和私人生活中的一部分。客運(yùn)行業(yè)是各省市地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)形式，隨著交通運(yùn)輸行業(yè) 之間的競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，帶來(lái)了諸多的交通和管理問(wèn)題，因此運(yùn)輸企業(yè)采取種種措施來(lái)監(jiān) 控和保護(hù)車輛日常運(yùn)作。但在車輛實(shí)際的運(yùn)作中，有時(shí)出現(xiàn)車輛被盜、司機(jī)來(lái)公車干私 活、司機(jī)未按規(guī)定的路線行駛、企業(yè)無(wú)法高速快效的進(jìn)行車輛調(diào)度等等問(wèn)題，而過(guò)去運(yùn) 輸企業(yè)對(duì)車輛采取的種種措施已經(jīng)往往只能起到事后補(bǔ)救的作用。因此企業(yè)產(chǎn)生了對(duì)車 輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理的需求。如何運(yùn)用現(xiàn)代化管理手段合理調(diào)度、提高車隊(duì)的使用效 率、降低事故的發(fā)生，已成為一個(gè)迫切需要解決的課題擺到了運(yùn)輸行業(yè)各企業(yè)的面前。 對(duì)于客運(yùn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，主要想實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛進(jìn)行跟蹤、調(diào)度、管理和對(duì)車輛和司機(jī)進(jìn)行安 全保障等需要，一般有如下的需求： o 當(dāng)出現(xiàn)被盜情況時(shí)，即時(shí)發(fā)現(xiàn)和制止盜竊行為。 o 隨時(shí)了解到自己的車輛所在地點(diǎn)。 o 怎么才能有效的監(jiān)控車輛在途中的運(yùn)營(yíng)情況。 o 怎樣控制票款的流失。 o 更有效的監(jiān)控業(yè)務(wù)的執(zhí)行情況。 o 司機(jī)是否按公司的規(guī)章行車。 o 對(duì)車輛的營(yíng)運(yùn)歷史進(jìn)行有效管理。 o 更有效的提高車輛的調(diào)度。 o 車輛是否在制定的路線和制定的區(qū)域行駛。 o 在行車過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，能隨時(shí)隨地獲得幫助。 針對(duì)上述問(wèn)題，我們依靠自身成熟的技術(shù)，同時(shí)借鑒國(guó)內(nèi)外成功的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)已在ITS （智能交通系統(tǒng)）領(lǐng)域中率先邁出了堅(jiān)實(shí)的一步，取得了重大進(jìn)展，公司研發(fā)、生產(chǎn)的 GPS車載記錄儀是一項(xiàng)引進(jìn)國(guó)外最新科技成果、融全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息 系統(tǒng)（GIS）、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）以及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)和現(xiàn)代數(shù)據(jù)通訊技術(shù) 于一體的尖端高科技項(xiàng)目，設(shè)計(jì)成具有衛(wèi)星定位、數(shù)字通訊、調(diào)度管理、防劫防盜、報(bào) 警等多功能的高科技綜合信息管理系統(tǒng)，為用戶提供最佳的管理手段，增強(qiáng)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng) 能力，同時(shí)也能為用戶帶來(lái)顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。在我國(guó)一些大中城市也越來(lái)越 多地成為運(yùn)輸行業(yè)的常規(guī)配置，是城市交通現(xiàn)代化管理的必然趨勢(shì)。 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 1、概述 對(duì)于客運(yùn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，需要通過(guò)一種先進(jìn)的技術(shù)手段和管理方法來(lái)解決各種問(wèn)題。從 而幫助企業(yè)對(duì)車輛營(yíng)運(yùn)進(jìn)行有效管理、高效調(diào)度、實(shí)時(shí)跟蹤、綜合分析等操作，為企業(yè) 的車輛營(yíng)運(yùn)提供一套實(shí)時(shí)在線的安全保障系統(tǒng)。針對(duì)企業(yè)對(duì)車輛監(jiān)控的實(shí)際需求，我們 利用自身在GPS、GIS、軟件開(kāi)發(fā)、物流運(yùn)作等方面的優(yōu)勢(shì)，自主設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了針對(duì)不同 企業(yè)需求的車輛監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循如下的原則。 o 先進(jìn)性——在保證系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性的前提下，采用當(dāng)前世界上最先進(jìn)的GIS系統(tǒng)技術(shù) 、GPS技術(shù)、通訊技術(shù)、軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)技術(shù)，以保證系統(tǒng)的性能在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不 落后，并隨著技術(shù)的不斷發(fā)展得到相應(yīng)的更新。 o 可靠性——系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是為了提高更有效的進(jìn)行車輛管理、車輛調(diào)度效率、車輛監(jiān)控。系 統(tǒng)設(shè)計(jì)以可靠性為前提，否則，不但不能起到應(yīng)該起到的作用，有可能還帶來(lái)反面的 影響。。 o 可擴(kuò)展性——系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上考慮到產(chǎn)品的可擴(kuò)展性，由于個(gè)模塊之間的相對(duì)獨(dú)立性，因此 各個(gè)模塊在升級(jí)時(shí)，很少給別的模塊帶來(lái)影響。系統(tǒng)可以進(jìn)行整體升級(jí)，因此系統(tǒng)在 升級(jí)時(shí)對(duì)終端用戶來(lái)說(shuō)是透明的。 o 高性價(jià)比——為了極大的降低客戶的運(yùn)行成本，在同樣的價(jià)格下，盡量讓客戶享受做好的 服務(wù)和高性能的系統(tǒng)。 o 易用性——在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，盡量使用戶操作界面友好、簡(jiǎn)單、易用，充分體現(xiàn)人性化。 2、系統(tǒng)組成基本原理 車輛監(jiān)控系統(tǒng)是建立在GPS、GIS、GSM等技術(shù)平臺(tái)之上。它將尖端科技領(lǐng)域的衛(wèi)星 定位技術(shù)和地理信息技術(shù)、GSM通信技術(shù)和先進(jìn)的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起，為用 戶提供了全新、透明、可視、實(shí)時(shí)、互動(dòng)、形象化的車輛跟蹤服務(wù)。根據(jù)系統(tǒng)功能的要 求，本系統(tǒng)由如下幾個(gè)單元組成：即總調(diào)度中心、分監(jiān)控中心、定位衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng) 絡(luò)和GPS車載記錄儀，如下圖所示整個(gè)系統(tǒng)的原理圖如下： [pic] 系統(tǒng)運(yùn)作的流程如下： o 車載單元接收定位衛(wèi)星傳來(lái)的信號(hào)，并解算出地理位置坐標(biāo)，車輛信息和地理位置信 息發(fā)送至總調(diào)度中心，總調(diào)度中心自動(dòng)將此車輛登錄至等候調(diào)度程序。 o 當(dāng)有業(yè)務(wù)需要時(shí)，調(diào)度中心的調(diào)度員向系統(tǒng)輸入調(diào)度信息，系統(tǒng)軟件自動(dòng)選擇距離該 用戶最近的車輛，在收到被調(diào)度車輛應(yīng)答信號(hào)后，再將用戶的信息（如地點(diǎn)、聯(lián)系 電話等）傳送給該車輛，從而完成整個(gè)調(diào)度過(guò)程。 o 當(dāng)遇到危險(xiǎn)時(shí)，司機(jī)暗中按下報(bào)警開(kāi)關(guān)，車載單元將自動(dòng)向總調(diào)度中心發(fā)出報(bào)警信息 ，調(diào)度員確認(rèn)警情后可向有關(guān)部門申請(qǐng)出警（處警）。 o 調(diào)度中心還可向網(wǎng)內(nèi)的車輛廣播相關(guān)信息（如通知、天氣預(yù)報(bào)等）。 o 根據(jù)實(shí)際需要，本調(diào)度網(wǎng)絡(luò)可設(shè)置多級(jí)分調(diào)度中心，并根據(jù)授權(quán)對(duì)屬下的各車輛單獨(dú) 進(jìn)行調(diào)度?？傉{(diào)度中心與分監(jiān)控中心之間以及各分調(diào)度中心之間都可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 信息傳遞，資源可共享 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）概述 GPS是英文Navigation Satellite Timing and Ranging/Global positioning System的字頭縮寫詞Navstar/GPS的簡(jiǎn)稱。它的含義是利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè) 距，以構(gòu)成全球定位系統(tǒng)。現(xiàn)在國(guó)際上已經(jīng)公認(rèn)，將這一全球定位系統(tǒng)簡(jiǎn)稱GPS。 GPS系統(tǒng)具有以下特點(diǎn) o 全球，全天候工作： 能為用戶提供連續(xù)，實(shí)時(shí)的三維位置，三維速度和精密時(shí)間。不受天氣的影響。 o 定位精度高： 單機(jī)定位精度優(yōu)于10米，采用差分定位，精度可達(dá)厘米級(jí)和毫米級(jí)。 o 功能多，應(yīng)用廣： 隨著人們對(duì)GPS認(rèn)識(shí)的加深，GPS不僅在測(cè)量，導(dǎo)航，測(cè)速，測(cè)時(shí)等方面得到更廣泛 的應(yīng)用，而且其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大 GPS由三個(gè)獨(dú)立的部分組成： 1. 空間部分：21顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星。 2. 地面支撐系統(tǒng)：1個(gè)主控站，3個(gè)注入站，5個(gè)監(jiān)測(cè)站。 3. 用戶設(shè)備部分：接收GPS衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)，以獲得必要的導(dǎo)航和定位信息，經(jīng)數(shù)據(jù)處 理，完成導(dǎo)航和定位工作。GPS接收機(jī)硬件一般由主機(jī)、天線和電源組成。 地理信息系統(tǒng)(GIS)簡(jiǎn)介 GIS地理信息系統(tǒng)是近些年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一門新興技術(shù)。它作為制圖學(xué)、計(jì)算 機(jī)技術(shù)、地理、遙感、統(tǒng)計(jì)、測(cè)繪、通訊、規(guī)劃和管理學(xué)科交叉運(yùn)用的產(chǎn)物廣泛的 運(yùn)用在項(xiàng)目管理和項(xiàng)目實(shí)施各個(gè)領(lǐng)域。在本系統(tǒng)中，主要用于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中對(duì)地 圖的顯示和管理以及城市受控目標(biāo)信息的管理。安裝于GIS工作站，用于將車載終 端發(fā)來(lái)的定位信息、狀態(tài)信息在電子地圖上顯示出來(lái)。 全球通數(shù)字移動(dòng)電話網(wǎng)（GSM）簡(jiǎn)介 GSM（Global System For Mobile Communications）數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信，它是由模擬蜂窩移動(dòng)通信發(fā)展起來(lái)的。GSM系統(tǒng)集 中了現(xiàn)代信源編碼技術(shù)，信道編碼、交織、均衡技術(shù)，數(shù)字調(diào)制技術(shù)，話音編碼技術(shù)以 及慢跳頻技術(shù)，同時(shí)在系統(tǒng)中引入了大量計(jì)算機(jī)控制和管理。GSM系統(tǒng)提供多種電信服務(wù) ，包括話音、電文、圖像、傳真、計(jì)算機(jī)文件、消息等。它的優(yōu)點(diǎn)：具有高頻譜效率， 安全性、穩(wěn)定性好，集成度高，容量大(GSM用戶量比模擬蜂窩系統(tǒng)用戶量多10倍以上)， 開(kāi)放性接口，抗噪聲性能強(qiáng)，業(yè)務(wù)靈活，覆蓋范圍廣，容易實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)，所有條件下 覆蓋區(qū)域內(nèi)信號(hào)質(zhì)量都較好，包括高噪聲環(huán)境，小區(qū)無(wú)干擾及漫游性能好，移動(dòng)業(yè)務(wù)數(shù) 據(jù)可靠率高。 GSM提供了多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。只要無(wú)線傳輸允許，它基本上包括了提供給固定電話用戶 PSTN和ISDN用戶（包含一些專用網(wǎng)，如分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)）的絕大多數(shù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。同時(shí)， GSM還具有傳輸點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)，并能區(qū)分接收短消息的“移動(dòng)臺(tái)被呼點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短消息業(yè) 務(wù)”（SMS－MT/PP）和使GSM用戶能向另一個(gè)GSM用戶發(fā)短消息的“移動(dòng)臺(tái)呼叫點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短消 息業(yè)務(wù)”（SMS－MO/PP）。以及另一種短消息業(yè)務(wù)“蜂房廣播短消息業(yè)務(wù)”（SMS－CB）， 它能以固定時(shí)間間隔將一般的短消息向給定地理區(qū)域中所有用戶廣播。短消息業(yè)務(wù)適合 于傳輸一百六十個(gè)字符以下的信息的業(yè)務(wù)要求（本系統(tǒng)每次所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都在100個(gè)字 節(jié)以下）。它使用GSM的公共控制信道，通話期間也不影響短消息的傳輸。短消息業(yè)務(wù)的 優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)蝹€(gè)數(shù)據(jù)傳輸價(jià)格便宜，不占用話音通訊信道。缺點(diǎn)：一是增加控制信道的負(fù)擔(dān) ，使控制信道的單個(gè)用戶占有時(shí)間增加，系統(tǒng)需作相應(yīng)的改動(dòng)；二是傳送SMS要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù) 打包、排隊(duì)發(fā)送等過(guò)程，因此在系統(tǒng)繁忙時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速度變慢（經(jīng)測(cè)定一般在20秒—3 0秒，有時(shí)甚至數(shù)十分鐘），如傳送重要數(shù)據(jù)（如車輛被劫時(shí)的求救信號(hào)），其實(shí)時(shí)性不 能得到有效保障。但由于短消息業(yè)務(wù)有其他眾多優(yōu)點(diǎn)，且上述缺點(diǎn)可通過(guò)語(yǔ)音通道進(jìn)行 彌補(bǔ)，所以在通信方式上，我們認(rèn)為GSM系統(tǒng)的短消息業(yè)務(wù)較適合本系統(tǒng)的要求。 短信息實(shí)現(xiàn)方法如下： 語(yǔ)音通道實(shí)現(xiàn)方法： 此方案中，根據(jù)傳送數(shù)據(jù)的優(yōu)先程度，我們選用不同的方式，具體為：傳送普通監(jiān)控?cái)?shù) 據(jù)和調(diào)度信息時(shí)，采用GSM的短信息通道；傳送報(bào)警數(shù)據(jù)時(shí)，則無(wú)條件地從語(yǔ)音通道走。 在這種方式下，可做到既能保證重要數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送，又能節(jié)約運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。 根據(jù)以上技術(shù)要求，我們提出本系統(tǒng)利用GSM移動(dòng)電話網(wǎng)作為通信媒介，利用GPS定位技 術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等手段，運(yùn)用矢量化地理信息電子地圖軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的位置監(jiān) 視、報(bào)警求助、信息服務(wù)、防盜報(bào)警、部分遙控操作及車輛工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)等功能。 在本系統(tǒng)中，主要采用了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、數(shù)據(jù)檢索技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)和廣域網(wǎng)技術(shù)、多 媒體技術(shù)以及計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制操作等多項(xiàng)計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)。 本系統(tǒng)由安裝在指揮監(jiān)控中心的中央監(jiān)控系統(tǒng)(CCU)、安裝在每輛車上的移動(dòng)單元(M U)以及GSM通信網(wǎng)絡(luò)三個(gè)部分組成。指揮監(jiān)控中心的中心數(shù)據(jù)庫(kù)還需實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)通信。無(wú) 線通信系統(tǒng)由于是利用了已建成GSM移動(dòng)電話網(wǎng)，移動(dòng)單元設(shè)備可以為控制中心實(shí)時(shí)提供 每一輛車的最新位置數(shù)據(jù)、車輛的狀況和報(bào)警信息，并自動(dòng)記錄這些信息以便事后分析 。中央監(jiān)控系統(tǒng)將收到的位置信息經(jīng)過(guò)處理，在大屏幕顯示器上實(shí)時(shí)顯示出當(dāng)前監(jiān)控車 輛的地理位置。 3、系統(tǒng)功能 （1）、定位跟蹤功能 實(shí)時(shí)快速定位：實(shí)時(shí)快速定位，定位速度快。每秒刷新一次實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)，隨時(shí)向中心 提供定位信息。具有超強(qiáng)的抗遮擋能力。 車主主動(dòng)定位：車主主動(dòng)定位，車主可主動(dòng)發(fā)送車輛的當(dāng)前位置信息，匯報(bào)車輛行駛情 況，以便對(duì)車輛進(jìn)行合理化管理。 黑匣子功能：黑匣子，可以連續(xù)記錄車輛的行駛軌跡，可將報(bào)警前的48小時(shí)軌跡提取進(jìn) 行分析。也可彌補(bǔ)報(bào)警前后因通訊盲區(qū)造成跟蹤中斷后的目標(biāo)行駛情況。并可存儲(chǔ)車輛 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的各類信息。 信息打包：信息打包，把多條信息打包后發(fā)送到中心，以非常少的成本，掌握更多的車 輛行駛情況。 里程記載：統(tǒng)計(jì)車輛行駛的里程數(shù)。 （2）、報(bào)警處警功能 緊急報(bào)警：緊急報(bào)警，當(dāng)車輛受到非法劫持或遇到緊急情況時(shí)，司機(jī)觸動(dòng)隱蔽的手動(dòng)按 鈕或腳踏開(kāi)關(guān)，“求救”信號(hào)即時(shí)發(fā)出。若監(jiān)控中心收到報(bào)警后，車載機(jī)的報(bào)警指示燈會(huì) 熄滅，表示已報(bào)警成功。 防盜報(bào)警：防盜報(bào)警，可配接當(dāng)前各種型號(hào)的汽車防盜器，實(shí)現(xiàn)各種探頭（門磁，紅外 ，震動(dòng)，聲控等）觸發(fā)的盜車報(bào)警。一般選配經(jīng)公安部門檢測(cè)合格的汽車防盜報(bào)警器。 防盜功能絕對(duì)符合“GA2-1999車輛防盜報(bào)警系統(tǒng)（小客車）”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。 非法啟動(dòng)報(bào)警：非法啟動(dòng)報(bào)警，非法用戶啟動(dòng)車輛后，車輛會(huì)自動(dòng)向監(jiān)控中心報(bào)警。 超速報(bào)警：超速報(bào)警，當(dāng)車速超過(guò)預(yù)設(shè)速度范圍時(shí)，終端以聲音報(bào)警提示車主，并向監(jiān) 控中心發(fā)送報(bào)警短信息。 越界報(bào)警：越界報(bào)警，在車輛超越預(yù)先規(guī)定的路線或區(qū)域時(shí)，終端以聲音報(bào)警提示車主 ，并向監(jiān)控中心發(fā)送報(bào)警短信息。 非法打開(kāi)車門報(bào)警：非法打開(kāi)車門報(bào)警，車門在運(yùn)輸途中被打開(kāi)，或者被非法打開(kāi)，終 端以聲音報(bào)警提示車主，并向監(jiān)控中心發(fā)送報(bào)警短信息。 聲光報(bào)警：聲光報(bào)警，當(dāng)有車輛報(bào)警時(shí)，監(jiān)控中心啟動(dòng)聲光報(bào)警器提示監(jiān)控人員，即使 在夜晚，也不會(huì)延誤警情。 自動(dòng)跟蹤：自動(dòng)跟蹤，監(jiān)控中心接到報(bào)警信號(hào)后，立刻轉(zhuǎn)入自動(dòng)跟蹤報(bào)警車輛狀態(tài)，對(duì) 遇險(xiǎn)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤顯示，使犯罪分子插翅難逃。 遙控熄火功能：遙控熄火功能，當(dāng)中心收到緊急報(bào)警或盜警信息時(shí)，監(jiān)控中心在確認(rèn)后 ，可對(duì)車輛進(jìn)行遙控熄火。 單向監(jiān)聽(tīng)：?jiǎn)蜗虮O(jiān)聽(tīng)，當(dāng)中心收到緊急報(bào)警或盜警信息時(shí)，監(jiān)控中心可對(duì)車輛進(jìn)行單向 監(jiān)聽(tīng)，同時(shí)可以錄音，為案件偵破提供依...
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