物流行业GPS车辆监控调度解决方案.doc
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物流行业GPS监控调度解决方案
物流车辆GPS监控调度系统
解决方案
2009年5月目录
一、 概述 4
1. 行业现状 4
2. 需求特点 4
3. 建设目标 5
二、 技术解决方案 5
1. 系统架构 5
1.1. 通信网络结构 5
1.2. 软件架构 6
1.3. 各组成部分说明 7
1.3.1. GPS主控中心 7
1.3.2. 用户分控中心 7
1.3.3. Web服务平台 7
1.3.4. 车载设备 8
2. 监控软件功能设计 8
2.1. 通用GPS监控功能 8
2.1.1. 位置状态查询 8
2.1.2. 警情监控处理 9
2.1.3. 历史轨迹回放 10
2.1.4. 无上报车辆监控 10
2.1.5. 远程控制（可选） 11
2.1.6. 通话及呼叫限制 11
2.1.7. 文字调度 11
2.1.8. 查询及统计 11
2.2. 物流车行业专有功能 12
2.2.1. 图像监控* 12
2.2.2. 停车时间过长监控 13
2.2.3. 多区域监控 13
2.2.4. 后门开启监控 13
2.3. 系统管理 13
2.3.1. 企业车辆资料管理 13
2.3.2. 用户权限管理 14
2.3.3. 数据接口* 15
3. 车载终端 16
3.1. 常规GPS终端功能 16
3.1.1. GPS数据采集上报 16
3.1.2. 警情监控上报 16
3.1.3. 求助 17
3.1.4. 黑匣子记录存储功能 17
3.1.5. 监听功能 17
3.1.6. 里程上报功能 17
3.2. 物流车专有功能 18
3.2.1. 停留时间过长报警 18
3.2.2. 货柜门检测上报 18
3.2.3. 拍照 18
3.3. 终端性能参数 18
3.3.1. 整机性能 18
3.3.2. 性能指标 18
3.3.3. GPS性能指标 19
3.3.4. 调度屏幕规格参数 19
3.3.5. 摄像头参数 19
三、 系统特点和效益 20
1. 主要特点 20
2. 系统效益 20
四、 系统配置及参数 21
1. 系统配置 21
2. 终端产品配置 21
3. 入网资费 22
一、概述
1.行业现状
随着我国国民经济的飞速发展，物流运输行业也蓬勃发展，行业的业务覆盖地域广、车辆众多、信息量大、区域与线路监控要求突出，与货运单据配合紧密，对货物安全保障要求高，需要位置服务信息的用户多，数据共享程度要求高，需要完善车辆统一信息管理。
与发达国家物流业比较，我国物流营运企业具有竞争力的企业寥寥无几。
“小”（成功配货率小）、“少”（市场份额少、服务功能少、高素质人才少）、“弱”（竞争力、融资能力弱）、“散”（货源不稳定且结构单一，缺乏网络或网络分散，经营秩序不规范，无法了解到车辆的确切位置），是对我国目前绝大多数物流作业企业的最好写照。
此外，中国物流企业的物流成本是要高得多。
有关资料显示，美国物流业成本仅占整个运营成本的9％左右，而中国物流业成本则占20％。
从库存情况来看，中国企业产品的周转周期为35～45天，而国外一些企业的产品库存时间不超过10天。
另外，中国企业更愿用自己的车队，但货物空载率达37％以上，同时因包装问题而造成的货物损失每年达150亿元，货物运输每年损失500亿元人民币。
现代物流的核心目标就是在物流全过程中以最小的综合成本实现有效资源配置，做到高效率、实时化，达到规范化、科学化管理。
2.需求特点
物流车营运企业对运营调度和管理的需求主要包括：
实现车辆智能化管理与调度。
实时“可视化”跟踪监控所有在线的车辆，提供智能化的调度策略，充分合理调度运力资源。
实现安全管理。
提供报警、求助、救援、单向监听、双向通话等功能，使报警中心/调度中心在第一时间掌握车辆和司乘人员状况，以便及时采取措施。
实现查询管理。
提供车辆、人员信息的无线查询，可以为系统里的任何一辆车辆提供某历史时段运行数据的查询和回放，为稽查提供依据。
车载终端具有扩展能力，可连接摄像头、电子锁、油压传感器等设备。
实现主要功能需求，提高调度效率和安全保障；
3.建设目标
辅助高效调度：
通过GPS车辆监控管理系统对车辆所处位置、历史轨迹、行驶公里数、行驶速度等信息进行实时监控，从而可以做到清晰的实时指挥调度；
系统扩展性：
可方便地扩展系统应用，与管理系统密切结合，提高管理效率；
安全防范与联动：
可实现与警方、交通运输管理的联动，发挥联网协作的效能；
成本控制：
企业提供经济而实用的建设方式，既能实现全面的管理功能，又可节省开支、降低运营成本。
二、技术解决方案
1.系统架构
1.1.通信网络结构
物流车辆监控系统的组成结构如下图：
系统由GPS/GIS主控中心、物流公司分中心、Web服务平台、GPS车载终端、用户远程终端、数据接口及通信网络等部分组成。
通信网络采用基于TCP/IP的有线通信与无线通信结合的方式。
主控中心与各分中心、用户远程终端、其他系统的连接均通过有线互联通信网络（Internet或专线）连接，以实现大量数据的快速传输。
主控中心实现数据的集中管理、分发，实现各级平台的远程监控。
企业用户只要具备连接互联网的宽带专线就可连接GPS主中心。
车载设备与主控中心的连接：
车载设备通过模块，以无线的方式通过无线基站与服务中心连接，通过服务中心将数据转发到GPS主控中心。
1.2.软件架构
采用C/S与B/S结合的方式，既可提供基于C/S的坐席连接方式，又可提供基于BS的浏览器终端方式，方便用户选择。
C/S版及B/S版的软件均采用三层架构设计，架构灵活、性能优秀、扩展性强。
二者均具备相似的功能，C/S版座席可直接调用本地系统资源，界面设计更为美观、可进行本地数据处理，交互性强、具有安全的存取模式、响应速度快、利于处理大量数据。
但部署较复杂、费用较高，一般用于有固定监控中心的企业用户。
B/S版通过浏览器访问，部署方便、更新简单，可随时随地时行监控，但界面相对简单，不能进行本地数据处理（均通过GPS中心服务器进行处理）。
以上二者均提供数据管理功能，由用户自行录入、维护用户车辆基本资料。
1.3.各组成部分说明
1.3.1.GPS主控中心
l组成：
由通信网关、通信管理服务器、数据库、管理终端、大屏幕显示系统等组成，整个监控系统的核心部分。
l功能模块：
提供了网关接口，处理所有GPS警情数据，并将相关数据信息（位置、报警、记录等）进行存储、分发到主监控中心和各级分中心。
同时提供用户连接管理、数据维护、用户权限管理等功能。
1.3.2.用户分控中心
l组成：
主要由监控坐席组成。
通过Internet或专网连接到主监控中心的服务器上。
l功能模块：
具备各种监控及车辆管理功能。
可根据监管权限调取所管辖车辆的历史信息、当前车辆状态、以及车辆运行的其它信息，可获取警情、按流程进行处警。
1.3.3.Web服务平台
l组成：
由地图服务器、通信中心、Web服务器、数据库等部分组成，架设在主控中心，企业用户或车主个人可通过Internet及专线访问中心Web服务，实现对车辆的网上管理。
l功能模块：
网上平台基于B/S结构的，最大优点就是客户端不需要下载配置地图，直接由服务器发布到客户端。
Web服务平台提供了地图服务、请求响应、GPS警情数据处理、车辆资料管理等功能。
1.3.4.车载设备
l组成：
需要定位、跟踪的车辆必须安装车载单元（本系统称车载终端）。
车载终端组成包括主机（由GPS接收机、收发模块等构成）、LCD显示设备、其他数据采集设备（如摄像头、门磁开关、报警按钮等）。
l功能模块：
车载终端是物流车辆监控调度的重要部件，GPS接收机完成GPS卫星信号的分析计算，通过通信模块发送给GPS调度管理中心。
显示设备可收发消息、实现调度功能、发出提示信息，摄像头可拍照并由主机将数据上报到中心，与读卡器连接可采集IC卡数据。
门磁开关可监控后车门开启情况。
2.监控软件功能设计
物流车GPS监控系统的监控功能上包括通用的监控功能、专有功能及系统管理三部分。
通用功能实现常规车辆管理，专有功能实现物流车调度、货柜监控、油耗监控等行业特殊业务功能。
说明：
本方案主要基于B/S版架构设计。
2.1.通用GPS监控功能
2.1.1.位置状态查询
2.1.1.1.实时查询
在操作窗口中输入或选择车辆牌号或车载电话电码，系统自动查询车辆位置信息，并在地图上显示车辆的位置状态（经度、纬度、速度、方向、定位状态、报警状态）等信息。
2.1.1.2.目标跟踪
选择了特定目标车辆后，可下发设定跟踪参数（间隔、次数）的指令，车辆定时上报一定次数的位置状态，系统在地图上进行轨迹播放。
在超过限定的次数后，自动停止跟踪。
跟踪时，车辆位置在地图上自动居中。
2.1.2.警情监控处理
车载终端具有越界报警、超速报警、劫警报警、主电切断报警、电瓶欠压报警、求助电话报警等警情上报功能，中心可实时显示警情类型、声音提示，并可按照处警流程进行处理。
2.1.2.1.警情显示
当中心收到车辆上报的GPS位置信息，判断有警情发发生，会产生警情，并向所有有处警权限的座席发送警情通告，显示在服务座席的警情列表栏中。
每个警情有一下这些内容：
车牌号、警情描述、处理类型、处理情况、报警时间、呼号等。
如下图所示。
2.1.2.2.预处警
当系统收到车辆的报警后，首先产生的是第一级——预处警，在这过程中，操作员抢接该警，判断警情的类型，是系统误报、维修还是真实警情，完成预处警。
如果不是真实警情，则整个警情处理过程结束。
2.1.2.3.处警
如果是真实警情，则进入第二级——处警。
在这过程中，操作员还是通过抢警方式申请处理该警，对核实的真实警情进行处理。
2.1.3.历史轨迹回放
用户选定一时间段（可以为当前开始时间，也可以为过去一段时间），在GIS电子地图上显示某车辆的行驶轨迹。
可以通过过程播放显示行驶过程，也可以静态连线显示路线状况。
2.1.4.无上报车辆监控
操作员可以查询最近无上报的车辆警情记录，以便对车车载终端的使用、费用消费、蓄意破坏等情况进行及时处理。
2.1.5.远程控制（可选）
2.1.5.1.远程制动
控制中心在收到报警求助信息后可以实施对该车辆断电、断油等反劫措施，也可撤消反劫信号。
说明：
本功能对柴油车慎用。
2.1.5.2.远程参数设置
可以修改设置车载设备通讯参数，包括数据信息发送频率、报警方式、车辆和主中心通讯方式等。
2.1.6.通话及呼叫限制
中心可以通过拨打车载终端的号码，与车上人员语音通话。
可设置多个通话号码段，司机只能拨打或接听限制范围的号码，实现呼叫限制。
2.1.7.文字调度
中心可向车载汉显终端发送调度消息。
司机还可以通过汉显终端选择短语、通过手柄或汉显输入文字信息向中心发送，实现双向的文字交流。
2.1.8.查询及统计
2.1.8.1.静态资料查询
用户可以调用本地数据库，查询选定车辆的静态资料，如显示车辆档案、司机档案等
2.1.8.2.轨迹查询
可以查询车辆的动态数据并按时间顺序导出相应数据到Excel表中。
2.1.8.3.警情报表
可按照实际业务需求对驾驶员、车队或所有车辆按天、周、月、年生成报警统计报表，包括：
超速、越界、紧急情况、故障等。
所有报表支持修改功能。
如下图：
2.1.8.4.行驶里程统计
可监控车辆每次点火、熄火间的行驶里程，并可按时间段统计某台车、某车队的行驶总里程。
2.2.物流车行业专有功能
2.2.1.图像监控*
若车辆安装了图像拍照功能产品，中心可下发指令提取当前车辆内部图像（可指定某摄像头）。
同时车辆在劫警、熄火、启动时均可根据功能的启用情况上报当前图像。
中心收到图像数据后，在座席上开启一图像窗口显示。
根据用户需要，可在物流车货柜内安装摄像头以监控货物、人员进出情况。
2.2.2.停车时间过长监控
车载终端可对车辆出发后途中停留情况进行监控，如发现停车时间超时即报警，中心可及时处理警情，防止司机途中违规行为。
2.2.3.多区域监控
支持设置16个区域。
车辆进入或出某区域时，可上报进入、出区域的警情，方便管理调度。
2.2.4.后门开启监控
车载终端可扩展门磁开关，安装在货柜门上，在设防后发现货柜门被非法开启时上报警情，中心可及时监控位置、核实警情，防止非法行为。
2.3.系统管理
系统管理功能由E路通系统中心平台数据管理软件实现。
2.3.1.企业车辆资料管理
2.3.1.1.终端类型管理
车辆终端可用车牌号或卡号作唯一标识。
车辆管理包括车辆注册、车辆注销、车辆属性修改、车辆查询、车辆报表的功能。
由有权限的管理员修改。
l车辆注册：
可注册新车辆。
l车辆注销：
可注销车辆。
l车辆属性修改：
车辆属性如车牌号、车辆型号、颜色、使用单位、驾驶员、投入使用日期、购买日期、生产日期、维修保养记录等。
l车辆查询：
可按属性查询车辆。
2.3.1.2.车辆类型管理
对不同车辆类型进行注册管理，如：
集卡车、重型载货汽车、半挂牵引车等类型的车辆等等。
提供录入、修改、删除、查询等操作。
2.3.1.3.驾驶员管理
记录车辆所属的驾驶员的相关信息如：
姓名、性别、驾驶员证件、驾驶车辆的车牌号、车辆所属区域、初领证日期、驾驶证的有效期、是否能够驾驶、从业资格证号、驾驶员住址等。
提供录入、修改、删除、查询等操作。
2.3.2.用户权限管理
系统可分为系统管理员、企业管理员、监控员、调度员等角色，每个角色可分配一定的权限和管理范围，只有管理员可分配各用户的监管车辆（或车队）。
系统管理员具有最高的权限。
企业用户入网时，由系统管理分配企业管理员权限，企业的其他监控员权限由该企业的管理员进行分配，同时分配各用户的监管车辆范围。
2.3.2.1.角色管理
管理员可管理车队用户的角色分配、修改。
包括角色代码、角色名称、访问权限列表、是否启用等。
2.3.2.2.权限分配与修改
用户
组
用户
权限组
权限
权限
权限
权限
权限
权限组
用户
组
用户
权限结构图
±每个用户只能属于某一个用户组，不能同时属于多个用户组；
±每个用户组可以有多个权限组；
±每个权限可以分配给多个权限组。
2.3.2.3.用户管理
车队管理员可管理车队所有用户（包括用户组管理），包括用户编号、用户名称、密码、所属角色、所属单位、所属部门、职务、性别、联系电话、联系地址、Email、是否启用等。
2.3.3.数据接口*
包括二部分，一是与监控部门的接口，二是与运营公司管理系统的接口。
物流车监控是城市交通规划的重要部分，各职能部门需要及时获取物流车运营行驶数据以实现实时监管。
此外，物流车运营公司也经常需要将GPS数据与公司内部管理系统进行整合以实现业务的统一管理，因此需要与GPS系统进行数据交互。
l组成：
数据接口由数据交换服务器组成。
l功能模块：
主要根据外部系统的指令，按照既定的传输协议进行数据上传和下发公告信息等。
说明：
本部分功能为后期开发，需要根据实际需求进行定制。
3.车载终端
3.1.常规GPS终端功能
3.1.1.GPS数据采集上报
3.1.1.1.实时回传定位信息（跟踪）
分中心坐席可通过下发跟踪指令来对车辆进行指定时间间隔、指定跟踪次数的实时定位跟踪。
跟踪过程中心可下发停止跟踪指令来停止实时定位信息的回传。
3.1.1.2.定时上报
定时上报是指车载终端可按照一定间隔时间（可设置）向中心上报车辆当前的位置信息和状态信息，定时上报功能在通讯异常时下可保存定时上报数据，在通讯回复正常时补报已存储的数据。
针对GPS车载设备的位置上传频率从1次/秒～255小时为周期可调。
3.1.1.3.定距上报
定距上报是指车载终端可被设置为每行驶一定距离（可设置）时向中心上报当前的位置信息和车辆状态，定距上报可分空车、重车设置不同的上报距离。
3.1.2.警情监控上报
3.1.2.1.超速报警
通过预先设置车辆的最高行驶速度，如设定车辆速度在超过60公里/小时时报警。
车载终端将会实时检测车辆运行速度。
一旦车辆超过指定运行速度，车载终端将会上报“车辆超速”。
物流可实现分段限速报警，对不同站点间的行驶速度进行设置，在发生超过限定速度时进行报警，确保行车安全。
3.1.2.2.紧急情况报警
发生紧急时，司机可触发隐蔽按钮，车台自动向中心报警，并由中心进行跟踪、监听、与110联动及进行遥控制动，保障司机生命及财产安全。
3.1.2.3.通话超时报警
车台主机实时收到汉显发来的通话超时指令，检测到确认通话超时则向中心上报1次通话超时报警
3.1.2.4.越界报警
通过对车辆设定允许行驶的区域（或禁止行驶的区域），车辆经过该设定的区域时，车载设备将产生报警上报到用户监管中心，中心的座席或网上监控终端可以显示报警提示，由操作员及时处理。
3.1.2.5.故障报警
车载终端具有设备故障（电源故障、电瓶欠压、GPS模块故障等）的检测报警功能。
电瓶欠压报警：
为防止电源故障导致无法监控，车载终端可以在监测到电瓶电压低于某工作限值时上报故障警情，以及时维修或防止破坏。
3.1.3.求助
司机可以通过汉显或手柄固定求助菜单向中心发送求助报警。
3.1.4.黑匣子记录存储功能
车载终端在车辆点火状态下每隔一定时间会记录一个信息点,当警情发生时也会记录一条黑匣子记录。
黑匣子记录的至少可存储10000条数据，黑匣子记录数据保存在终端中，掉电后不丢失。
中心可通过指令对这些黑匣子记录进行提取
3.1.5.监听功能
控制中心在收到紧急报警信息后可以监听该车辆，协助判断警情的真实性。
监听时，通过车台拨号到主中心的方式实现。
车台电话不振铃。
3.1.6.里程上报功能
车载终端可通过GPS计算行驶的位移数据，累加得出一段时间内行驶的里程数据，同时上报到监控中心。
3.2.物流车专有功能
3.2.1.停留时间过长报警
车载设备可监控车辆途中停留时间，如超过设置的时间限制即上报警情。
3.2.2.货柜门检测上报
对于安装了门磁开关的货柜车辆，可在设防状态下监控车辆货柜门开启情况，发现非法开门即上报警情。
采用间隔检测的方式。
3.2.3.拍照
车载终端可配置1~2个摄像头,中心可设置图像拍照上传的频率、触发条件等，车载终端在限定条件下启动拍照功能，自动压缩图像数据上报到中心。
3.3.终端性能参数
3.3.1.整机性能
l外壳，铝合金工业级外壳，防静电设计
l天线接口，50Ω,SMA接头
l车载单元电源输入要求：
9V－36V（DC）；
l过压保护：
承载36V电压无损坏
l方向电压保护：
承载1分钟28V电压无损坏。
l车载单元耗电量：
小于120mA（12V/24VDC），典型值，具体取决于网络的信号强度，省电模式下，小于60mＡ；
l工作温度范围：
-20～75摄氏度（工作温度）、-30～85摄氏度（贮存温度）湿度：
在40摄氏度左右（正负2度）相对湿度≤93+2%
l车载设备具有较好的抗震荡能力。
l掉电数据保存：
≥10年
l主机持续工作的平均无故障时间（MTBF）最低为：
10000h
3.3.2.性能指标
3.3.3.GPS性能指标
l定位精度：
<10米（S/A，OFF）；
l热启动时间：
<8秒；
l天线：
有源微带遍平天线；
3.3.4.调度屏幕规格参数
l工作温度：
-20度到65度
lLCD可视区域：
104×39
lLCD点阵：
192×64
l工作电压9－36V
3.3.5.摄像头参数
l尺寸：
50X30X38mm
l电源：
5V
l工作温度：
-10~70℃
l图像传感器：
1/4”CMOS
l像素：
最大310KB，压缩JPEG，约为25K；
l视角：
120度，夜视时90度
l夜视距离：
3米
l分辨率:
320*240;640*480
l图像等级：
1，彩色NORMAL；2，彩色BETTER；3，彩色BEST。
l最多存储90幅图像,超过90幅按先入先出方式删除。
l接口：
RS232
三、系统特点和效益
1.主要特点
l系统具备电信级处理能力，可实现大规模的数据即时处理和响应、确保系统无故障运行。
l系统架构先进，充分考虑终期容量，为系统提供无缝扩容支持、低成本扩容支持。
l具有C/S和B/S架构的中心系统软件可供用户灵活选择。
l专为物流行业设计，提供物流监控专有功能，功能强大实用。
包括货柜门开启监控、图像监控、停留时间过长监控、多区域进出监控、二级限速等功能，为物流管理调度提供智能化手段。
2.系统效益
l提高车辆司机安全保障：
通过劫警上报、摄像头拍照、超速报警等手段提高车辆及司机安全保障。
l提高货物安全系数：
对于贵重货物需要确保货物不被偷窃、掉包，系统提供了货柜门监控、停留时间过长报警、图像监控等方式，确保货物运输过程的安全性。
l提高运输效率：
可通过线路监控等方式监控车辆运输进度，发现可能延迟时及时通知司机、客户，提高准时送达率。
l提高客户满意度、提升竞争力：
通过强有力技术手段确保货物的安全、快速运输，。
l提高管理效率，降低运营成本，实现企业管理现代化。
如通过GIS地图实时监控路况、行驶情况，快速调度确保线路处于良好服务状态；实时获取营运统计进行考核、提高信息传达速度等可提高工作效率、降低管理人力配置。
四、系统配置及参数
1.系统配置
序号
项目
规格
品牌
市场价
数量
备注
1
监控电脑
处理器类型:
Core2DuoE8300\标称主频（MHz）:
2830\配置内存容量（MB）:
1024\硬盘容量:
120GB\显示器类型:
宽屏液晶\显示器尺寸:
19英寸
DELL
5000
若干
2
宽带专线
2M光纤
当地月租价格
可共享现有上网专线
3
地图引擎
MapX4.5中文版
MapInfo
3000
若干
与座席配套
4
物流车调度软件
GPS系统物流车版
若干
可选
5
网上查车物流客户端
合计
2.终端产品配置
l必配件
序号
主要配件名称
数量
单位
备注
1
TGT57主机
1
台
标配
2
扁平报警按纽
1
个
标配
3
天线
1
根
标配
4
GPS天线
1
根
标配
5
16PIN/12PIN外接连线
1
束
标配
11
免提麦克风
1
个
标配
l选配件
序号
主要配件名称
数量
单位
备注
1
1号继电器12V
1
个
选配
2
1号继电器24V
1
个
选配
3
小音箱
1
个
选配
4
汉显、无线拔号器、底座、汉显电源线
1
套
选配
5
摄像头
1
个
选配
8
超速蜂鸣器
1
个
选配
9
门磁开关
1
个
选配
3.入网资费
资费包括月
升级会员 