北京环卫车辆调度管理.doc
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北京市环卫车辆
监控调度管理系统
2006.4.12
1．GPS/GSM车辆监控调度管理系统简介
GPS（全球卫星定位系统）接收三颗以上GPS卫星（共24颗）发来的定位信号，可得到高精度、全天候、全球覆盖的经纬度、速度、高程、方向、时间等信息，误差达到小于25米（目前,一般情况下能达到5米左右），是当前世界上最先进的无线导航定位系统。
GIS（地理信息系统）以地理空间信息数据为基础，使用计算机技术，对有关的空间数据按地理坐标或空间位置进行处理、输入、存储、运算、分析，并编绘成电子地图，以便显示、查询、检索。
GIS是地球、信息、空间及计算机科学之间相互交叉的边缘新技术学科，是建设数字地球的基础技术。
GSM（全球移动通信系统）是现成的公众数字移动通信网。
我国已建成世界第一大GSM网。
目前使用该网的手机用户逾8000万。
将GPS系统安装于汽车等移动物体上，就能获得汽车等移动物体当时所在的位置，并传输该位置信息至监控中心，在电子地图上实时显示出该汽车所在的位置，从而监控中心能随时知道车辆所在的位置，完成对车辆的监控、调度。
2．北京市环卫工作的需求
北京环卫部门承担着清洁北京、美化首都的光荣任务，但传统的管理模式不能满足现代化大都市对环卫工作的要求，如何高效高率的工作，给大家一个美好的市容？
借助于我们的GPS车载定位系统，可以帮助环卫工作者更好的工作。
环卫作业受控程度不高，给环卫管理带来一定困难。
有些环卫工人作业时不按规定线路行驶，速度时快时慢，甚至将环卫作业车辆随意停靠在路边。
有了这套GPS定位系统，管理人员就能更好的监管环卫作业车辆。
管理人员可通过电脑里的轨迹记录，随时了解环卫车辆的行驶安全、行驶的速度、行驶的线路及在某地停留的时间等运行状态信息。
同时管理人员通过该系统可方便的对环卫车辆进行调度，大大提高了环卫作业的服务质量。
目前关于抢劫、盗窃的事件仍然发生。
GPS卫星定位系统保障了环卫工人的人身安全。
一旦出现突发事件，如抢劫、盗车等，只要按下车载系统的紧急报警按钮，即可与监控中心报警系统联动。
另外，如何把环卫作业推向市场？
这也是环卫工作的重点之一。
毫无质疑的，这需要环卫作业的标准化。
通过GPS卫星定位系统，有助于环卫作业的标准化推行。
无论环卫作业车处于何种状态，都可以通过卫星系统进行监测，从而实现标准化操作。
总之，通过该系统可以加强车辆的调度与管理，减少人力、物力，提高工作效率，保障环卫工人的安全，实行标准化的管理，保障路面的干净整洁。
3．系统设计
3．1系统组成
北京市各区的环卫部门分别负责各区的环卫工作。
考虑到这一点，系统设计时采用分监控中心和总监控中心的模式。
各区的分监控中心监控调度各区的清洁车辆和垃圾车辆，监控和调度信息相互之间不相通，但当有要求时，这些信息将自动生成报表上报至总监控中心。
系统的组成如图1所示。
GPS卫星
GSM天线
GPS天线
GSM天线
GPS天线
清洁车辆
清洁车辆
经GSM网传输
经GSM网传输
西城区分监控中心
东城区分监控中心
……
通过虚拟专网连接
市环卫局总监控、调度中心
图1系统组成框图
清洁车辆上安装的车台采用台湾康讯公司的侦航家3030型车台。
该车台具有如下主要特点：
侦航家3030具有8路输入和8路输出接口，话音接口及2个串行接口（可用于连接电话手柄、PDA及显示屏等）。
另外，它还可配备用电池，具有省电管理模式：
当车辆引擎熄火时，本机即自动进入睡眠省电模式以大幅减低耗电量。
当车辆电池电量偏低时，本机将自动回报并使用备用电池。
通过连接车用显示器或PDA即可提供即时路况报导、气象报告、即时股汇市财务报导、短信息暨电子邮件收发、导航服务暨旅游资讯等具有额外附加价值之服务（需由监控中心配合提供）。
该车台除具有以上功能外，还具有区域调度、路线设定等功能，即规定车辆只能在某些区域或某些路线上行驶，当超出这些区域或路线时，车台便向监控中心报警。
3030型车台可设置的区域多达20个。
侦航家车台负责接收GPS位置信息并将其发送至监控中心，同时也接收监控中心发来的命令或信息。
其中，侦航家3030车台还可接受调度命令等，并将其显示在与其串口相连的显示屏上。
另外，与其串口相连的电话无线拔号手柄除可以拔打电话外，还可向中心发送报警信息，或向中心发送要求跟踪的请求。
3.2系统软件设计
侦航家3030型车台的区域调度功能为在GSM网中实现调度功能提供了保障。
为了实现调度功能，针对各区的具体情况，将北京市分割成30-40个区域，并且将这些区域设置存贮至车台，设定车台穿过区域边界时，向分监控中心发送一条信息（当车辆不穿越边界时，并不向分监控中心发送信息，这样大大节省了车台的通讯费用）。
这样，分监控中心在任何时候都知道自己所管理的车辆目前所在的区域。
当某个区域需要车辆时，可方便地调度到最近的车辆。
3030型车台能记录约60000条信息，成为了一个汽车黑匣子。
一般情况下，该汽车黑匣子能记录车辆3至4个月的行驶资料。
根据车台记录，可以完成对司机的业绩考核。
比如，行驶的总里程，清扫时间及里程、是否在规定的区域或路段上完成的清扫工作。
另外，还可获得司机是否超速行驶等安全驾驶等信息。
因司机操作技术等方面的原因，即使是完成相同的工作量，各个司机所消耗的油量也会有所不同。
为了鼓励司机钻研技术，节约成本，设立一个评估因子：
实耗油率。
实耗油率等于实际耗油量除以理论耗油量。
而理论耗油量是系统根据每辆车所跑的路程，主、付发动机工作时间长短等情况，再依据该型车辆的油耗等计算出的耗油量。
在月末时（或需要时），系统软件可自动打印出司机的业绩考核表，也可自动生成上报报表，通过虚拟专网传送至总监控中心。
此外，当短消息发生拥堵时，系统在发出调度命令一段时间内（比如1分钟），若没收到确认信息，系统将自动提示调度员，采用其它方式（比如通话）与司机联系。
4．系统实现的功能
系统所实现的主要功能叙述如下：
·路线控制
对每一辆清洁车，都规定了其行驶路线。
并且该行驶路线都存贮进了车台中。
当该车辆偏离其规定的行驶路线时，所安装的车台马上向监控中心发送一条报告信息，中心收到该信息后，将该信息保存起来，作为今后对司机进行考核的依据。
也可马上与该车司机联系，纠正其违规行为。
·进出作业区域自动回报
当车辆进出作业区域时,自动向中心回报.
·调度
在本设计中，充分利用了车台所具有的区域调度功能，使得监控分中心任何时候都知道车辆目前所在的分区位置。
当有需要调度车辆时，分中心便可向需要车辆的分区内的车辆发送调度命令。
司机接到调度命令后，可以按下“接受任务”或“不接受任务”按扭。
司机的响应也将通过车台发送回分监控中心。
·垃圾重量的实时传送
在垃圾场，垃圾重量将通过车台串口实时传送至分监控中心。
·主、付发动机的监控
通过车台的输入口１和输入口２分别监控车辆主、付发动机的运转情况。
并将发动机运转时的车辆信息保存起来，作为对司机进行考核的依据。
同时，结合车辆信息中的车辆行驶速度，还可区分有效劳动与无效劳动，达到客观真实地评估司机的劳动成效。
与路线或区域控制结合起来，还可区分司机的劳动是否是在其任务区内完成的。
另外，也可根据需要，将车辆信息实时地传送到监控中心。
· 水箱水量监控
通过车台的输入口３与放置在水箱中的水量探测设备相连，监控水箱中的水量的变化。
当水量小于设定值时，车台向中心发送一条报告信息，同时提醒司机要进行加水。
· 水温监控
通过车台的输入口4与放置在水箱中的水温探测仪相连，监控水箱中的水温的变化。
当水温高于设定值时，车台向中心发送一条报告信息，同时提醒司机停止作业，以免损坏车辆设备。
· 中途倾倒垃圾的限制
如下两种措施均能有效避免中途倾倒垃圾的现象的发生。
A．由于设定了垃圾场的区域，车辆只有到了垃圾场，车台才将相关的信息发送回监控中心，该车司机的劳动量也才能被认可；
B．由于通过输出口１控制了司机操作倾倒垃圾的相关设备，只有在垃圾场，司机才能操作倾倒垃圾的相关设备；否则，司机对倾倒垃圾的相关设备的操作不起作用。
· 各区之间的垃圾量的调配
当垃圾场的车辆达到一定数量，即垃圾场发生堵塞时，监控中心会自动得到提示信息。
这时调度员可与其它区的调度员联系，并通知本区内的清洁车司机，将垃圾暂时运到其它区。
· 突发事件的处理
当车辆发生某些突发事件时，如车辆出现故障，司机可按下紧急求助按扭，则车台向监控中心发送一条求助信息，并且该车目前所在位置显示在监控中心地图上。
中心接到求助信息后，可调度其它的车辆去支援。
· 交通事故责任辅助分析
将车辆刹车信号输入至车台的输入口5。
当刹车时，记录车辆的一些信息，并进行数据的密集采集，以备以后的事故分析之用。
如根据所记录的数据，分析事故发生前，司机是否有违章现象（如超速）以及事故发生时，司机采取的措施是否妥当。
· 司机安全驾驶情况监控
通过在车台中设置超速回报，当车辆超速行驶时，车台将记录相应的超速行驶信息，同时向监控中心发送超速行驶报警信息。
· 司机考勤
司机上车工作之前，通过键盘输入自己的工号。
输入后，此信息（包括时间等）将发送至监控中心，中心据此及随后的车辆运行情况可考核司机的工作量等。
·不同车型的费用结算
每种型号的车辆其油耗等是不同的。
系统可根据每辆车所跑的路程，主、付发动机工作时间长短等情况，再依据该型车辆的油耗等计算出该车所消耗的油量（在此称为理论耗油量），作为该车辆应申请油量的依据。
·清洁车与垃圾车的分别管理
因清洁车与垃圾车的工作任务不同，因此对其管理、考核标准也应不同。
·实时监控
监控中心可以随时查找车辆目前在什么地方，并可以跟踪车辆，监视车辆的运行情况。
·司机业绩考核
根据车台记录，可以完成对司机的业绩考核。
比如，行驶的总里程，清扫时间及里程、是否在规定的区域或路段上完成的清扫工作。
另外，还可获得司机是否超速行驶等安全驾驶等信息。
根据实耗油率实行对司机的奖罚。
·监控分中心信息向监控总中心汇总功能
在月末或需要的时候，监控分中心可以自动生成报表，将分中心的信息向总中心汇总，以便总中心了解各区的实际情况。
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