营运车辆GPS管理监控系统解决方案.docx

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营运车辆GPS管理监控系统解决方案

营运车辆GPS管理

监控系统

解

决

方

案

1.前言

1.1需求分析

经济的发展，社会的进步，人民生活水平的提高，为汽车运输行业发展创造了有利条件。

城市营运车辆数量近年来增长迅速，同时相应的安全行驶管理难度也日益增大。

客运行业的超载、超速、疲劳驾驶、站外拉客等；针对出租车的犯罪活动，另外货运尤其是危险化学品运输的超载超速引发的交通事故等给驾驶员、乘客的人身安全和财产造成严重威胁。

为了适应城市交通的不断发展和道路交通安全的改善，城市营运车辆的现代化管理已提上议事日程，建立一个统一、高效、通畅、覆盖范围广、带有普遍性的营运车辆监控调度系统就显得非常有必要。

而基于移动通信和GPS技术的发展使得建立这样的系统变成可能。

利用高科技全面监控出租车辆，就能在电子地图上清晰、实时地了解车辆在市区的位置，显示车辆的瞬时速度，同时能将每个驾驶员的超速纪录、违规路线等信息存储在中心数据库。

1.2需求特点

◆针对不行的运输行业需要不同的应用方案，但不能重复投资。

◆能为安全运输保障提供可靠手段。

◆对车辆各种报警信息要求快速反应。

◆对车辆运行路线和区域限制严格。

◆对车辆运行超速、超载、客车的站外载客等行为进行控制和提醒。

◆对车载终端的安全稳定性和功能全面性要求高。

1.3系统效益

◆全程监控车辆运行状况，运输安全真正有保障

◆辅助事故分析，事故情况有备可查

◆统一车辆信息管理，提高管理信息化水平

◆提高事故响应速度，将事故的损失减小到最低限度。

◆针对客运行业能防范超速、超载、站外上客、疲劳驾驶等违规行为。

◆针对货运行业能防范超速、超载、疲劳驾驶等违规行业。

◆针对出租车行业能有效的防范针对出租车抢劫等犯罪和为出租车提供LED广告发布等增值收益。

2.系统概述

2.1系统设计原则

◆统一性：

要求在总控中心能监控所有营运车辆，不同行业的分控中心负责监控行业车辆，并且能让不同的运输公司监控所属车辆。

◆稳定性：

要求系统能够24小时×7天不间断运行。

◆实用性：

要求系统功能实用、简洁，针对不同行业的开发不同功能的分控中心平台，总监控中心要求达到监控五十万辆车以上的容量。

◆先进性：

系统建设与当今先进的通信、计算机网络发展技术相适应，符合总体规划和长远发展的需要。

◆成熟性：

充分利用成熟（系统超过200个项目的实际应用、车载终端实际应用超过40000台，部份终端使用时间已超过4年）的技术与设备，确保系统的稳定运行。

◆可靠性：

可靠地连续运行，设计从系统结构、设计方案、技术保障等方面综合考虑，使得系统稳定可靠，尽量减少故障的可能和影响面。

为提高系统的处理能力和运行效率，各监控中心系统采取C/S模式，同时提供B/S模式供相关领导随时随地利用INTERNET即可进行管理和监控。

◆经济性：

在保证满足技术要求的前提下，降低成本，做到性价比最好。

◆兼容性：

兼容现有的和将要采用的显示终端设备，要求总系统、子系统相互进行数据访问，保证网络的可持续发展。

◆扩充性：

考虑到业务在不断发展、变化，因此要求系统在结构、容量、通信和处理能力等方面具有扩充性和升级的能力。

◆开放性：

整个内部网络传输采用标准得TCP/IP协议，客观上要求它必须具有良好的开放性，必须符合相关的工业标准，以充分保障系统与其他应用系统的无缝集成。

系统提供开放式结构，易于与其他系统连接。

◆安全性：

系统软件设计有可靠的权限检验机制，特种危货品车辆终端可以选用三防型（防水、防尘、防爆）设计，确保终端终身安全使用。

2.2系统组成

2.2.1系统的拓朴结构

GPS车辆监控管理系统由四部分组成，即总监控中心、分监控中心、通讯网络和车载终端。

采用GPS卫星定位系统、GIS地理信息系统、GPRS/CDMA1X通讯技术。

2.2.2各组成部分说明

1、总监控中心部分

系统软件主要包括四个部分，信息网关、服务中心、数据中心和客户端，这四个部分主要功能如下：

◆信息网关

信息网关主要功能为两方面：

处理数据上传、下发；对中心进行管理监控，包括对建立下级分中心的授权、管理、设置，对分中心数据的管理。

◆服务中心

服务中心主要是对整个车辆进行管理包括车辆用户的配置、监控终端的协调、车辆上传数据的派发、监管终端相关命令的接收发布，以及基于WEB方式监控管理的服务端软件。

◆数据中心

数据中心主要以数据库的形式保存车辆的运行数据，完成对车辆行车轨迹数据记录、存储、检索、历史回放等功能。

◆客户端

监管终端主要实现车辆监管、行车路线规划、车辆在电子地图中的实时显示管理，报警提示，下发命令等。

◆地图数据

包含全国图1：

500000；省地图1：

100000：

当地市区1：

10000。

信息网关

网络中心数据接收程序模块

网络中心数据分发程序模块

数据中心

网络中心数据库程序模块

客户端数据库程序模块

服务中心

应用服务程序模块

网络中心网站Web服务程序模块

客户端

用户端平台车辆监控管理程序模块

用户端平台通讯程序模块

用户端平台数据库程序模块

地图数据

配套GIS软件及电子地图数据

2、分监控中心部分

分监控中心包括三个部分：

客运分监控中心、出租车分控中心、货运分控中心，并针对各分控中心开发适合该行业的专用功能。

3、GPS卫星

美国国防部耗资一百二十亿美元建成由24颗通讯卫星、地面控制平台等组成覆盖全球的卫星定位系统。

提供高精度、全天候、全球性的卫星无线电导航、定位、定向等任务的一个多功能系统

4、通讯部分

是系统中负责数据传递的枢纽，负责用户终端采集数据的上传和系统调度控制命令的下达，它由GPRS/CDMA1X网关配合移动通讯运营商无线数据通道服务中心设备实现数据传递，信息缓存，协议和代码转换等功能，并实现：

◆与用户终端的接口

◆与GPRS/CDMA1X数据通道接口

◆与数据库子系统的接口

◆与其它应用的接口

5、车载终端部分

武汉长江通信集团自行研发的GPS+GPRS/CDMA1X”智能GPS终端和三防型终端

智能型终端

显示屏摄像头

（一）车载终端技术指标

（1）、GPS定位指标

◆内建新一代高性能、低功耗SiRFⅢ芯片组

◆接收通道；20接收通道；

◆接收频率：

1575.42MHz

◆灵敏度：

-159dBm

◆定位精度：

无SA情况下，10米；

◆速度精度：

0.1米/秒；

◆冷启动时间：

≤42秒；

◆热启动时间：

≤1秒；

◆输出数据格式：

NEMA0183格式。

（2）、供电电源

◆电压：

11-36V直流；

◆电流：

＜200mA。

（3）、工作环境

◆工作温度：

-20℃-70℃

◆相对湿度：

10％-90％

（4）、可靠性

◆MTBF20000小时。

（5）、电磁兼容性

◆符合电磁兼容国家标准。

（二）、特色

（1）、良好的稳定性

车载终端的稳定性有相当部分因主机死机现象造成（主机未损坏，电源插头拔掉重启即可）。

设计为车载终端能自动判别是否同CMDA1X网络掉线。

若掉线，终端不断重拨，若干秒连接不上，通讯模块自行重启，若干秒后仍连接不上，车载终端自动掉电重启。

（2）、采用防水、防尘和防爆外观设计（三防型终端）

（3）、良好的扩展性

（拥有输入输出扩展接口）

（4）、超电压保护机制

车载终端到36V时终端自动停止工作，车载终端低于36V自动工作。

（5）、良好的稳定性

（终端平均无故障运行时间>10000小时）

（6）、盲区补报

独特的盲区补报功能，当网络无信号时终端可存储200条记录，网络接通时一次性补报。

2.3系统工作原理

整个系统采用GPS卫星进行车辆定位，采用GPRS/CDMA1X移动通讯网络的数据信息进行车辆与监管中心之间的双向数据通讯。

车载终端通过GPS卫星运算出定位数据（经度、纬度、时间、速度、方向）和状态数据等，经过计算打包处理，将数据信息通过GPRS/CDMA模块发回到中心信息网关，中心信息网关接收来自车载单元回传中心的定位及状态数据，判断数据类型，将其中的GPS定位数据、状态数据、服务请求等根据中心服务系统的车辆所属单位（通过车台信息进行识别）派发给相应的监控客户端，监控客户端即可实时的将车辆的经度、纬度、速度、状态等信息显示在监控终端的电子地图上。

各监控客户端可以对所属的车台进行呼叫及相关控制，也可以以文本信息方式发布信息。

首先将命令发往相应的中心监控服务器，再由中心信息网关通过GPRS/CDMA1X数据通道发往目标车台。

车载台根据系统命令，会自动回传定位数据、警报信号（区域报警、线路报警、超速报警、分段限速报警等）。

总中心通过宽带专线连接信息服务器，分中心通过宽带连接互联网，并连接总中心。

总中心、分中心及各中心内部的数据中心、监管终端均基于IP互连技术，从而实现所有功能组件均可以通过互联网连接而放置在不同的地理位置，无论是无线上网还是专线都可以及时、准确的监控车辆。

系统原理图如下：

3.系统功能

3.1客运分控中心核心业务功能：

3.1.1超速报警和提醒：

当车辆行驶速度超过设置的阈值时，终端马上向平台发送超速报警信息，并通过TTS语音盒在驾驶室内自动播报超速提醒语音。

例如：

终端设置的超速阈值为110KM/H时，车辆行驶速度连续10秒钟超过该速度，终端立即向平台发送超速报警，并通过安装在驾驶室的语音盒播放声音“请司机注意车速，保持安全行驶。

”

3.1.2超载拍照和提醒：

终端最多可配置4路摄像头监控车辆，可通过中心下发或开关门触发以及定时的方式拍照，并且自动保存照片，为超载行为提供证据，并可通过平台下发超载报警提醒语音，如“车辆超载，请遵守交通法规”。

3.1.3站外上客报警、拍照和提醒：

当车辆在车站外（系统设定好车站位置和高速服务区位置，车辆在车站或服务区开门车不予报警）开关门时，终端立即向平台发送站外开关门报警，并自动拍照，并且通过语音盒播报站外上客提示语音“行驶途中，请勿上下乘客”。

3.1.4疲劳驾驶报警、拍照和提醒：

当司机连续开车超过4个小时（可设置时间），平台自动发出疲劳驾驶报警，并对司机进行拍照，同时语音盒将发出疲劳驾驶提示语音“您已连续开车超过4个小时，请注意休息，保持车辆行驶安全。

3.1.5紧急报警、拍照和通话：

当车辆遇事故或抢劫等紧急情况，司机按动紧急报警按钮，终端立即向平台发送紧急报警信息，并自动拍照，平台操作人员通过车载手柄和司机建立语音通话。

3.2货运分控中心核心业务功能：

3.2.1超速报警和提醒：

当车辆行驶速度超过设置的阈值时，终端马上向平台发送超速报警信息，并通过TTS语音盒在驾驶室内自动播报超速提醒语音。

例如：

终端设置的超速阈值为110KM/H时，车辆行驶速度连续10秒钟超过该速度，终端立即向平台发送超速报警，并通过安装在驾驶室的语音盒播放声音“请司机注意车速，保持安全行驶。

”

3.1.4疲劳驾驶报警、拍照和提醒：

当司机连续开车超过4个小时（可设置时间），平台自动发出疲劳驾驶报警，并对司机进行拍照，同时语音盒将发出疲劳驾驶提示语音“您已连续开车超过4个小时，请注意休息，保持车辆行驶安全。

3.1.5紧急报警、拍照和通话：

当车辆遇事故或抢劫等紧急情况，司机按动紧急报警按钮，终端立即向平台发送紧急报警信息，并自动拍照，平台操作人员通过车载手柄和司机建立语音通话。

3.3出租车分控中心核心业务功能：

出租车分控中心可根据实际需求选择不同的功能组件和终端配件，主要有以下五种出租车终端功能可选。

3.3.1出租车基本型：

适用于：

中小城市出租车/客运车安全管理。

终端配置：

主机+报警按钮+断油断电继电器。

终端功能：

定位、抢劫报警、超速报警、节点、远程断油断电等。

3.3.2出租车电召组件（经济型）：

适用于：

大中等城市出租车安全管理、信息发布及电召业务

终端配置：

基本型+TTS语音盒+电召业务组件。

终端功能：

定位、抢劫报警、超速报警、节点、远程断油断电、电召业务、信息播报等。

电召业务实现流程：

乘客电召至服务中心，服务中心向附近区域空车发送电召信息，车载终端语音播报电召信息，司机按抢答键，服务中心向最先抢答的车辆发送抢答成功和乘客信息，同时向其它车辆发送抢答失败信息，由车载终端语音播报，最后服务中心将抢答成功的车辆信息发送至乘客。

示意图如“电召业务示意图”

（电召业务示意图）

3.3.3出租车电召组件（多功能型）：

适用于：

大中等城市出租车安全、调度管理、语音、短信通信业务和电召业务

终端配置：

基本型+显示屏（含TTS语音）+免提通话+电召功能业务组件。

终端功能：

定位、抢劫报警、超速报警、节点、远程断油断电、电召业务、双向文字信息、语音、短信通信等。

电召业务实现流程：

乘客电召至服务中心，服务中心向附近区域空车发送电召信息，车载终端通过显示屏语音播报和显示电召信息，司机按抢答键，服务中心向最先抢答的车辆发送抢答成功和乘客信息，同时向其它车辆发送抢答失败信息，由车载终端显示屏显示并语音播报，最后服务中心将抢答成功的车辆信息发送至乘客。

示意图如“电召业务示意图”

3.3.4出租车广告发布组件：

适用于：

大中等城市出租车/客运车安全、调度管理和广告信息发布等业务。

终端配置：

基本型+LED广告发布屏。

功能：

定位、抢劫报警、超速报警、节点、远程断油断电、文字广告发布等。

3.3.5出租车拍照组件：

适用于：

大中等城市出租车加强型安全管理。

终端配置：

多路摄像头：

基本型+拍照组件（最多可支持4路摄像头）。

单路摄像头：

基本型+摄像头（内含解码器）

摄像参数：

单路摄像头模式：

CCD红外420线摄像头

分辨率：

320*240和640*480可任意设置。

触发模式：

人工点击采集、定时采集、开关门触发采集、计价器触发采集

功能：

定位、抢劫报警、超速报警、节点、远程断油断电、上下乘客拍照等。

3.4通用系统功能（适用于所有分控中心）：

3.4.1地图操作：

图层控制

鹰眼

放大、缩小、平移

线路、节点定义

区域定义

位置定义

测距

标注

……

3.4.2定位监控：

点名定位

定时定位

实时跟踪

盲区补报

……

独特的盲区补报功能，当网络无信号时终端可存储200条记录，网络接通时一次性补报。

3.4.3历史轨迹：

查询轨迹

轨迹回放

轨迹详细

导出轨迹

…………

基于SQL数据库结构，数据可永久保存，并支持导出到其它存储介质（如硬盘、光盘等）

3.4.4调度管理：

文字调度

语音调度

手柄/免提通话

群呼

……

3.4.5安防报警：

抢劫报警

超速报警

越界报警

停车报警

非法开车门报警

终端故障报警

主电源掉电报警

其它扩展报警

……

3.4.6远程控制：

远程监听

断油断电

远程开关车门

远程参数设置

其它扩展控制

……

3.4.7统计分析：

里程统计

趟程统计

报警统计

其它扩展统计

……

3.4.8资料管理：

车辆资料管理

司机资料管理

用户资料管理

用户权限管理

其它扩展管理

……

3.4.9报表功能：

车辆资料报表

司机资料报表

用户资料报表

里程报表

趟程报表

等签统计报表

其它扩展报表

……

4、系统特点

◆超大系统容量设计

系统即可以采用单一服务器也可选多服务器模式，容量设计为500000终端，系统总监控中心的设计容量理论上无限，只与硬件设备配置有关。

◆良好的实用性

终端采用总监控中心/分监控中心模式，总监控中心提供通用型功能，各分监控中心开发适用于不同行业的专用功能，能更好的为不同的运输行业提供更加实用的管理功能。

◆良好的安全性

终端采用电磁隔离技术、并通过高低温、震动测试，取得了防爆合格证、国家强制性认证（3C认证）以及公司严格执行ISO9000质量体系，确保终端的高安全性和可靠性，另外考虑到危险品运输车辆的高危性，终端采用“防水、防尘、防爆”外观设计，杜绝由终端引起的安全隐患。

◆支持分布式系统

（支持总中心----二级服务中心----三级服务中心）

◆模块化软件设计

（增加功能只需增加相应的功能模块）

◆良好的扩展和支持二次开发

（通过预留的数据接口，可进行快速的二次开发）

◆支持分级分组管理

（可设置不同级别或组用户的权限）

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