南京長途客運總公司.
南京長途客運總公司 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 ………………………………………（3） 3. 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 …………………………………（11） 4. 監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計方案………………………………（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。客運行業(yè)是各省市地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)形式，隨著交通運輸行業(yè) 之間的競爭不斷加劇，帶來了諸多的交通和管理問題，因此運輸企業(yè)采取種種措施來監(jiān) 控和保護(hù)車輛日常運作。但在車輛實際的運作中，有時出現(xiàn)車輛被盜、司機(jī)來公車干私 活、司機(jī)未按規(guī)定的路線行駛、企業(yè)無法高速快效的進(jìn)行車輛調(diào)度等等問題，而過去運 輸企業(yè)對車輛采取的種種措施已經(jīng)往往只能起到事后補救的作用。因此企業(yè)產(chǎn)生了對車 輛進(jìn)行實時監(jiān)控和管理的需求。如何運用現(xiàn)代化管理手段合理調(diào)度、提高車隊的使用效 率、降低事故的發(fā)生，已成為一個迫切需要解決的課題擺到了運輸行業(yè)各企業(yè)的面前。 對于客運企業(yè)來說，主要想實現(xiàn)對車輛進(jìn)行跟蹤、調(diào)度、管理和對車輛和司機(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，即時發(fā)現(xiàn)和制止盜竊行為。 o 隨時了解到自己的車輛所在地點。 o 怎么才能有效的監(jiān)控車輛在途中的運營情況。 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 對車輛的營運歷史進(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 在行車過程中，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，能隨時隨地獲得幫助。 針對上述問題，我們依靠自身成熟的技術(shù)，同時借鑒國內(nèi)外成功的經(jīng)驗，現(xiàn)已在ITS （智能交通系統(tǒng)）領(lǐng)域中率先邁出了堅實的一步，取得了重大進(jìn)展，公司研發(fā)、生產(chǎn)的 GPS車載記錄儀是一項引進(jìn)國外最新科技成果、融全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息 系統(tǒng)（GIS）、全球移動通信系統(tǒng)（GSM）以及計算機(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目，設(shè)計成具有衛(wèi)星定位、數(shù)字通訊、調(diào)度管理、防劫防盜、報 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，增強行業(yè)的競爭 能力，同時也能為用戶帶來顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。在我國一些大中城市也越來越 多地成為運輸行業(yè)的常規(guī)配置，是城市交通現(xiàn)代化管理的必然趨勢。 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計 1、概述 對于客運企業(yè)來說，需要通過一種先進(jìn)的技術(shù)手段和管理方法來解決各種問題。從 而幫助企業(yè)對車輛營運進(jìn)行有效管理、高效調(diào)度、實時跟蹤、綜合分析等操作，為企業(yè) 的車輛營運提供一套實時在線的安全保障系統(tǒng)。針對企業(yè)對車輛監(jiān)控的實際需求，我們 利用自身在GPS、GIS、軟件開發(fā)、物流運作等方面的優(yōu)勢，自主設(shè)計和開發(fā)了針對不同 企業(yè)需求的車輛監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計遵循如下的原則。 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)計和開發(fā)技術(shù)，以保證系統(tǒng)的性能在較長的時間內(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，有可能還帶來反面的 影響。。 o 可擴(kuò)展性——系統(tǒng)在設(shè)計上考慮到產(chǎn)品的可擴(kuò)展性，由于個模塊之間的相對獨立性，因此 各個模塊在升級時，很少給別的模塊帶來影響。系統(tǒng)可以進(jìn)行整體升級，因此系統(tǒng)在 升級時對終端用戶來說是透明的。 o 高性價比——為了極大的降低客戶的運行成本，在同樣的價格下，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)計系統(tǒng)時，盡量使用戶操作界面友好、簡單、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、實時、互動、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，如下圖所示整個系統(tǒng)的原理圖如下： [pic] 系統(tǒng)運作的流程如下： o 車載單元接收定位衛(wèi)星傳來的信號，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，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)答信號后，再將用戶的信息（如地點、聯(lián)系 電話等）傳送給該車輛，從而完成整個調(diào)度過程。 o 當(dāng)遇到危險時，司機(jī)暗中按下報警開關(guān)，車載單元將自動向總調(diào)度中心發(fā)出報警信息 ，調(diào)度員確認(rèn)警情后可向有關(guān)部門申請出警（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)報等）。 o 根據(jù)實際需要，本調(diào)度網(wǎng)絡(luò)可設(shè)置多級分調(diào)度中心，并根據(jù)授權(quán)對屬下的各車輛單獨 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的簡稱。它的含義是利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測時和測 距，以構(gòu)成全球定位系統(tǒng)?，F(xiàn)在國際上已經(jīng)公認(rèn)，將這一全球定位系統(tǒng)簡稱GPS。 GPS系統(tǒng)具有以下特點 o 全球，全天候工作： 能為用戶提供連續(xù)，實時的三維位置，三維速度和精密時間。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)厘米級和毫米級。 o 功能多，應(yīng)用廣： 隨著人們對GPS認(rèn)識的加深，GPS不僅在測量，導(dǎo)航，測速，測時等方面得到更廣泛 的應(yīng)用，而且其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大 GPS由三個獨立的部分組成： 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個主控站，3個注入站，5個監(jiān)測站。 3. 用戶設(shè)備部分：接收GPS衛(wèi)星發(fā)射信號，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)簡介 GIS地理信息系統(tǒng)是近些年來迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)。它作為制圖學(xué)、計算 機(jī)技術(shù)、地理、遙感、統(tǒng)計、測繪、通訊、規(guī)劃和管理學(xué)科交叉運用的產(chǎn)物廣泛的 運用在項目管理和項目實施各個領(lǐng)域。在本系統(tǒng)中，主要用于在計算機(jī)系統(tǒng)中對地 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)來的定位信息、狀態(tài)信息在電子地圖上顯示出來。 全球通數(shù)字移動電話網(wǎng)（GSM）簡介 GSM（Global System For Mobile Communications）數(shù)字蜂窩移動通信，它是由模擬蜂窩移動通信發(fā)展起來的。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)，同時在系統(tǒng)中引入了大量計算機(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、計算機(jī)文件、消息等。它的優(yōu)點：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)， 開放性接口，抗噪聲性能強，業(yè)務(wù)靈活，覆蓋范圍廣，容易實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)，所有條件下 覆蓋區(qū)域內(nèi)信號質(zhì)量都較好，包括高噪聲環(huán)境，小區(qū)無干擾及漫游性能好，移動業(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， GSM還具有傳輸點對點短消息業(yè)務(wù)，并能區(qū)分接收短消息的“移動臺被呼點對點短消息業(yè) 務(wù)”（SMS－MT/PP）和使GSM用戶能向另一個GSM用戶發(fā)短消息的“移動臺呼叫點對點短消 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：單個數(shù)據(jù)傳輸價格便宜，不占用話音通訊信道。缺點：一是增加控制信道的負(fù)擔(dān) ，使控制信道的單個用戶占有時間增加，系統(tǒng)需作相應(yīng)的改動；二是傳送SMS要經(jīng)過數(shù)據(jù) 打包、排隊發(fā)送等過程，因此在系統(tǒng)繁忙時，數(shù)據(jù)傳輸速度變慢（經(jīng)測定一般在20秒—3 0秒，有時甚至數(shù)十分鐘），如傳送重要數(shù)據(jù)（如車輛被劫時的求救信號），其實時性不 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，且上述缺點可通過語音通道進(jìn)行 彌補，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。 短信息實現(xiàn)方法如下： 語音通道實現(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)控數(shù) 據(jù)和調(diào)度信息時，采用GSM的短信息通道；傳送報警數(shù)據(jù)時，則無條件地從語音通道走。 在這種方式下，可做到既能保證重要數(shù)據(jù)的實時傳送，又能節(jié)約運營費用。 根據(jù)以上技術(shù)要求，我們提出本系統(tǒng)利用GSM移動電話網(wǎng)作為通信媒介，利用GPS定位技 術(shù)及計算機(jī)技術(shù)等手段，運用矢量化地理信息電子地圖軟件平臺，實現(xiàn)對車輛的位置監(jiān) 視、報警求助、信息服務(wù)、防盜報警、部分遙控操作及車輛工作狀態(tài)監(jiān)測等功能。 在本系統(tǒng)中，主要采用了數(shù)據(jù)庫技術(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)以及計算機(jī)遠(yuǎn)程控制操作等多項計算機(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單元(M U)以及GSM通信網(wǎng)絡(luò)三個部分組成。指揮監(jiān)控中心的中心數(shù)據(jù)庫還需實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)通信。無 線通信系統(tǒng)由于是利用了已建成GSM移動電話網(wǎng)，移動單元設(shè)備可以為控制中心實時提供 每一輛車的最新位置數(shù)據(jù)、車輛的狀況和報警信息，并自動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)過處理，在大屏幕顯示器上實時顯示出當(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 實時快速定位：實時快速定位，定位速度快。每秒刷新一次實時定位數(shù)據(jù)，隨時向中心 提供定位信息。具有超強的抗遮擋能力。 車主主動定位：車主主動定位，車主可主動發(fā)送車輛的當(dāng)前位置信息，匯報車輛行駛情 況，以便對車輛進(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，可將報警前的48小時軌跡提取進(jìn) 行分析。也可彌補報警前后因通訊盲區(qū)造成跟蹤中斷后的目標(biāo)行駛情況。并可存儲車輛 動態(tài)監(jiān)測的各類信息。 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)計車輛行駛的里程數(shù)。 （2）、報警處警功能 緊急報警：緊急報警，當(dāng)車輛受到非法劫持或遇到緊急情況時，司機(jī)觸動隱蔽的手動按 鈕或腳踏開關(guān)，“求救”信號即時發(fā)出。若監(jiān)控中心收到報警后，車載機(jī)的報警指示燈會 熄滅，表示已報警成功。 防盜報警：防盜報警，可配接當(dāng)前各種型號的汽車防盜器，實現(xiàn)各種探頭（門磁，紅外 ，震動，聲控等）觸發(fā)的盜車報警。一般選配經(jīng)公安部門檢測合格的汽車防盜報警器。 防盜功能絕對符合“GA2-1999車輛防盜報警系統(tǒng)（小客車）”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。 非法啟動報警：非法啟動報警，非法用戶啟動車輛后，車輛會自動向監(jiān)控中心報警。 超速報警：超速報警，當(dāng)車速超過預(yù)設(shè)速度范圍時，終端以聲音報警提示車主，并向監(jiān) 控中心發(fā)送報警短信息。 越界報警：越界報警，在車輛超越預(yù)先規(guī)定的路線或區(qū)域時，終端以聲音報警提示車主 ，并向監(jiān)控中心發(fā)送報警短信息。 非法打開車門報警：非法打開車門報警，車門在運輸途中被打開，或者被非法打開，終 端以聲音報警提示車主，并向監(jiān)控中心發(fā)送報警短信息。 聲光報警：聲光報警，當(dāng)有車輛報警時，監(jiān)控中心啟動聲光報警器提示監(jiān)控人員，即使 在夜晚，也不會延誤警情。 自動跟蹤：自動跟蹤，監(jiān)控中心接到報警信號后，立刻轉(zhuǎn)入自動跟蹤報警車輛狀態(tài)，對 遇險車輛進(jìn)行實時追蹤顯示，使犯罪分子插翅難逃。 遙控熄火功能：遙控熄火功能，當(dāng)中心收到緊急報警或盜警信息時，監(jiān)控中心在確認(rèn)后 ，可對車輛進(jìn)行遙控熄火。 單向監(jiān)聽：單向監(jiān)聽，當(dāng)中心收到緊急報警或盜警信息時，監(jiān)控中心可對車輛進(jìn)行單向 監(jiān)聽，同時可以錄音，為案件偵破提供依...
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