申請(qǐng)同濟(jì)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 二一二年十月 基于 城市出租車智 能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 所在院系：軟件學(xué)院 職業(yè)類型：工程碩士 專業(yè)領(lǐng)域：軟件工程 指導(dǎo)教師： 校外導(dǎo)師： 基于 城市出租車智能管理系統(tǒng) in 2012 基于能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 同濟(jì)大學(xué) 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本人完全了解同濟(jì)大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意如下各項(xiàng)內(nèi)容：按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學(xué)校有權(quán)提供目錄檢索以及提供本學(xué)位論文全文或者部分的閱覽服務(wù)；學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國(guó)家有關(guān)部門或者機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版；在不以贏利為目的的前提下，學(xué)?？梢赃m當(dāng)復(fù)制 論文的部分或全部?jī)?nèi)容用于學(xué)術(shù)活動(dòng)。 學(xué)位論文作者簽名： 年 月 日 經(jīng)指導(dǎo)教師同意，本學(xué)位論文屬于保密，在 年解密后適用本授權(quán)書。 指導(dǎo)教師簽名： 學(xué)位論文作者簽名： 年 月 日 年 月 日 濟(jì)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者 沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對(duì)本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。 簽名： 年 月 日摘要 I 摘要 在中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的這個(gè)時(shí)代，作為組成城市交通中的一個(gè)重要部分 著這個(gè)行業(yè)的不斷發(fā)展，在其中也引申出了各種管理問題，并實(shí)實(shí)在在 的地放在了對(duì)出租車行業(yè)進(jìn)行管理的相關(guān)政府單位及出租車企業(yè)管理者的面前。出租車行業(yè)作為直接面向廣大人民群眾的一個(gè)服務(wù)性行業(yè)，由于其運(yùn)營(yíng)的車輛分布在城市道路的各個(gè)地方，因此所涉及到的范圍比較廣，對(duì)社會(huì)的影響也比較大。隨著出租車行業(yè)的不斷擴(kuò)大，面對(duì)怎樣合理規(guī)劃出租車實(shí)時(shí)運(yùn)力的投放，怎樣加強(qiáng)對(duì)出租車的安全管理，如何加強(qiáng)企業(yè)對(duì)駕駛員及車輛的監(jiān)管，如何避免車輛空駛來(lái)降低油耗，以及如何為出租車乘客提供更便捷更滿意的服務(wù)等等現(xiàn)實(shí)的問題，都需要不斷提供更先進(jìn)的系統(tǒng)來(lái)支撐和解決。只有通過先進(jìn)的系統(tǒng)來(lái)解決這些問題，才能實(shí)現(xiàn)出租車 行業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展，同時(shí)保證出租車企業(yè)本身在行業(yè)內(nèi)具備更高的競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)行業(yè)的快速發(fā)展及高速運(yùn)營(yíng)。 3S 技術(shù)，即 集衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)、空間技術(shù)和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)與一體的新型現(xiàn)代信息技術(shù)，它通過多學(xué)科的高度集成來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)空間信息的采集、分析、處理、管理、傳播及應(yīng)用等。 要是應(yīng)用于 航方面；而 者的結(jié)合，則往往應(yīng)用于集成系統(tǒng)，車輛防盜與監(jiān)控、車輛調(diào)度等項(xiàng)目中。本文研究及設(shè)計(jì)的目標(biāo)是將 3其應(yīng)用于出租車行業(yè)的實(shí)時(shí)監(jiān)控調(diào) 度中，從而解決出租車系統(tǒng)監(jiān)控中心在實(shí)際操作過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，例如當(dāng)前大多數(shù)調(diào)度系統(tǒng)中因由于采用集中式架構(gòu)而引起類似監(jiān)控車輛數(shù)目有限、系統(tǒng)可擴(kuò)展性差、調(diào)度機(jī)制不合理等各種問題。針對(duì)目前各種系統(tǒng)存在的問題，本文對(duì)監(jiān)控調(diào)度中心提出了一種分布式架構(gòu)的設(shè)計(jì)方案， 很大程度上提高了出租車的調(diào)度效率 和能力 。通過調(diào)試仿真該系統(tǒng)在出租車管理 中增加交通的機(jī)動(dòng)性，提高運(yùn)營(yíng)效率；降低事故的可能性，避免事故，提高出租車公司的服務(wù)管理水平 。 關(guān)鍵詞 ：全球定位系統(tǒng)；出租車智能管理；地理信息系統(tǒng)；出租車調(diào)度I n of in of is a In of to of of in of a is a to in on to a of to to of to so on to be by to to s to in 3S ( , is a of to PS of is in In is G in in in by as is to is a In of a of II in to of to to of 錄 錄 第 1 章 引言 . 1 租車管理系統(tǒng)概述 . 1 究目的和意義 . 2 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 . 2 外研究現(xiàn)狀 . 2 內(nèi)研究現(xiàn)狀 . 3 課題主要研究?jī)?nèi)容 . 4 文的組織結(jié)構(gòu) . 5 第 2 章 出租車智能管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) . 6 球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù) . 6 球定位系統(tǒng)組成 . 6 球定位系統(tǒng)原理 . 7 論及相關(guān)技術(shù)概述 . 8 理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù) . 9 理信息系統(tǒng)軟件及應(yīng)用開發(fā) . 10 通地理信息系統(tǒng) . 10 線傳輸技術(shù) . 12 3 系統(tǒng)功能及需求 . 13 統(tǒng)需求特 點(diǎn) . 13 統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 . 15 統(tǒng)功能 . 16 本 能 . 16 戶端通信功能 . 17 輛監(jiān)控和調(diào)度功能 . 17 據(jù)管理功能 . 18 第 4 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) . 19 統(tǒng)原理 . 19 統(tǒng)體系模式 . 19 傳統(tǒng) C/S 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) . 20 新型 統(tǒng)的三層體系結(jié)構(gòu) . 20 統(tǒng)的 計(jì)模式 . 22 計(jì)模式 . 22 計(jì)模式的優(yōu)點(diǎn) . 23 布式計(jì)算在本系統(tǒng)中的應(yīng)用 . 23 統(tǒng)平臺(tái)選擇 . 25 目錄 V 服務(wù)器操作系統(tǒng) . 25 務(wù)器 . 25 應(yīng)用服務(wù)器（ 務(wù)器） . 26 地圖應(yīng)用服務(wù)器 . 27 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 . 28 第 5 章 出租車智能管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) . 30 布式組件 計(jì) . 30 體 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) . 30 話 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) . 31 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì) . 33 間數(shù)據(jù) . 34 間 屬性數(shù)據(jù) . 34 性數(shù)據(jù) . 36 統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)過程 . 37 戶端的實(shí)現(xiàn) . 39 戶端 通訊實(shí)現(xiàn) . 40 制器（ 計(jì) . 42 信服務(wù)模塊設(shè)計(jì) . 44 統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主界面 . 47 群與負(fù)載均衡 . 50 第 6 章 結(jié)論與展望 . 53 論 . 53 一步工作的方向 . 53 致謝 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) . 56 個(gè)人簡(jiǎn)歷 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 1 章 引言 1 第 1 章 引言 租車管理系統(tǒng)概述 隨著道路交通運(yùn)輸事業(yè)的不斷發(fā)展，信息化技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用水平也隨之不斷提高，典型的表現(xiàn)就是 球衛(wèi)星定位系統(tǒng)在道路交通運(yùn)輸?shù)纳a(chǎn)及管理中開始扮演起越來(lái)越重要的角色。隨著社會(huì)的不斷 進(jìn)步和老百姓生活水平的逐漸提高，人們對(duì)道路交通條件開始有了越來(lái)越高的要求。城市出租車作為一個(gè)城市公共交通體系的重要組成部份，扮演著城市文明窗口的作用，在某種程度上，其代表了所在城市的人文環(huán)境及氛圍。機(jī)動(dòng)車輛作為人們的代步工具，在給人們的生活和出行帶來(lái)方便的同時(shí)，也帶來(lái)了很多難以解決的問題。在人類踏入新世紀(jì)以來(lái)，全球機(jī)動(dòng)車的保有量呈大幅度增長(zhǎng)的趨勢(shì)，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家，僅是少數(shù)的幾個(gè)國(guó)家就擁有數(shù)億輛汽車。以中國(guó)為例， 2011 年中國(guó)的汽車總產(chǎn)量為 輛，其中民用載客汽車大約有 輛。在汽車快速增 長(zhǎng)的同時(shí)，城市的道路建設(shè)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于城市規(guī)模及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，導(dǎo)致全球各國(guó)都出現(xiàn)不同程度的交通堵塞和交通擁擠現(xiàn)象，而且這種交通緊張的狀況還有不斷加劇的勢(shì)頭。在這種背景下，交通事故的發(fā)生率與日俱增，車輛盜竊、搶劫，分散不易管理以及造成的環(huán)境污染等問題，都開始對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民生活水平的提高造成了嚴(yán)重的影響。因此，如何使機(jī)動(dòng)車輛的管理更加科學(xué)，以及如何提高車輛的安全運(yùn)營(yíng)，已經(jīng)成為人們面臨的一個(gè)亟待解決的問題。 城市出租車作為公共交工具的一種，在城市的汽車客運(yùn)系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用，出租車由于快捷、方便 、舒以及服務(wù)面廣等優(yōu)點(diǎn)，和其他公交方式有著很大的區(qū)別和不同。它不但滿足了人們出行的需求，更是具備強(qiáng)烈的“個(gè)性化”出行的特色，不單在服務(wù)方式上滿足了人們特殊的出行需求，也在一定程度上承擔(dān)了一部分城市公共交通客運(yùn)的不足。以北京市的出租車為例， 2009年共接待乘客的運(yùn)量達(dá)到了 68000 萬(wàn)次，比例，因此出租車在北京已經(jīng)成為客運(yùn)交通系統(tǒng)中的一個(gè)不可或缺的部分。然而出租車運(yùn)輸在各個(gè)城市在經(jīng)歷了一個(gè)高速發(fā)展時(shí)期后，因?yàn)楦鱾€(gè)城市基于 2 準(zhǔn)入政策的不完善以及決策部門對(duì)市場(chǎng)預(yù)計(jì)的誤差，不同程度 的導(dǎo)致了出租車總量過剩的現(xiàn)象。當(dāng)前各個(gè)城市對(duì)出租車的運(yùn)營(yíng)管理，大部分都采用以自營(yíng)為主、調(diào)度為輔的管理辦法，“路拋式”成為該行業(yè)的主要運(yùn)營(yíng)模式，所有這些因素都為交通問題的發(fā)生埋下了隱患。 由于上述這些原因，研發(fā)出基于 3S 技術(shù)（ 出租車實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)就顯得十分的必要和勢(shì)在必行。利用自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)出租車的合理調(diào)度、縮短乘客的等候時(shí)間及減少空駛率，達(dá)到減輕交通擁堵和提高工作效率的目的。 究目的和意義 出租車作為一個(gè)城市公共客運(yùn)交通的一個(gè)重要補(bǔ)充，給廣大市民的日程出行帶來(lái) 了很大的方便，尤其是遇到緊急事情或者城市公交車收車時(shí)段更是體現(xiàn)了其重要作用。出租車在補(bǔ)充城市公共交通客運(yùn)不足的同時(shí)，也隨之帶來(lái)了一些問題，主要表現(xiàn)兩個(gè)方面：首先是在城市中心區(qū)域及郊區(qū)出租車數(shù)量分布不均勻，出租車大部分都集中在市區(qū)中心地帶，而郊區(qū)卻很少，從而造成出租車空載率較高；其次是隨著出租車的增多，容易造成交通堵塞，造成更多的環(huán)境污染 1。 因此怎么樣管理調(diào)度好出租車就成了城市交通管理部門面臨的首要課題，能夠安全、高效以及合理的調(diào)度，也就成為出租車行業(yè)管理的關(guān)鍵所在。隨著信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，各種計(jì)算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及無(wú)線通信技術(shù)開始應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，出租車管理調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)化及智能化也成為未來(lái)該行業(yè)的發(fā)展方向。所以開展針對(duì)出租車智能調(diào)度系統(tǒng)的研發(fā)，能夠?qū)Τ鲎廛嚨膶?shí)時(shí)調(diào)度提供有力的支撐。將 3發(fā)展我國(guó)的車輛自動(dòng)定位及汽車導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)，具有十分重要的社會(huì)現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)效益。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 外研究現(xiàn)狀 第 1 章 引言 3 國(guó)外的出租車行業(yè)對(duì)車輛實(shí)時(shí)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)較早就進(jìn)行了研發(fā)，上個(gè)世紀(jì)末就有很多成熟的 動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)投放市場(chǎng)。當(dāng)前，在國(guó)際上比較流行的系統(tǒng)是美國(guó)模塊公司研發(fā)的 是一個(gè)軟、硬件功能都強(qiáng)大的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，經(jīng)過近幾年的不斷發(fā)展，目前已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn) 位、自動(dòng)排車派車、自動(dòng)監(jiān)控等功能，已經(jīng)開始廣泛的應(yīng)用于世界上的很多國(guó)家和城市?，F(xiàn)在很多發(fā)達(dá)國(guó)家的大城市，基本上都采用了電話叫車的方式，因此在紐約、巴黎、新加坡等城市，在公路上幾乎看不到空載的出租車，人們一般都不在街頭打車，都是通過電話預(yù)約。以新加坡的出租車公司為例，他們?cè)缭?1995年底就開始裝備較完備的 出租車乘客提供便捷的派車服務(wù)。 國(guó)外的基于 星定位的出租車管理調(diào)度系統(tǒng)，在技 術(shù)層面的演變發(fā)展過程主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面，即數(shù)據(jù)通信傳輸和系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)。世界上第一代出租車調(diào)度系統(tǒng)最典型的的代表，是 90 年代澳大利亞一家叫做 公司研發(fā)的系統(tǒng)，該管理調(diào)度系統(tǒng)采取的是文件的存儲(chǔ)方式，每天能夠容納的最大的訂單數(shù)目是 5000 筆，一共能夠接入不超過 3000 輛出租車 2。限制該系統(tǒng)發(fā)展的主要因素是需要建立大量的基站來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。雖然如此，該系統(tǒng)在20世紀(jì)末依然被全球很多國(guó)家采用，業(yè)務(wù)遍布世界各地，成為出租車行業(yè)最成功的管理調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)提供商 3。進(jìn)入 21世紀(jì)后，新研發(fā)的出租車調(diào)度管 理系統(tǒng)開始采用移動(dòng)電信運(yùn)營(yíng)商構(gòu)建的基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信，因此大大減少了系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入。在系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)方面，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件設(shè)施的不斷發(fā)展，尤其是出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，分布式計(jì)算方法以及服務(wù)器集群后，目前開發(fā)的系統(tǒng)在車輛接入數(shù)量及能容納的乘客電話訂單數(shù)目上都有了質(zhì)的飛躍，理論上可以達(dá)到不受限制的程度。 內(nèi)研究現(xiàn)狀 在國(guó)外出租車調(diào)度系統(tǒng)飛速發(fā)展的同時(shí)，國(guó)內(nèi)的工程技術(shù)人員及廣大學(xué)者也緊隨世界步伐，在上世紀(jì)末就開始了相關(guān)系統(tǒng)的研究。最早在國(guó)內(nèi)介紹出租車智能化管理調(diào)度系統(tǒng)的是曹春生，在他 1999年發(fā)表的文章中，出租車調(diào)度系統(tǒng)有以下幾個(gè)子系統(tǒng)組成：叫車輸入子系統(tǒng)、調(diào)度子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)及語(yǔ)音通信子系統(tǒng)、車載設(shè)備等，文章還對(duì)調(diào)度的原理及過程進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。以此為開始，越來(lái)越多的研究人員和該行業(yè)的從業(yè)者開始對(duì)出租車管理調(diào)度系統(tǒng)投入關(guān)基于 4 注和研究。李婭、陸建等在系統(tǒng)中引入出租車凈需求的概念，設(shè)計(jì)了一種出租車等候站點(diǎn)調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)的基礎(chǔ)是 術(shù)，系統(tǒng)原理簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，有很便捷的操作性，可以很好的解決出租車行業(yè)的一些問題，是出租車的服務(wù)水平得到提高。王學(xué)慧、陳新等設(shè)計(jì)出了一種新型的出租車叫車方式，該系統(tǒng)的 工作流程是乘客在候車站點(diǎn)通過相關(guān)裝置發(fā)需求信息，然后周圍一定距離內(nèi)的空載出租車結(jié)合自身情況作出回應(yīng)，最后被選中的出租車將自己的信息反饋給等候站點(diǎn)的乘客。該系統(tǒng)能夠無(wú)需調(diào)度中心支持而達(dá)到完全的自主呼叫，因此可以快速的調(diào)度出租車。杜慧勇從通信的技術(shù)角度出發(fā)，開發(fā)了一種基于 出租車智能管理調(diào)度系統(tǒng)，采用中間過渡技術(shù)，完成車載終端和調(diào)度中心的通信管理，通過中間件對(duì)出租車信息進(jìn)行統(tǒng)一的封裝，在中間件和客戶端間使用更高層的通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)出租車調(diào)度的快捷、高效與方便。 據(jù)有關(guān)部門的不完全統(tǒng) 計(jì)，截至 2004 年，已經(jīng)有 輛在運(yùn)營(yíng)的出租車安裝了車載 位終端。在深圳市 2008 年召開的第三屆衛(wèi)星定位運(yùn)營(yíng)商大會(huì)上，相關(guān)的統(tǒng)計(jì)信息表明，我國(guó)有將近 4000 家各種大小規(guī)模的衛(wèi)星定位運(yùn)營(yíng)公司，在網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)車輛有百萬(wàn)之余，而且仍有 40%多的增長(zhǎng)勢(shì)頭， 位終端的相關(guān)銷售及服務(wù)市場(chǎng)達(dá)到近 100 億的規(guī)模。在這種背景下，也只有上海、北京等一線發(fā)達(dá)城市采用過出租車調(diào)度系統(tǒng) 4。北京市由奇華通訊有限公司在1999年 7月建成了北京奇華出租車調(diào)度中心，系統(tǒng)采用 共采用 8個(gè)信道，擁有 16個(gè)調(diào)度終端，覆蓋整個(gè)北京城區(qū)和附近郊區(qū)。但是由于國(guó)內(nèi)出租車行業(yè)的實(shí)際情況，奇華公司為投入巨資建立的 務(wù)網(wǎng)付出了慘重的代價(jià)。因?yàn)榘惭b及使用費(fèi)用過高，導(dǎo)致入網(wǎng)車輛較少，使得車輛調(diào)度服務(wù)的效率得不到保證。而且由于國(guó)內(nèi)的乘客習(xí)慣于在道路兩邊直接招手叫車的方式，導(dǎo)致該系統(tǒng)并沒有達(dá)到事先預(yù)期的效果。上海市在 2005 年對(duì)該市的 2000余輛出租車，在一部分區(qū)域采用智能化管理系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)，并逐步將該模式推廣至全市出租車行業(yè)內(nèi)所有的車輛 5。該系統(tǒng)的核心內(nèi)容就是基于先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)，構(gòu)建高效、快速的管理調(diào)度中心 ，將出租車候車點(diǎn)，出租車輛本身組成一個(gè)現(xiàn)代化的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)城市所有出租車資源配置的最優(yōu)化。 課題主要研究?jī)?nèi)容 第 1 章 引言 5 由于很多出租車公司逐步采用導(dǎo)航系統(tǒng)，使得導(dǎo)航服務(wù)器需要處理大量的數(shù)據(jù)，因此導(dǎo)航系統(tǒng)需要有穩(wěn)定和高效的服務(wù)器做支撐。本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外車輛監(jiān)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，并結(jié)合當(dāng)前出租車行業(yè)需求和背景，分析了出租車監(jiān)控的必要性和可行性；繼而對(duì)與本文有關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)和原理做了詳細(xì)的介紹和分析；在理論分析的基礎(chǔ)上，本文給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，包括系統(tǒng)需求、功能、及軟件設(shè)計(jì)模式等；重點(diǎn)分析了實(shí) 現(xiàn)監(jiān)控中心的分布式計(jì)算原理、實(shí)現(xiàn)技術(shù)；同時(shí)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分層設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，并給出了系統(tǒng)部分界面。 文的組織結(jié)構(gòu) 通過閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，比較分析及市場(chǎng)調(diào)研基于 出租車智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 論文的組織框架如下： 第一章緒論部分，主要介紹了論文的選題背景及意義，出租車智能管理、調(diào)度的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ； 第二章介紹了出租車智能管理的相關(guān)技術(shù)，主要包括全球定位（ 技術(shù)、地理信息系統(tǒng)（ 無(wú)線傳輸技術(shù)；第三章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)部分，該部分從系統(tǒng)的原理，系統(tǒng)體系模式，系統(tǒng)功能和特點(diǎn)，系統(tǒng) 第四章出租車智能管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，主要包括系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的選擇、數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)及主界面的實(shí)現(xiàn)。第五章對(duì)全文總結(jié)，下一步工作展望。 基于 6 第 2 章 出租車智能管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 伴隨著 球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（ 理信息系統(tǒng)（ 及 線通信技術(shù)的不斷成熟和日漸廣泛的應(yīng)用，給構(gòu)建出租車行業(yè)的實(shí)時(shí)管理調(diào)度系統(tǒng)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障，也使得系統(tǒng)的搭建成為可能。同時(shí)由于現(xiàn)實(shí) 中的切實(shí)需求，也使得研發(fā)基于 3統(tǒng)的構(gòu)建關(guān)鍵在于依靠三大 3時(shí)結(jié)合相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)，將它們整體捏合而成。 球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù) 球衛(wèi)星定位系統(tǒng) (一套具有很高精度的定位和導(dǎo)航系統(tǒng) , 是由美國(guó)的國(guó)防部主導(dǎo)建立起來(lái)的。該系統(tǒng)最初只應(yīng)用于美國(guó)的軍事領(lǐng)域，后來(lái)才慢慢的進(jìn)入到民用應(yīng)用領(lǐng)域 6。 術(shù)應(yīng)用于公共交通領(lǐng)域始于 20 世紀(jì) 80 年代。出租車安裝 位系統(tǒng)后，可以實(shí)時(shí)的得到自身所處的精確位置，汽車通 過安裝對(duì)應(yīng)的終端，還可以將這些位置信息傳送給指揮調(diào)度中心，從而能夠?qū)崟r(shí)地掌握每個(gè)車輛的具體地點(diǎn)，便于對(duì)其進(jìn)行調(diào)度，尤其是在災(zāi)害搶險(xiǎn)及相關(guān)的指揮決策方面，能夠發(fā)揮著非常重要的作用。當(dāng)前用于交通行業(yè)的 0年代初建成的第二代 二代系統(tǒng)一共有 24 顆衛(wèi)星組成，可以提供汽車的三維位置、行駛時(shí)間及速度等信息，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)全天候 24 小時(shí)內(nèi)提供高精度的全球定位服務(wù)。 球定位系統(tǒng)組成 球定位系統(tǒng)主要由衛(wèi)星、地面監(jiān)控設(shè)施以及信號(hào)接收機(jī)等三大部分構(gòu)成。其中衛(wèi)星有 21 顆在軌工作衛(wèi)星和 3 顆在軌備用衛(wèi)星組成。所有的 24 顆星全部均勻的分布在 6 個(gè)平面軌道內(nèi)，軌道平面的傾角為 55o，每一個(gè)軌道平面間的角度為相距 60o。每顆衛(wèi)星在各個(gè)軌道平面內(nèi)的升角度距離為90o 。在同一個(gè)軌道上的衛(wèi)星相比西邊相鄰軌道上的對(duì)應(yīng)衛(wèi)星升角度距超前為第 2 章 出租車智能管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 7 30o。當(dāng)使用 星導(dǎo)航信號(hào)定位時(shí)，需要觀測(cè)到 4 顆 星才能計(jì)算出測(cè)站的三維坐標(biāo) 7。 星每一顆內(nèi)部都裝有 4 臺(tái)高精度的原子鐘，這些原子鐘通過發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)頻率，為其提供十分精確的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。 每顆 星的位置是由地面監(jiān)控系統(tǒng)提 供的星歷算得的。地面監(jiān)控中心監(jiān)測(cè)所有衛(wèi)星上各種設(shè)備的正常工作情況，以及控制衛(wèi)星能夠始終沿著預(yù)定軌道運(yùn)行。同時(shí)還要保證各顆 星的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)是統(tǒng)一的。所有 作衛(wèi)星在地面的監(jiān)控設(shè)施由一個(gè)主控站、三個(gè)注入站以及五個(gè)監(jiān)測(cè)站組成。 星信號(hào)接收設(shè)備能夠?qū)Σ东@待測(cè)衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)，然后跟蹤捕捉到的衛(wèi)星的運(yùn)行情況，并對(duì)接收到的 星信號(hào)進(jìn)行處理，主要包括信號(hào)變換及放大等，然后就可以實(shí)時(shí)地方便地算出被測(cè)基站的三維坐標(biāo)位置，還包括三維的時(shí)間和速度。安裝了 收機(jī)的出租車在行駛過程中實(shí)行動(dòng)態(tài)定位，接收機(jī)天 線在追蹤衛(wèi)星的過程和地球發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，然后接收機(jī)就可以根據(jù) 球定位系統(tǒng)原理 一個(gè) 星接收機(jī)，可以同時(shí)測(cè)定它自身到其中 4 顆衛(wèi)星的距離。詳細(xì)的測(cè)量辦法是測(cè)出 星發(fā)射的電波到其傳輸至接收機(jī)的時(shí)間 ， 然后和光速 c 相乘即可求出距離 P 為 8： )-(cc sr （ 2 上式中， 衛(wèi)星信號(hào)被接收到的時(shí)間， 衛(wèi)星電波發(fā)射出的時(shí)間。因?yàn)樾盘?hào)接收機(jī)上的時(shí)鐘及 星上的時(shí)鐘與 子時(shí)鐘存在不同步現(xiàn)象，即鐘差，假設(shè)其分別為 所以實(shí)際測(cè)出的兩者時(shí)間差就包含有鐘差在內(nèi)，可以用 )( ）（， 來(lái)表示。 星的鐘差由地面的監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)出，因此它是一個(gè)己知值，所以它實(shí)際測(cè)出的距離被叫做偽距觀測(cè)值，它的計(jì)算公式在加上衛(wèi)星鐘差矯正后為： )-( （ 2 一般來(lái)說要想足夠精度地測(cè)定接收機(jī)的鐘差是難以實(shí)現(xiàn)的，因此常把它作為一個(gè)待定參數(shù)，然后結(jié)合 星接收機(jī)的位置坐標(biāo)值一 起解算出來(lái)。公式可以寫成： 基于 8 222, )()()( （ 2 式中 示第 j 顆 星處于地球協(xié)議坐標(biāo)系，即 一般被認(rèn)為是己知常量 9。而 X 、 Y 、 Z 為 星接收機(jī)處于同一坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，與 星接收機(jī)的鐘差一樣，為待求變量。這樣一共就有四個(gè)未知的參數(shù)，因此要想求解，就至少需要對(duì) 4 顆衛(wèi)星進(jìn)行同步觀測(cè)，也即求出 4 個(gè)偽距觀測(cè)數(shù)值 P ( j =1， 2， 3， 4)。這樣就能夠構(gòu)建 4 個(gè)方程式組成的方程 組，解方程組即可求出 星接收機(jī)的位置坐標(biāo) ( X， Y， Z )和其鐘差 個(gè) 位的工作原理如圖 2示。 圖 2作原理圖 論及相關(guān)技術(shù)概述 地理信息系統(tǒng) ( 有 的地方 又稱為“ 地學(xué)信息系統(tǒng) ” 或 “ 資源與 環(huán)境信息系統(tǒng) ” 。它是一種十分重要的特定的空間信息系統(tǒng)。 件系統(tǒng) 的 支持下，對(duì) 地球 整個(gè)或部分表層（包括大氣層）空間中的有關(guān) 空間和 地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、 計(jì)算 、分析 處理 、顯示和描述的 信息 系統(tǒng) 10。 統(tǒng)采用地理模型的分析手段，可以提供實(shí)時(shí)的多空間和動(dòng)態(tài)的地理相關(guān)信息，是專門為地理研究、管理評(píng)價(jià)、地理數(shù)據(jù)定量分析及提供決策服務(wù)而構(gòu)建起來(lái)的一種信息系統(tǒng)。 簡(jiǎn)而言之， 統(tǒng)既是分析 和管理地理 空間數(shù)據(jù)的工程應(yīng)用技術(shù)，又是跨越地球科學(xué)、 空間 科學(xué)和 信息 科學(xué)的 一個(gè) 基礎(chǔ)應(yīng)用學(xué)科。 該 系統(tǒng)由計(jì)算機(jī) 軟第 2 章 出租車智能管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 9 硬件 及 相關(guān)的過程方法所 構(gòu) 成， 主要用途是 支持空間數(shù)據(jù)的 各種分析處理 ，以便解決復(fù) 雜的管理 和 規(guī)劃 等 問題。 它處理 的對(duì)象是多種地理空間 的 實(shí)體數(shù)據(jù) 以及 其 相互之間的 關(guān)系，包括遙感圖像數(shù)據(jù)、空間 定位 數(shù)據(jù)、 圖形及 屬性數(shù)據(jù)等 。 與常見的信息管理系統(tǒng)做比較， 11： (1)析處理的 對(duì)象是空間數(shù)據(jù) 及各種 屬性數(shù)據(jù)， 也就是 點(diǎn)、線、面、體 等這些 有三維要素的地理實(shí)體?？臻g數(shù)據(jù)的 最主要 特點(diǎn)是 所有 數(shù)據(jù)都按統(tǒng)一的地理坐標(biāo) 來(lái) 編碼， 能夠達(dá)到 定位、定性和定量的描述 ， 這是 別于 其它系統(tǒng)的根本標(biāo)志，也是 該領(lǐng)域的 技術(shù)難點(diǎn)。 (2)夠通過空間解析式模型來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的分析和處理。 (3)在 的因素在其中有著越來(lái)越重要的作用和影響。 理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù) 統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是系統(tǒng)操作的對(duì)象和管理的內(nèi)容，一般將它們劃分成二種數(shù)據(jù)類型，即空間特征數(shù)據(jù)及屬性特征數(shù)據(jù) 12。 (1)空間特征數(shù)據(jù) 空間特征數(shù)據(jù)往往可以劃分成關(guān)系數(shù)據(jù)與幾何數(shù)據(jù)兩類，其中幾何數(shù)據(jù)用來(lái)描述相關(guān)地理實(shí)體的位置及形狀大小，一般用坐標(biāo)值來(lái)表示?？臻g 地理目標(biāo)按自身的幾何特征可以劃分為點(diǎn)、線、面這三種類型。這三種基本類型目標(biāo)點(diǎn)狀、線狀、面狀間有著嚴(yán)格的鄰接、關(guān)聯(lián)與包含等拓?fù)潢P(guān)系。對(duì)地理信息系統(tǒng)來(lái)說，其空間特征數(shù)據(jù)是用來(lái)定義地理實(shí)體的手段，也是用來(lái)聯(lián)系各種地理實(shí)體的非圖形信息的一個(gè)紐帶。 (2)屬性特征數(shù)據(jù) 屬性特征數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)的主要處理對(duì)象，是對(duì)一個(gè)地理實(shí)體的具體描繪