1、GPS車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案介紹北京合眾思?jí)研畔⒓夹g(shù)有限責(zé)任公司前言隨著無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為各個(gè)行業(yè)中交通物流的管理提供了新的技術(shù)手段，從而可以有效提高現(xiàn)有的行業(yè)管理與服務(wù)效率，GPS車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)充分利用了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新成果，綜合利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、全球衛(wèi)星定位（GPS）、無(wú)線(xiàn)通信、地理信息系統(tǒng)（GIS）等多學(xué)科的前沿技術(shù)，與行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)緊密結(jié)合，提供基于GPS位置服務(wù)的車(chē)輛監(jiān)控管理平臺(tái)。它可廣泛應(yīng)用于交通物流行業(yè)，為城市交通管理、出租車(chē)安全防范、公交車(chē)業(yè)務(wù)調(diào)度、公共衛(wèi)生急救調(diào)度、社會(huì)貨運(yùn)物流配送、大型企業(yè)物流、公共信息導(dǎo)航、海關(guān)貿(mào)易監(jiān)管等領(lǐng)域提供一種新的管理技術(shù)手段。同時(shí)也可以

2、在防范車(chē)輛被盜、被搶、殺人越貨等惡性犯罪方面提供一定的幫助，具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。公司介紹北京合眾思?jí)研畔⒓夹g(shù)有限責(zé)任公司是北京合眾思?jí)芽萍加邢挢?zé)任公司下屬專(zhuān)業(yè)從事GIS應(yīng)用及汽車(chē)監(jiān)控定位調(diào)度導(dǎo)航、汽車(chē)行駛紀(jì)錄儀等產(chǎn)品的專(zhuān)業(yè)公司。北京合眾思?jí)芽萍加邢挢?zé)任公司是一家專(zhuān)業(yè)從事全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的高科技企業(yè)。是國(guó)內(nèi)率先進(jìn)入衛(wèi)星導(dǎo)航定位領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)公司，伴隨中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位事業(yè)發(fā)展壯大?，F(xiàn)已成為集研發(fā)、生產(chǎn)、工程、銷(xiāo)售、服務(wù)于一體的集團(tuán)化企業(yè)，下屬十家分支機(jī)構(gòu)，兩大研發(fā)中心及兩家合資公司，服務(wù)員工近500名，其中研發(fā)與技術(shù)工程支持人員占一半以上。上百種創(chuàng)新產(chǎn)品的不斷問(wèn)世，百余項(xiàng)大型工程項(xiàng)目的成功實(shí)

3、施，確立了合眾思?jí)言趪?guó)內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航定位領(lǐng)域的領(lǐng)軍地位。公司年銷(xiāo)售額連續(xù)十年居行業(yè)之首，全面進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期。憑借近二十年對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航定位領(lǐng)域的深刻理解，合眾思?jí)殉蔀閲?guó)內(nèi)為數(shù)不多可以提供涵蓋GPS、GLONASS、北斗及其多系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)品和技術(shù)的領(lǐng)先企業(yè)，逐步形成核心技術(shù)、核心產(chǎn)品及核心產(chǎn)業(yè)。公司擁有從底層軟、硬件開(kāi)發(fā)到產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域及至全套解決方案設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)力量。在RF射頻技術(shù)、基帶信號(hào)處理、ARM平臺(tái)開(kāi)發(fā)等硬件領(lǐng)域具有突破性成果；全面掌握地圖數(shù)據(jù)壓縮、引擎平臺(tái)開(kāi)發(fā)和基于各種應(yīng)用系統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系列核心算法；并將先進(jìn)技術(shù)引入數(shù)據(jù)采集、分析和處理等應(yīng)用環(huán)節(jié)，充分滿(mǎn)足客戶(hù)專(zhuān)業(yè)化、多樣化需求。迄今

4、為止，公司已取得多項(xiàng)產(chǎn)品專(zhuān)利及數(shù)十項(xiàng)與衛(wèi)星導(dǎo)航有關(guān)的軟件著作權(quán)，研發(fā)項(xiàng)目入選國(guó)家發(fā)改委高科產(chǎn)業(yè)發(fā)展項(xiàng)目，一次性獲得上千萬(wàn)科研資金支持，為參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)贏得發(fā)言權(quán)。GPS基本原理GPS是Navigation Satellite Timing and Ranging/ Globle Position System的字頭縮寫(xiě)詞NAVSTAR/GPS 的簡(jiǎn)稱(chēng)。其含義是：利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距，以構(gòu)成全球定位系統(tǒng)。GPS全球定位系統(tǒng)通過(guò)在軌的24顆在軌衛(wèi)星向地面不間斷發(fā)射定位信號(hào)，通過(guò)地面接收機(jī)的計(jì)算獲得實(shí)時(shí)三維位置、速度的時(shí)間信息從而實(shí)現(xiàn)全球性、全天候、連續(xù)的衛(wèi)星無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航服務(wù)。它最早用于軍事領(lǐng)域，

5、1995年GPS系統(tǒng)正式投入商用運(yùn)行后，已經(jīng)應(yīng)用在大地測(cè)繪、海上車(chē)輛導(dǎo)航、車(chē)輛定位監(jiān)控、建筑、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，獲得了極高的效益。由于GPS定位技術(shù)具有定位精度高、速度快和成本低的顯著優(yōu)點(diǎn)，因而成為世界上廣泛應(yīng)用的全球精密授時(shí)、測(cè)距、導(dǎo)航、定位系統(tǒng)。2000年5月美國(guó)取消了民用GPS定位的精度干擾措施，從而使民用GPS的定位精度大大提高，使全球的民用GPS應(yīng)用市場(chǎng)得到巨大的推動(dòng)，并迅速擴(kuò)大其應(yīng)用的領(lǐng)域和范圍。系統(tǒng)介紹GPS車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)一方面利用GPRSCDMA等信道，將車(chē)輛的位置信息、報(bào)警信息和服務(wù)信息實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控系統(tǒng)； GPS監(jiān)控平臺(tái)是車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)的核心，提供GPS信息的采集、格式轉(zhuǎn)換與分發(fā)

6、服務(wù)，響應(yīng)用戶(hù)的各種命令請(qǐng)求，提供數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用與存儲(chǔ)服務(wù)，完成用戶(hù)身份識(shí)別與安全控制。它包括：用戶(hù)服務(wù)代理（UAS）、派發(fā)中心（EGF）、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用服務(wù)器（DAS）、通訊接口（CI）及系統(tǒng)信息管理（MIS）軟件包等。各監(jiān)控分中心根據(jù)相應(yīng)權(quán)限安裝監(jiān)控端，通過(guò)INTER網(wǎng)絡(luò)接入GPS車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)，也可通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)方式接入。為保證系統(tǒng)的安全性，可在客戶(hù)服務(wù)器上加上防火墻以保證系統(tǒng)不受外部侵入和損害。系統(tǒng)方案的具體技術(shù)介紹和功能GPS綜合服務(wù)平臺(tái)是車(chē)輛調(diào)度服務(wù)中心的核心，提供GPS信息的采集、格式轉(zhuǎn)換與分發(fā)服務(wù)，響應(yīng)用戶(hù)的各種命令請(qǐng)求，提供數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用與存儲(chǔ)服務(wù)，完成用戶(hù)身份識(shí)別與安全控制。它包括：用戶(hù)服務(wù)代

7、理（UAS）、派發(fā)中心（EGF）、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用服務(wù)器（DAS）、通訊接口（CI）及系統(tǒng)信息管理（MIS）軟件包等。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，運(yùn)行平臺(tái)為UNIXLINUXWINDOWS操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用目前最流行最穩(wěn)定的ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)。GPS綜合服務(wù)平臺(tái)與各種車(chē)載終端相連接的接口為獨(dú)立的通信接口（CI），可以實(shí)現(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)終端、公網(wǎng)終端并網(wǎng)運(yùn)行，并可以任意擴(kuò)充終端種類(lèi)，無(wú)需修改服務(wù)程序。其另一個(gè)重要部分是GPS專(zhuān)用GIS控件，專(zhuān)注于快速、形象、生動(dòng)的顯示GPS信息。在每一個(gè)模塊快速、高效、穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，各模塊間可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，完成不同監(jiān)控應(yīng)用；不同GPS移動(dòng)單元，不同通訊方式在同一個(gè)系統(tǒng)上的統(tǒng)一運(yùn)行

8、。由于GPS定位派發(fā)的特殊性，要求系統(tǒng)能夠盡可能快地將GPS定位數(shù)據(jù)分發(fā)到不同的監(jiān)控端，而丟失一兩個(gè)定位數(shù)據(jù)是可以容忍的。在應(yīng)用中，監(jiān)控用戶(hù)向系統(tǒng)發(fā)出的登錄、呼車(chē)、車(chē)輛控制等命令相對(duì)有限，而網(wǎng)絡(luò)中最大流量的數(shù)據(jù)是GPS定位數(shù)據(jù)包，所以系統(tǒng)間各個(gè)部分之間相連采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，并大量采用UDP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。由于UDP是無(wú)連接傳輸，系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)小，適合于大數(shù)據(jù)量的傳輸，而對(duì)于系統(tǒng)中命令的傳輸，采用命令確認(rèn)機(jī)制，使保證命令正確傳輸，這樣使系統(tǒng)以最高的效率轉(zhuǎn)發(fā)GPS定位數(shù)據(jù)包，同時(shí)能夠保證命令信息的正確傳輸。由于科技發(fā)展的日新月異，特別是無(wú)線(xiàn)通訊發(fā)展迅速，而GPS定位派發(fā)系統(tǒng)要與無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)連接，所以系

9、統(tǒng)的可擴(kuò)展性也影響到了系統(tǒng)的使用，只有方便升級(jí)和擴(kuò)展的系統(tǒng)才能適應(yīng)當(dāng)前的用戶(hù)需求，因此系統(tǒng)采用服務(wù)器分布模塊式設(shè)計(jì)，以不同的服務(wù)器實(shí)現(xiàn)不同的功能，使系統(tǒng)功能的增加不需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)做修改。u 用戶(hù)代理服務(wù)UASUAS（User Agent Service）主要提供監(jiān)控用戶(hù)的管理功能，它提供用戶(hù)登錄、用戶(hù)權(quán)限認(rèn)證、密碼修改等功能。同時(shí)它將用戶(hù)對(duì)移動(dòng)單元的指令發(fā)送到EGF派發(fā)中心，并將EGF發(fā)送來(lái)的GPS數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的用戶(hù)。UAS同時(shí)認(rèn)證監(jiān)控用戶(hù)對(duì)移動(dòng)單元所做的操作的權(quán)限，只有有權(quán)限的操作才會(huì)發(fā)送給EGF，否則返回錯(cuò)誤。UAS同時(shí)分發(fā)EGF過(guò)來(lái)的GPS數(shù)據(jù)包，將它分發(fā)給相應(yīng)的監(jiān)控終端。所有的用戶(hù)

10、認(rèn)證操作都是由UAS通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用服務(wù)器（DAS）完成的。將UAS單獨(dú)做成模塊，可以簡(jiǎn)化核心功能和負(fù)載，是核心專(zhuān)注于數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，其次，為系統(tǒng)的兼容性考慮，可以使用不同的UAS將不同的監(jiān)控系統(tǒng)容入到GLDC中來(lái)，可以實(shí)現(xiàn)向前和向后兼容，同時(shí)為WEB、WAP的擴(kuò)展提供良好的接口。u 定位派發(fā)中心EGFEGF（Expedite GPS Forward）是整個(gè)GPS綜合服務(wù)平臺(tái)的核心，它實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、消息的轉(zhuǎn)發(fā)，EGF維護(hù)被監(jiān)控移動(dòng)的單元列表，負(fù)責(zé)管理移動(dòng)單元的狀態(tài)，處理監(jiān)控端發(fā)給移動(dòng)單元的消息、命令，轉(zhuǎn)發(fā)GPS狀態(tài)信息，將相應(yīng)的命令根據(jù)不同的移動(dòng)單元類(lèi)型發(fā)送到相應(yīng)的通訊接口（CI），并將所有的命令和G

11、PS狀態(tài)信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)。一個(gè)EGF可以與多個(gè)通訊接口（CI）相連，將不同的無(wú)線(xiàn)通訊方式的GPS移動(dòng)單元統(tǒng)一在同一個(gè)系統(tǒng)中監(jiān)控管理。u 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用服務(wù)DAS數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用服務(wù)（DataBase Application Service）接收用戶(hù)的查詢(xún)，并返回查詢(xún)結(jié)果，DAS實(shí)現(xiàn)的查詢(xún)有：用戶(hù)名、密碼認(rèn)證、用戶(hù)對(duì)GPS移動(dòng)單元操作權(quán)限的認(rèn)證、用戶(hù)密碼修改等。u 通信接口CI（Commumication Interface）通信接口是針對(duì)每一種通信方式而實(shí)現(xiàn)的接口，是一個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換接口，一個(gè)EGF可以帶30多個(gè)CI，每一個(gè)CI負(fù)責(zé)一種無(wú)線(xiàn)通訊方式的GPS移動(dòng)單元的通訊：將EGF發(fā)送來(lái)的命令轉(zhuǎn)換成移動(dòng)單元識(shí)別

12、的命令發(fā)送給移動(dòng)單元，接收GPS狀態(tài)信息，并將它們翻譯成EGF接收的統(tǒng)一的消息格式，發(fā)送給EGF。采用CI模塊是為了無(wú)縫連接到新的無(wú)線(xiàn)通信方式，如GPRS、CDMA等，使用CI可使系統(tǒng)平滑地過(guò)度到新的無(wú)線(xiàn)通訊方式，保護(hù)投資。u 信息管理軟件包（MIS）信息管理軟件包是對(duì)GPS綜合服務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理，包括對(duì)監(jiān)控用戶(hù)，監(jiān)控車(chē)輛及GPS移動(dòng)臺(tái)的管理，用戶(hù)權(quán)限的配置等。u GPS專(zhuān)用顯示控件GIS顯示控件需要處理大量的地理信息，必須實(shí)現(xiàn)優(yōu)化算法，對(duì)地圖的查詢(xún)，編輯，分析，顯示和打印等操作具有較高的執(zhí)行效率。GIS顯示控件作為主要的監(jiān)控窗口，其顯示必須精美。圖形元素顯示精細(xì)、平滑、優(yōu)美，在刷新顯示時(shí)平

13、穩(wěn)、快速、無(wú)閃爍。監(jiān)控系統(tǒng)有連續(xù)運(yùn)行的要求，GIS顯示控件需盡量減少內(nèi)存的占用，無(wú)內(nèi)存泄漏，無(wú)運(yùn)行沖突。在長(zhǎng)期運(yùn)行中不會(huì)出現(xiàn)死機(jī)和變慢現(xiàn)象。星賽爾公司總結(jié)多年在GPS監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)，充分利用先進(jìn)成熟的GIS專(zhuān)用顯示控件，該控件具有顯示速度快、動(dòng)態(tài)標(biāo)注、道路自動(dòng)匹配、自動(dòng)換圖等特點(diǎn)，滿(mǎn)足了GIS現(xiàn)實(shí)的各項(xiàng)需要。u 電子地圖電子地圖是地理信息的數(shù)字化的重要元素，它將地理信息通過(guò)數(shù)字方式存儲(chǔ)起來(lái)，同時(shí)與GPS全球定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng)一起來(lái)，方便地理信息系統(tǒng)相關(guān)信息進(jìn)行查詢(xún)、調(diào)用、管理修改等。一般采用國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制作和存儲(chǔ)，其相應(yīng)的要求如下坐標(biāo)系：WGS84坐標(biāo)系，Longitude/Latit

14、ude投影，經(jīng)緯度表示。數(shù)據(jù)格式： MapInfo的Tab或Mif格式；ArcInfo的E00或Shape；Microstation的dgn（帶數(shù)據(jù)庫(kù)表）。其中以Mapinfo的Tab或Mif格式為首選。數(shù)據(jù)內(nèi)容：電子文檔，包括圖形數(shù)據(jù)、分層對(duì)照表、Table表結(jié)構(gòu)及使用說(shuō)明等。電子地圖的內(nèi)容要求：應(yīng)包括鄉(xiāng)級(jí)以上（含鄉(xiāng)級(jí)）居民地、鄉(xiāng)級(jí)以上公路（分級(jí)表示）、鐵路、重要的橋梁、水系、植被、山峰、區(qū)界（含國(guó)界、省界、地區(qū)界、縣界、鄉(xiāng)鎮(zhèn)界等）、車(chē)站、碼頭、機(jī)場(chǎng)、旅游勝地、有影響或有重要意義的古跡、牌坊等。1：5萬(wàn)、1：5000或更大比例尺的地圖還應(yīng)包括街道中心線(xiàn)、街道路邊線(xiàn)（街區(qū)線(xiàn)）、立交橋、加油站、

15、政府駐地以及商場(chǎng)、工廠(chǎng)、公司、大廈、學(xué)校、醫(yī)院、賓館、花園、電信郵電部門(mén)、新聞出版、公檢法、渡口等標(biāo)志性建筑。系統(tǒng)功能北京合眾思?jí)研畔⒓夹g(shù)有限責(zé)任公司的GPS車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)提供功能強(qiáng)大的系統(tǒng)功能，包括車(chē)載電臺(tái)管理，車(chē)輛信息管理，操作員管理，報(bào)警信息管理，地圖信息管理等等。為用戶(hù)提供了豐富的管理功能，并可根據(jù)用戶(hù)的實(shí)際使用情況為用戶(hù)定制一些特殊功能?；镜墓δ苋缦拢?、 車(chē)臺(tái)信息管理：對(duì)車(chē)臺(tái)信息進(jìn)行查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、打印報(bào)表及增、刪、改的維護(hù)工作?？蛇M(jìn)行車(chē)臺(tái)裝車(chē)操作。2、 車(chē)輛信息管理：可對(duì)車(chē)輛信息進(jìn)行查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、打印報(bào)表及增、刪、改的維護(hù)工作?？蛇M(jìn)行車(chē)輛裝車(chē)臺(tái)操作。3、 操作員信息管理：對(duì)操作員信息進(jìn)

16、行查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、打印報(bào)表及增、刪、改的維護(hù)工作?？蓪?duì)操作員進(jìn)行權(quán)限分配。4、 日志管理：對(duì)日常操作（如工作站登錄、車(chē)輛查詢(xún)、區(qū)域報(bào)警設(shè)定、消息發(fā)送等）進(jìn)行查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、打印和刪除。5、 軌跡信息管理：車(chē)輛軌跡，歷史數(shù)據(jù)回放，指定回放速度。6、 監(jiān)控窗口管理：增加監(jiān)控窗口，刪除監(jiān)控窗口，排列監(jiān)控窗口，選擇目標(biāo)符號(hào)7、 地圖管理：選擇地圖，地圖地物查詢(xún)，如地圖路徑，經(jīng)度偏移，緯度偏移8、 監(jiān)控狀態(tài)管理：區(qū)域監(jiān)控，多目標(biāo)監(jiān)控，單目標(biāo)監(jiān)控，非監(jiān)控狀態(tài)9、 目標(biāo)查詢(xún)：呼叫目標(biāo)，中止呼叫，連續(xù)跟蹤，取消連續(xù)跟蹤，刷新車(chē)臺(tái)表，車(chē)臺(tái)統(tǒng)計(jì)，取上線(xiàn)車(chē)臺(tái)表10、 車(chē)輛查詢(xún)：輸入車(chē)牌，車(chē)號(hào)等，查詢(xún)車(chē)輛11、 設(shè)置目標(biāo)屬性

17、l 去零漂設(shè)置：速度限制（公里/小時(shí)），是否去零漂l 車(chē)輛符號(hào)：正常目標(biāo)名稱(chēng)字體顏色，正常目標(biāo)名稱(chēng)背景顏色，激活目標(biāo)名稱(chēng)字體顏色，激活目標(biāo)名稱(chēng)背景顏色，符號(hào)寬度，符號(hào)高度，最大顯示比例，最小顯示比例，目標(biāo)名稱(chēng)顯示位置（尾部，左上角，正上方，右上角，右側(cè)，右下角，正下方，左下角，左側(cè)）l 誤差圈設(shè)置：誤差圈顏色，誤差圈半徑（米），誤差圈密度12、 設(shè)置窗口屬性：是否自動(dòng)換圖，是否顯示標(biāo)尺，是否顯示比例，是否顯示影像圖，13、 設(shè)置目標(biāo)顯示屬性：是否平滑移動(dòng)目標(biāo)，是否顯示車(chē)輛名稱(chēng)，是否顯示軌跡，是否顯示誤差圈，是否是絕對(duì)運(yùn)動(dòng)，是否進(jìn)行道路匹配。14、 顯示圖形顯示屬性l 標(biāo)尺設(shè)置：標(biāo)尺背景顏色，標(biāo)尺前景顏色，窗口背景顏色l 放大鏡設(shè)置：放大鏡密度，放大鏡高度，放大比例l 軌跡設(shè)置：軌跡點(diǎn)顏色，軌跡線(xiàn)顏色，軌跡點(diǎn)半徑，軌跡線(xiàn)寬度