高速公路ＧＰＳ车辆监控管理系统的应用

贺　芳

摘要:在高速公路建设取得突飞猛进的今天,针对高速公路路政巡逻、道路养护车辆的工作特点,建设一个GPS车辆监控管理系统,综合了GPS全球卫星定位系统、GIS地理信息系统、GSM/GPRS全球移动通信系统、计算机网络技术,使之能随时对车辆进行监控、调度,解决车辆管理混乱、组织无序的问题,从而对高速公路路政巡逻、抢险工作进行更加科学的管理,提高高速公路调度、指挥、管理的水平。

关键词:GPS;车辆;监控;管理

中图分类号:TP872文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)22-0000-00

1 需求分析

一方面,高速公路分段管理,有大量管理车辆经常在高速公路上进行路政巡逻、道路养护、收费稽查等管理工作。长期以来,车辆工作时与单位处于脱离的状态,单位很难了解到车辆当前的确切位置和各种行驶数据,同时由于高速公路事件具有突发性,不方便监控中心对车辆进行直接调度管理。所以针对高速公路路政巡逻、道路养护车辆的工作特点,建设一个GPS车辆监控管理系统,综合了GPS全球卫星定位系统、GIS地理信息系统、GSM/GPRS全球移动通信系统、计算机网络技术,使之能随时对车辆进行监控、调度,以便对高速公路突发的恶劣天气(路况) 、交通肇事、排障抢险等情况的迅速处理,从而对高速公路路政巡逻、抢险工作进行更加科学的管理,提高高速公路调度、指挥、管理的水平。

另一方面,建立完善的GPS车辆监控管理系统,使单位资源容为一体,以最少的付出发挥最大的资源优势;监控中心可根据公务执行的实际情况来调度指挥车辆,缩短调度时间,提高工作效率;也可掌握司机违规驾驶、公车私用的具体时间和地点,结合单位制度有力的根据司机的违规程度进行处罚,同时对自觉遵守单位规章制度,工作积极认真的人员也依据实行奖励。通过实时监控,历史轨迹回放,可以确切知道车辆是否在指定地点加油,避免司机无中生有或多报、添加燃油费等;实时的对每一辆车进行跟踪调度和对司机进行督促、指导,避免误时工作等情况的发生以及违反交通规则的处罚、拖车、扣车等情况,造成单位直接经济损失,同时延长了车辆的使用寿命,很大程度上解决了车辆管理混乱、组织无序的问题。

2 系统设计

2.1 系统工作原理

安装在车辆上的设备终端通过OEM板实时接收GPS全球定位系统( Global Position System, 简称GPS) 卫星信息,并计算出车辆当前位置的经纬度、方向和速度,时刻检测车辆的各种状态信息,如发现有不正常动作,或接收到监控中心的其它查询、指令等请求,会将车辆目前的各种状态信息通过GSM短信或GPRS等方式向监控中心与查询端回传,监控中心系统通过计算将车辆目前位置显示在电子地图上,将车辆的各种状态信息显示在系统上,值班人员可直观的了解车辆的当前位置,并做出正确处理,遇有报警时计算机发出声音和图像报警信息,以达到监控、调度、跟踪功能。

2.2 系统构成

GPS车辆监控管理系统主要包括三个部分,即:定位部分、通信部分和监控部分。定位部分主要用来确定移动目标的位置, 通信部分作为用户和监控中心沟通的媒介, 而监控部分则为用户提供完善的服务。整个系统的结构如图1所示。

2.2.1 GPS车辆监控管理系统由以下几个子系统组成:

1) GPS全球卫星定位系统:全球卫星定位系统属于美国第二代卫星导航系统,由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成,在全球范围内任何地点、任何时间、全天候、高精度定位。

2) 公用移动通信系统:主要采用GPRS技术,同时兼容GSM、CDMA、CDPD、集群等多种通信方式。

3) 数据传输系统:本系统采用PSTN、ISDN、DDN、Internet、卫星等各种有线和无线数据传输线路。

4) 视频交通管理系统:与公安视频监控网联网。

5) 网络服务系统:具有广域网和局域网拓扑结构,设防火墙,保证网络和数据安全。

6) 用户管理系统:可为用户安装车辆监控中心软件,进行实时监控、调度和车辆管理。

7) 车载设备:可选择不同型号、功能的系列车载设备供用户选择。

8) 电子地图:采取矢量图制作,可对地图进行无极放大、缩小、平移、漫游以及测距等操作。地图内重要的道路设施(匝道、立交区等)均按实际线型详细标注。

2.2.2 监控中心

在整个系统中,监控部分是最主要的。监控部分即监控中心,包括各类功能服务器、应用终端和软件、监控设备、报警装置、数据库等,对车辆的位置、速度、方位、状态进行监控,为用户提供位置查询、电子地图服务、车辆管理、信息提供等多种服务。监控中心能实时监控网内车辆当前所处的位置,能在监控中心的电子地图上准确地显示车辆当时的状态,如行驶速度,运行方向等信息。其拓扑结构如图2所示。

3 功能实现

3.1 车辆定位

车载设备接收GPS卫星信号,经处理得到车辆实时精确地理位置,把车辆位置数据和有关车辆信息发送到用户系统,在电子地图上显示该车辆的实时位置和动态。车辆的运行位置、运行速度等信息在监控中心一目了然。管理者可以任意查看车辆信息,随时随地掌握车辆运行状况。

3.2 车辆控制

用户系统对车辆设备可采用点名查询、设置静默、单点发送、多点发送、定时发送、定距发送等多种接收车辆动态数据与信息。

3.3 车辆报警

用车载设备设置警戒遥控钥匙、应急报警按钮、周边防护接口可向网络服务中心自动发送警戒、应急、防护等各类报警信号。当车辆遭遇非常情况时,车载终端可以向监控中心发送报警信号,向监控中心求救。超速报警,当车辆超过制订行驶速度时监控终端会发出报警。

3.4 调度指挥

用户可通过短信息和语音与车辆进行双向中文短信息和语音通信,下达查询、调度、管理、指挥的文字和语音命令。

3.5 远程监控

系统采用公用无线移动通信平台,当车辆长途漫游行驶时, GPS/GPRS车辆监控管理系统可为用户提供车辆远程监控管理服务。

3.6 数据储存

GPS车辆监控管理系统网络中心设有各类信息数据库,具有月数据信息和年数据信息存储能力,用户可调用实时数据信息或查询历史数据信息。

3.7 历史记录查询

管理者可选定过去一个时间段,查询该时间段内车辆的历史数据,并可以进行历史回放,并且能够调整回放的速度。另外,可以查询车辆行驶里程统计车辆在某段时间内所行驶的里程数。

3.8 车辆与人员信息管理

系统具有鼠标点击车辆图标实时显示车型、车牌、驾驶员等信息的功能。

4 结束语

GPS车辆监控管理系统具有广阔的市场前景和应用价值,是智能交通系统(Intelligent Transport System)的重要组成部分。通过GPS车辆监控系统对车辆进行监控、调度,可以提高高速公路调度、指挥水平,节约管理成本,从而为社会提供更优质的服务。

参考文献:

[1] 孙文财.高速公路GPS车辆动态监控技术研究(D).吉林大学.2006.

[2] 盛明,肇毓.GPS车辆管理系统在高速公路管理中的应用[J].北方交通.2009(4):139-140.

[3] 张庆全.基于GPS/GIS车辆监控系统的设计与实现(D).哈尔滨理工大学.2007.

[4] 杨天军,杨小光.GPS/GIS车辆实时监控调度系统研究[J].城市交通.2004(1):17-21.