基于GPS的司机运行行为管理系统研究

文/唐志忠 袁 鹏

一、概述

物流运输配送工作兼具资本密集和劳动密集的特点，安全和成本直接决定了企业的经济效益和社会效益，如何提高车辆的运输效率，减少空驶消耗，降低配送成本，也是物流运输企业关注的焦点。我国地域广阔，交通状况复杂，车辆和货物在运输途中的监管不容忽视。目前，许多企业通过使用全球定位系统（Global Positioning System, GPS），帮助调度中心及时与移动的车辆建立联系，在地理信息系统的辅助下，找到车辆位置，将调度单发往目标车辆，目标车辆接到调度命令后，向调度员返回信号，随时监控车辆的位置以保证整体供应链正常运转。

GPS系统虽然在车辆监控上作用很大，但无法实现对司机行为的监控和记录。司机行为是影响运输过程和结果最重要的因素，同时也是最难控制和最难预测的因素。所以司机行为的管理，也就决定了物流企业的效益。

笔者针对目前物流运输中存在的问题，扩展全球定位系统（Global Positioning System , GPS）的定位于监控功能，利用GPS得到的实时监视道路网上的车辆流向、流量、流速、密度、路网负荷程度等各种交通信息，进行数据挖掘，来分析得出司机的运输行为，实现物流运输司机运输行为的有效管理与控制。

二、主要功能介绍

数据挖掘是一种决策支持过程，是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中, 提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据库是决策支持系统和联机分析应用数据源的结构化数据环境。为所需要解决的问题提供了数据支持。为了能够有效地对司机行为进行分析，数据库中需要储存大量的相关信息。

1.本系统所需要的数据

（1）建立月度每日时刻表的相关数据 数据内容包括：车辆运行线路、各条线路途径的配件厂家、各条线路每日运行次数、每次到达、离开各厂家的时间。

（2）建立司机运行日报表的相关数据 数据内容包括：司机运行情况的基本信息，如司机姓名、车牌号码、线路名称、所属公司、起始时间、结束时间、所用时长、行驶里程、拉帘、飞翼开关次数、急加速、急减速、平均时速、最高时速、最高时速发生时间、超速次数、偏航报警、早纳和迟纳等。

（3）GIS电子地图 该系统拥有强大的地图显示功能，包括自动避让功能、制图概括功能、鹰眼功能、影像数据叠加功能、方便的图层控制、动态拓扑功能、对一定区域内所有目标进行监控、目标锁定跟踪、电子围栏划定，可对目标进行分组监控、增加、删除、切换监控窗口，监控地图自动切换功能、报警目标声光提示，属性数据查询、预先路线设定，偏航自动报警、车辆轨迹记录及捕捉、车辆轨迹平滑显示功能、提供车辆多态符号标识、提供多态符号编辑器、设定车辆标记显示样式等。

电子地图数据详细准确、操作简单、界面优美，支持地图漫游、打印、测量距离、地理信息查询、面积测量、区域报警、轨迹回放等功能。

（4）车辆数据维护 车辆数据维护主要是对系统中车辆的增加、删除、属性修改、查询，车台装车、车台卸载、车辆所有信息浏览、车台数据维护、车台增加与删除、属性修改查询，车台装卡、卸卡、装车等车辆信息的维护，以及对用户和通信卡等数据的操作，保证了系统数据的安全、完整和准确性，为系统稳定运行提供了保障。

2.本系统功能内容

（1）司机运行路线分析 该系统能够根据数据仓库中存储的信息，将运行计划表导入系统数据库，并生成可视化的图表格式报表，即月度每日时刻表。此外，该系统还能实现车辆与线路、车辆与区域绑定功能；自动生成车辆到达和离开绑定区域的实际时间；对设定线路、次数、投入车辆数和绑定区域进行添加与修改等功能。

月度每日时刻表能够清晰地展示物流公司每日车辆调度以及运行情况的信息，是车辆的到达、出发或通过时刻以及在停靠站场的停留时间的表格，其编制以运行图为依据，是运行图的表格化，方便查询，直观清晰。为司机的正确运行提供了有效的依据。

商城县旅游经济发展以山水旅游为主、乡村生态旅游为辅，其主要优势在于各自资源优势突出，可以重新规划新的独具特色的旅游线路，形成差异化的旅游产品。发展商城旅游，要抓住优势，认真研究如何立足优势、弘扬优势、发挥优势，如何开发旅游产品，打造商城县独具魅力的旅游形象。因此，整合商城县旅游资源，应该突出山的特色，水的基础，乡村生态游的休闲。

（2）司机燃油量和路径上行为分析 可提高汽车燃料经济性和降低环境污染的驾驶方法。司机应当：①避免开足油门加速；②在可能的情况下尽量用高档行驶；③避免不必要的高速行驶； ④在可能的情况下，应尽量避免在交通拥挤的道路上行驶。通常在城市工况下每100km的燃料消耗量要比正常行驶时高约2L。

本系统根据司机的运行实际情况，自动生成里程速度图和时间速度图。从图中能够观察到司机的驾驶情况，如是否开足油门加速，是否持续高速行驶，是否遇到交通堵塞和拥挤的路段，结合司机的运行路线图，可以对不合理的路线进行修改和变更。

此外，系统还记录了司机行为，包括拉帘、飞翼开关次数、急加速、急减速、平均时速、最高时速、最高时速发生时间、超速次数、偏航报警、早纳和迟纳等。从这些信息能够分析出司机的驾驶习惯，以及是否按照企业规定的路线送货，是否准时发车，是否消极怠工，私自利用企业车辆等行为。

司机运行日报表中包含的功能使企业能够监视司机的活动，保证他们按计划开展工作，并纠正各种偏差，通过检查司机每日的工作表现，分析他们的行动是否符合预订要求，从而找出员工质量工作的薄弱环节，为企业今后的服务质量管理提供依据，并且挖掘降低成本、提高经济效益的潜力。

（3）实际路线和计划路线分析 该系统能接受运输车辆上的自动报警装置发出的信号，车辆行驶过程中，如果车辆偏离预先设定的行驶路线，系统可以自动报警，并保留报警记录。在系统中预先设定各次车辆到达和离开配件厂家（以设定的配件厂家范围内为准）的时间，如果车辆未能按指定时间到达或离开，系统自动报警，并保留报警记录。当司机完成一次路线后，系统自动生成实际路线和计划路线的对比图，通过两条路线的对比，能够检测司机是否按照要求进行作业。

三、评价指标建立和实例分析

基于以上数据挖掘的分析，给出对司机行为的评价指标。

对司机行为的评价指标包括：

2.急加速、急减速、最高时速、最高时速发生时间、平均时速。急加速和急减速会造成大量的燃料消耗，同时对货物也会造成如碰撞、摩擦等的影响，平均时速能够反映司机的驾驶偏好，如果平均时速过高，会有发生交通事故的风险。

3.超速次数。公路运输如果是在高速公路上行驶，车辆超速或占道会导致交通违规罚款，浪费了宝贵的时间，并且增加了企业的成本，超速次数过多也可能由于司机驾驶速度不平均，某一时段驾驶过慢或消极怠工，而后期为了赶时间而超速运行。

4.偏航报警。保证司机按照制定的计划运行。

5.早纳和迟纳。使司机遵守调度时间安排，避免送货延迟或早到而产生的等待。根据以上的评价指标，该系统能够自动记录指标信息，最后给出评价等级，如表1。

表1 司机行为的评价指标

表2 月度每日时刻表

表3 司机的运行日报基本信息

图1 实际运行路线和计划运行路线对比图

图2 时间-速度曲线图

表2是在系统中生成的月度每日时刻表的示例，其中的信息显示了出车时间、路线名、车型、次数、投入台数、走行数、据点名称、出发编号、出发地、计划时间和实际时间。

表3是对某司机日运行评价的基本信息，记录了司机姓名、车牌号码、线路名称、所属公司、起始时间、结束时间、所用时长、行驶里程。

图1是系统将司机的实际运行路线和计划运行路线进行了对比，从图中能够看出不同颜色的线之间的差异。图1显示该司机（张三）的运行实际路线基本和计划路线吻合，所以最后系统给出的评价等价是A（表1）。同时，根据行车速度、刹车、加速等信息，可以逐渐地对司机的驾驶行为进行规范，从而降低由于不正规或不合理的操作所带来的不必要的油耗和其他浪费，为企业节能减排做出巨大贡献。

图2是时间-速度曲线图，系统按照时间顺序，绘制了不同时间点下的速度曲线，能够非常直观地看到司机的驾驶速度和反应。

四、结论

笔者首先分析了我国目前汽车行业物流的现状以及实行节能减排的必要性。同时，随着行为学的发展，人们逐渐认识到人的行为对道路交通系统有着重要影响，因此监测司机的行为并对其进行研究和分析能够帮助企业提高服务质量。通过本公司合作开发的GPS车辆监控调度系统，司机可以查看系统自动生成的计划表，明确自己的路线和工作责任，同时该系统还能够有效地对司机的驾驶行为进行记录和反馈，通过评价指标对司机进行测评，同时企业通过分析反映司机行为的数据对司机行为逐步改善，找到降低成分的着手点，实现经济效益和社会效益的共同提高。

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