面向间歇性无网络环境的土石方运输管理平台研究

毕然

摘 要：目前交通建设项目中的重要问题主要来自于在无网络环境下针对施工场地的管理，包括人员管理、场地管理以及挖机与渣车等施工机械的管理。在现代化交通建设不断增长的情况下，有效解决管理问题需要结合物联网、大数据等技术，以无需网络移动设备为管理介质促进管理模式的转变。智能交通有待建立以车为节点的信息系统——间歇性无网络环境下的土石方运输管理平台。

关键词：交通运输;无网络;物联网

1 简介

随着近些年科技的进步和劳动人民的艰辛付出，我国的交通建设的发展取得世界瞩目的成就。然而，每个工程庞大而繁杂，一些细节之处也仍旧留存着可以利用科技来提高工作效率的漏洞，例如土石方的运输管理等。施工现场土石方运输管理过程中存在网络环境差、人员监管不到位、施工过程失控和数据不能保留而无法追溯等问题，造成各方经济损失。

国内一些地方政府出台了关于土石方运输的规定，其中也有提到中途运输车的管理，主要是从安全的角度出发对人为活动提出了约束。但关于实际的落实方法业界却并没有给出可以多方位全覆盖的方案，本项目通过采取实地调查、上网收集相关资料进行案例分析，提出一种面向间歇性无网络环境的土石方运输管理模式，并利用物联网、Web Service、云服务、大数据等技术从挖机与渣车的配对、挖机实际操作高效率运行、渣车行为监控和后期数据分析等方面着手研发软件平台，实现土石方运输管理的精准化和透明化，从而补足上文所提出的土石方运输管理中所存在的漏洞，提高土石方运输效率及其与其他项目的工作契合度，为行业内部提供积极创新，不断进取环境添砖加瓦，同时也为相似应用提供一种新的思路。

2 可行性的具体研究分析

2.1 前期调研

以土石方施工单位项目监管负责人为采访对象，对施工过程中存在监管不力的方面进行调查，收集相应的需求。并把结果进行综合统计，再结合项目实际，团队成员间集思广益、反复讨论、进行头脑风暴，探究如何结合互联网、物联网以达到土石方工程监管中数据的透明化与方法的可行性。

2.2 可行性分析

本项目通过充分的市场调查与技术手段的可实施性展开可行性研究，具体如下：（1）技术可行性：在有网络条件下，将设备终端、互联网、GPS收集的数据利用编程手段进行处理并实现数据可视化。在无网络条件下，可通过物联网，接入对讲机实现渣车与挖机之间的信息交流，待恢复有网络状态后，将收集的数据上传至云服务器，有效的实现了数据的监管。（2）社会可行性：土石方工程确实存在监管不力的弊端，调查显示，对于施工车辆的数据化监管相关行业背景缺乏，现有技术应用不成熟。（3）经济可行性：通过开发APP和接入对讲机的形式，是在工程负责人可负担监管成本范围内解决问题。

2.3 关键技术搜集及调研

（1）结合工程实际，了解调查土石方工程现状的相关资料。（2）对收集到的资料进行收集整理分析，了解国外解决方案，并结合我国实际情况，设计出合适的监管方法。（3）利用相关因子分析进行数据处理，最后运用GPS、python实现智能监控。

2.4 信息技术对交通运输管理的作用

随着我国智能化城市建设的不断发展，智能交通建设也受到了人们的普遍关注。采用现代化的信息技术对交通运输进行科学管理，尤其是智能交通系统和移动端设备的实际应用，可以有效地把机械、施工人员和施工场地三者有效的联系起来，能够有效缓解交通拥堵的社会问题，形成信息化、智能化和社会化的全新交通建设管理模式。

3 项目计划及技术路线

3.1 项目计划

本项目产品是采用具有Android或ios系统的手机作为终端，在终端上开发app软件。根据实际业务需求，基于云服务和大数据架构，通过连接对讲机与手机端口，整合软硬件开发，解决在土石方工地中间歇性无网络环境下监理方对挖车、渣车的管理不当，监控不力等问题。

（1）主要技术需求：1）挖车和渣车点对点配对任务的实时推送，并实现高效的路线管理;2）实现对讲机与手机共联，实现间歇性无网络的数据传输;3）后端云数据储存与处理。（2）平台运行方案：1）服务端方案：采用一人一机的方式，驾驶人员在手机上接受任务，到达任务指定地点进行工作，后台采集并存储GPS路线信息，以便对行驶路径进行综合分析，计算合理油量范围等相关指标;2）终端方案：分别设置发送任务和接受任务两个操作端，挖机系统通过渣车空载情况及距离感应可配对渣车并对其发送指定任务，车辆工作过程中app通过GPS记录路径数据，并按照时间间隔通过3G/4G/5G网络向服务器上传。（3）模拟（设想）产品预实现主要运行流程。

3.2 技术路线

本项目的技术路线如下：（1）为对讲机添加GPS模块：首先需要对添加一个GPS模块，使得工程中使用的对讲机能够对车辆位置进行实时的定位。（2）手机与对讲机进行连接，使用数据线进行两种连接制作一根音频线，对于安卓手机和IOS系统的手机，在Android、IOS端的SPK、MIC共地线分别接对讲机的MIC、SPK及共地线。 （3）根据已有的软件DroidRTTY或DroidPSK进行了解并在原有的基础上，实现对讲机设备之间的文字传输二次开发，结合对讲机设备中的GPS模块获取其位置信息（经纬度）和设备编号，最终实现将设备编号和定位发送到另一台设备。（4）结合数据库设计，对项目所需的数据库模型进行建立，建表至少满足3NF，消除传递依赖，在数据安全上，采用用户识别和鉴别、存取控制、视图机制、审计、数据加密等方式实现数据库的安全性控制。（5）设置时间周期，对车辆的位置数据进行采集，将工程上的设备将数据集中传输到一台设备（该设备处在有网络条件下），最终将获得到的数据上传至服务器。（6）使用web技术对车辆位置进行标签并展示，调用地图接口对车辆的位置进行显示，同时也可输入所需地的位置坐标，结合欧氏距离的计算得出最近的车辆编号，并进行呼叫。

4 项目特色与创新点

4.1 项目特色

结合我国土石方运输工程的发展建设历程和未来发展趋势，本项目有以下几个特色：（1）定时持续采集数据，进行后台实时分析，进行可视化管理。（2）实时向人工推送运输任务信息，并规划最优运输路线。（3）采用数据库进行数据的存储，提高数据的可维护性，安全性。采并用web技术对数据库进行数据的相关操作。

4.2 项目创新点

本项目主要针对土石方运输过程中的业务现状，实现对现场各级人员，车辆（包括挖机和渣车）进行数字可视化管理，现具有以下创新点：（1）通过挖机和渣车的智能化管理，减少两车资源配用不合理的现象，最大程度提高两车适配能力，实现资源合理化。（2）结合相应算法，对反馈数据进行加工、處理。实现跟踪现场每一辆挖机、渣车实际行为的操作，减少人工造成的行为不规范、车辆油耗异常等问题，实现资源科学化。（3）结合运输过程中的实际情况，对人工和车辆的智能化管理进行改进和更新，及时解决相应问题，实现智能化。（4）实现区域无网络的信息传输，减少地域地形等因素导致的车辆指令传达不及时，网络通讯中断等问题。实现工程效率化。

5 结语

综上所述，现代信息技术的快速发展对我国交通运输管理的影响十分重大，交通运输行业在先进科学技术的指引下，一定能够形成以电子计算机和智能化为特征的交通运输管理体系。通过对传统交通运输管理系统的改革和优化，促进现代化的交通运输管理模式快速发展，使得我国交通运输不断完善和进步。

参考文献：

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[3]林永贵.关于交通运输管理信息化建设的若干思考[J]. 科技展望，2017（12）：46-47.