GPS车辆监控系统技术方案介绍

1、GPS 车辆监控系统技术方案介绍前言随着无线通信技术和计算机技术的发展，为各个行业中交通物流的管理提供了新的技术手段，从而可以有效提高现有的行业管理与服务效率， GPS 车辆监控系统充分利用了现代科学技 术的最新成果，综合利用计算机网络、 全球卫星定位（ GPS ）、 无线通信、 地理信息系统（ GIS ） 等多学科的前沿技术，与行业的应用特点紧密结合，提供基于GPS 位置服务的车辆监控管理平台。它可广泛应用于交通物流行业，为城市交通管理、出租车安全防范、公交车业务调度、公共 卫生急救调度、社会货运物流配送、大型企业物流、 公共信息导航、海关贸易监管等领域提供一 种新的管理技术手段。 同时也可

2、以在防范车辆被盗、 被抢、 杀人越货等恶性犯罪方面提供一定的 帮助，具有很好的经济和社会效益。GPS 基本原理GPS 是 Navigation Satellite Timing and Ranging/ Globle Position System 的字头缩写词 NAVSTAR/GPS的简称。 其含义是： 利用导航卫星进行测时和测距， 以构成全球定位系统。 GPS全球定位系统通过在轨的 24 颗在轨卫星向地面不间断发射定位信号，通过地面接收机的计算获 得实时三维位置、速度的时间信息从而实现全球性、 全天候、连续的卫星无线电导航服务。 它最 早用于军事领域， 1995 年 GPS 系统正式投入商

3、用运行后，已经应用在大地测绘、海上车辆导 航、车辆定位监控、建筑、农业等各个领域，获得了极高的效益。由于GPS 定位技术具有定位精度高、速度快和成本低的显著优点，因而成为世界上广泛应用的全球精密授时、测距、导航、 定位系统。 2000 年 5 月美国取消了民用 GPS 定位的精度干扰措施，从而使民用 GPS 的定位精 度大大提高，使全球的民用 GPS 应用市场得到巨大的推动，并迅速扩大其应用的领域和范围。系统介绍GPS 车辆监控系统一方面利用 GPRSCDMA 等信道， 将车辆的位置信息、 报警信息和服务 信息实时传送到监控系统； GPS 监控平台是车辆监控系统的核心，提供 GPS 信息的采集

4、、格 式转换与分发服务， 响应用户的各种命令请求， 提供数据库应用与存储服务， 完成用户身份识别 与安全控制。它包括：用户服务代理（ UAS ）、派发中心（ EGF ）、数据库应用服务器（ DAS ）、 通讯接口（ CI ）及系统信息管理（ MIS ）软件包等。 各监控分中心根据相应权限安装监控端，通过INTER 网络接入 GPS 车辆监控系统，也可通过专线方式接入。 为保证系统的安全性， 可在客户服务器上加上防火墙以保证系统不受外部侵 入和损害。 系统方案的具体技术介绍和功能GPS 综合服务平台是车辆调度服务中心的核心， 提供 GPS 信息的采集、 格式转换与分发服 务，响应用户的各种命令请

5、求，提供数据库应用与存储服务，完成用户身份识别与安全控制。 它 包括：用户服务代理（ UAS ）、派发中心（ EGF ）、数据库应用服务器（ DAS ）、通讯接口（ CI ） 及系统信息管理（ MIS ）软件包等。系统采用模块化设计，运行平台为 WINDOWS 操作系统， 数据库采用目前最流行最稳定的 SQL 数据库。 GPS 综合服务平台与各种车载终端相连接的接口 为独立的通信接口（ CI ），可以实现专网终端、公网终端并网运行，并可以任意扩充终端种类， 无需修改服务程序。其另一个重要部分是GPS 专用 GIS 控件，专注于快速、形象、生动的显示GPS 信息。在每一个模块快速、高效、稳定运行

6、的基础上，各模块间可实现无缝连接，完成不 同监控应用；不同 GPS 移动单元，不同通讯方式在同一个系统上的统一运行。由于 GPS 定位派发的特殊性，要求系统能够尽可能快地将GPS 定位数据分发到不同的监控端，而丢失一两个定位数据是可以容忍的。在应用中，监控用户向系统发出的登录、呼车、车辆控制等命令相对有限，而网络中最大流量的数据是GPS 定位数据包，所以系统间各个部分之间相连采用 TCP/IP 网络， 并大量采用 UDP 协议传输数据。 由于 UDP 是无连接传输， 系统开销小，适合于大数据量的传输，而对于系统中命令的传输， 采用命令确认机制， 使保证命令正确传输，这样使系统以最高的效率转发

7、GPS 定位数据包，同时能够保证命令信息的正确传输。由于科技发展的日新月异，特别是无线通讯发展迅速，而GPS 定位派发系统要与无线通讯系统连接， 所以系统的可扩展性也影响到了系统的使用， 只有方便升级和扩展的系统才能适应当前的用户需求，因此系统采用服务器分布模块式设计， 以不同的服务器实现不同的功能， 使系统功能的增加不需要对整个系统做修改。* 用户代理服务 UASUAS ( User Agent Service )主要提供监控用户的管理功能，它提供用户登录、用户权限认证、密码修改等功能。同时它将用户对移动单元的指令发送到 EGF 派发中心，并将EGF 发送来的 GPS 数据包转发给相应的用户

8、。 UAS 同时认证监控用户对移动单元所做的操作的权限， 只有有权限的操作才会发送给EGF ，否则返回错误。 UAS 同时分发 EGF 过来的 GPS 数据包，将它分发给相应的监控终端。所有的用户认证操作都是由 UAS 通过与数据库应用服务器( DAS )完成的。将 UAS 单独做成模块，可以简化核心功能和负载，是核心专注于数据的转发，其次，为系统的兼容性考虑， 可以使用不同的 UAS 将不同的监控系统容入到 GLDC 中来， 可以实现向前和向后兼容，同时为 WEB 、 WAP 的扩展提供良好的接口。* 定位派发中心 EGFEGF ( Expedite GPS Forward )是整个 GPS

9、 综合服务平台的核心，它实现数据、消息的转发， EGF 维护被监控移动的单元列表，负责管理移动单元的状态，处理监控端发给移动单元的消息、命令，转发 GPS 状态信息，将相应的命令根据不同的移动单元类型发送到相应的通讯接口( CI )，并将所有的命令和 GPS 状态信息存入数据库。一个 EGF 可以与多个通讯接口( CI )相连，将不同的无线通讯方式的 GPS 移动单元统一在同一个系统中监控管理。* 数据库应用服务 DAS数据库应用服务( DataBase Application Service ) 接收用户的查询， 并返回查询结果， DAS实现的查询有：用户名、密码认证、用户对 GPS 移动单

10、元操作权限的认证、用户密码修改等。* 通信接口 CI ( Commumication Interface )通信接口是针对每一种通信方式而实现的接口， 是一个协议转换接口， 一个 EGF 可以带 30多个 CI ， 每一个 CI 负责一种无线通讯方式的 GPS 移动单元的通讯： 将 EGF 发送来的命令转换成移动单元识别的命令发送给移动单元，接收GPS 状态信息，并将它们翻译成EGF 接收的统一的消息格式，发送给EGF 。采用 CI 模块是为了无缝连接到新的无线通信方式，如 GPRS 、 CDMA 等，使用 CI 可使系统平滑地过度到新的无线通讯方式，保护投资。* 信息管理软件包( MIS )

11、信息管理软件包是对GPS 综合服务平台数据库的管理， 包括对监控用户， 监控车辆及GPS移动台的管理，用户权限的配置等。* GPS 专用显示控件GIS 显示控件需要处理大量的地理信息，必须实现优化算法，对地图的查询，编辑，分析，显示和打印等操作具有较高的执行效率。 GIS 显示控件作为主要的监控窗口，其显示必须精美。图形元素显示精细、平滑、优美，在刷新显示时平稳、快速、无闪烁。监控系统有连续运行的要求， GIS 显示控件需尽量减少内存的占用，无内存泄漏，无运行冲突。在长期运行中不会出现死机和变慢现象。 公司总结多年在GPS 监控应用领域的经验， 充分利用先进成熟的 GIS 专用显示控件，该控件

12、具有显示速度快、动态标注、道路自动匹配、自动换图等特点，满足了 GIS 现实的各项需要。* 电子地图电子地图是地理信息的数字化的重要元素，它将地理信息通过数字方式存储起来，同时与GPS 全球定位系统的坐标系统一起来，方便地理信息系统相关信息进行查询、调用、管理修改等。一般采用国际通用的标准来制作和存储，其相应的要求如下坐标系： WGS84 坐标系， Longitude/Latitude 投影，经纬度表示。数据格式： MapInfo 的 Tab 或 Mif 格式； ArcInfo 的 E00 或 Shape ； Microstation 的 dgn（带数据库表）。其中以 Mapinfo 的 Ta

13、b 或 Mif 格式为首选。数据内容：电子文档，包括图形数据、分层对照表、 Table 表结构及使用说明等。电子地图的内容要求：应包括乡级以上（含乡级）居民地、乡级以上公路（分级表示）、铁路、重要的桥梁、水系、植被、山峰、区界（含国界、省界、地区界、县界、乡镇界等）、车站、码头、机场、旅游胜地、有影响或有重要意义的古迹、牌坊等。 1： 5 万、 1： 5000 或更大比例尺的地图还应包括街道中心线、街道路边线（街区线）、立交桥、加油站、政府驻地以及商场、工厂、公司、大厦、学校、医院、宾馆、花园、电信邮电部门、新闻出版、公检法、渡口等标志性建筑。系统功能GPS 车辆监控系统提供功能强大的系统功能

14、，包括车辆信息管理，操作员管理，报警信息管理， 地图信息管理等等。 为用户提供了丰富的管理功能， 并可根据用户的实际使用情况为用户定制一些特殊功能。基本的功能如下：1 、车辆信息管理：可对车辆信息进行查询、 统计、 打印报表及增、 删、 改的维护工作。 可进行车辆装车台操作。2 、操作员信息管理：对操作员信息进行查询、统计、打印报表及增、删、改的维护工作。可对操作员进行权限分配。3 、日志管理：对日常操作（如工作站登录、车辆查询、区域报警设定、消息发送等）进行查询、统计、打印和删除。4、轨迹信息管理：车辆轨迹，历史数据回放，指定回放速度。5、监控窗口管理：增加监控窗口，删除监控窗口，排列监控窗

15、口，选择目标符号6、地图管理：选择地图，地图地物查询，如地图路径，经度偏移，纬度偏移7 、监控状态管理：区域监控，多目标监控，单目标监控，非监控状态8、目标查询：呼叫目标，中止呼叫，连续跟踪，取消连续跟踪，刷新车台表，车台统计，取上线车台表9 、车辆查询：输入车牌，车号等，查询车辆10 、设置目标属性* 去零漂设置：速度限制（公里/小时），是否去零漂* 车辆符号：正常目标名称字体颜色，正常目标名称背景颜色，激活目标名称字体颜色，激活目标名称背景颜色，符号宽度，符号高度，最大显示比例，最小显示比例，目标名称显示位置（尾部，左上角，正上方，右上角，右侧，右下角，正下方，左下角，左侧）* 误差圈设置：误差