后勤集团车辆监控调度系统可行性报告

1、一、概述本项目的名称为后勤集团车辆监控调度系统，它采用了世界领先的 GPS 全球卫星定位技术、GPRS/GSM 全球移动通讯技术、GIS 地理信息处理技术、大容量数据采集技术和大容量数据存储等计算机网络通信与数据处理技术，同时尽可能多的采集并记录车辆行驶过程中大量的数据信息，自动生成图形和数据，进行统计、比较、分析、列表，从而提高车辆营运管理工作的效率。能够实现对车、船等移动目标的精确定位、跟踪及控制，具有定位精度高、稳定性强、使用效果好的特点。该系统通过在客车、货车、公安、押运、危险品运输等车辆上安装一套具有GPS定位功能和通讯（通常为GSM短信、GPRS或CDMA 1X三种模式）功能的车载

2、GPS终端，通过车载的手机卡发送短信或网络（GPRS或CDMA）信号到GPS中心平台，GPS中心平台对接收到的信号进行存储处理并发送到GPS调度计算机，GPS调度计算机通过GPS调度软件或互联网连接GPS中心平台，查看车辆运行轨迹，车辆状态，油耗情况，报警等，并对车辆进行监控调度和管理。本公司基于某后勤集团运输分公司实际工作情况，开展车辆实时跟踪、动态调度管理技术的研究，并主要面向该领域开发高效的监管调度平台，实现车辆、人员及信息的统一科学管理。它将给企业带来以下好处：l 成本精细控制：对车辆进行实时的跟踪定位与车辆运行状态的监督，油量的消耗的合理性与非合理性以及加油量情况监管；历史线路、状态

3、、油耗、里程数以及各种费用与实际比较（公车私用、谎报过桥、过路费、能源费用），建立车管制度重要依据，截制公有资源的浪费与流失。l 提高效率：科学是第一生产力科技化信息化。车辆位置、状态等信息实时更新与调度中心建立了最快的信息通道，确保调度中心制定最佳的调度方案以及减轻调度工作量，达到科学调度、大大提高资源的利用率及周转率。l 提高安全性：对车辆行车速度，路线，疲劳驾驶，以及紧急求助等各种安全问题进行严格把关，确保人生与财产更安全。l 提供决策依据：对车辆的里程，油耗，时间，速度，方位，报警，等各种大量数据进行科学统计，为更高水平的决策提供强有力的依据。二、申报单位情况2.1 申报企业基本情况2

4、.3 企业人员基本情况企业人员总数100人，其中大专以上人员96人，占职工总数96%；中层以上管理人员10人，其中大学本科以上10人，平均年龄30岁；研究开发人员70人，占职工总数70%；销售人员17人，占职工总数17%。三、项目技术可行性和成熟性分析3.1 项目的技术创新性论述 产品基本原理本系统采取由中心部分、车载设备、GPS全球卫星定位系统、GPRS无线通信网、系统用户及内网用户等组成，是基于Intranet/Extranet/Internet 网络体系架构的设计。GPS/GIS指挥调度中心由服务器、集线器、路由器、防火墙、路由器等设备组成；车载设备功能由现已成熟的行驶记录仪来完成。车辆

5、通过GPRS无线方式同中心通讯，通过行驶记录仪将GPS定位信息及相关状态信息通过无线通信网传送至调度中心，并将数据格式转换后放入后台数据库中，供GIS图形工作站调用并实时显示；中心可通过无线通信平台向车辆发送调度管理命令。本系统可使车辆的在途管理和跟踪不受地域限制，与三院内网无缝融和，可实现全程的企业级内部管理。此外，对于用车客户如果需要查询车辆情况，则可以通过公司给予的用户名、密码登陆公司车辆信息网站即可便捷地查询可用车辆情况。参见下面的系统原理图。图 1 系统原理图 产品技术水平该产品可以实现后勤集团运输分公司车辆实时监管及调度的有效管理和处理，而且还在系统集成接口方面做好了技术准备，随时

6、可以实现与后勤集团运输分公司其他系统软件的集成等功能。系统实现了以下功能：l 监控报警：当被监控车辆发生预先监控的危险行为或异常行为（如被盗，被劫，车辆超速、车辆越区行驶等）时，监控中心软件会自动报警。l 信息服务：可为司机提供信息服务，如天气预报、新闻报道、公告、路况信息等。l 电子地图：本系统的电子地图采用矢量方式，对任意制定区域的车辆进行查询，可根据需要分层显示信息：可任意方法、缩小、移动；可进行同屏多窗口显示监控，可将目标锁定在某一窗口自动跟踪。l 任务调度：监控中心可向车载终端发送文本调度信息。文本调度信息通过短消息的方式下发到车载终端并显示在液晶显示屏上，车辆的驾驶人员可以接受任务

7、、回报任务进行的状态。特殊情况也可通过电话进行调度。l 远程操控：通过系统远程设置车载终端的系统参数。l 监控方式：可将车辆动态地分成若干个小组，监控操作员可以多窗口分别进行单目标、多目标监控。监控窗口可以指定一个目标为激活目标进行跟踪。l 状态发送功能：向监控中心发送空车或任务状态等状态信息。l 电子围栏功能：通过GIS系统软件设置车辆行驶范围，超出该范围终端会自动向中心报警，并且自动语音提示。极大地方便了公司、企业对内部车辆的管理。l 历史轨迹回放：监控过程产生的所有定位和状态数据都将被保存在数据库中，并可根据指定的时间断对指定车辆进行历史轨迹回放。l 记录分析：通过常用的统计分析方法和基

8、于数据挖掘算法的智能分析引擎，对行驶数据进行油耗分析、路线分析、停车开车时间分析、刹车分析和过路费分析等。l 分析报表：通过各种自定义统计表格和图表的形式，对分析结果进行局域网查询、网上展示和文件保存。该系统在设计和实现上充分考虑到用户对系统性能的要求。在系统实现上，充分利用成熟技术及高效的调度算法，因而大大提高了对车辆监管调度的效率。产品总体技术水平达到国际先进、国内领先。 技术创新点l 实时动态监控调度整体解决方案；l 动态车辆调度流程设计；l 动态车辆调度算法设计；l 车载终端基础记录仪、GPS与GPRS一体化设计。 主要用途和应用范围系统的基本用途有：车辆实时定位、车辆监视控制、车辆调

9、度管理、车辆报警处置、网上查车服务、短信语音通信。适用于城市、地区、以及全国联网使用，适用于政府、集团、企事业单位以至私家车辆用户使用。它能监控车辆违章行驶、提高车辆营运效率，增加车辆营运经济效益，促进我国车辆管理现代化、信息化、智能化建设。 本系统的服务对象可为：物流运输车辆、公交车辆、出租车辆、公安车辆、消防车辆、急救车辆、边防车辆、应急指挥车辆、贵宾车队、私家车辆等。GPS车辆监管系统可为不同用户、不同用途的车辆提供不同的特殊使用功能。3.2 主要技术性能指标与国内、国外同类产品比较我们所开发监控调动系统将由于以下技术指标：1) GPS模块定位精度小于15米2) 工作环境温度：-2070

10、,存储温度-4085；工作环境温度95%；3) GPS接收机12通道；GPS定位精度15m；GPS时间精度<1秒；4) GPS速度精度<0.1公里/小时；GPS方向精度<2度；5) 速度测量误差3%；里程统计误差3%；6) 最大功率3W；7) GPS参数: l 冷启动时间：60 Sl 暖启动时间：30 Sl 热启动时间：60 Sl 静态漂移：15mml 动态定位精度：15mm8) GPRS参数:l GSM/GPRS 900/1800双模式l Class Bl 数据传送波特率：300115，200bit/sl 通迅数据丢率：1%9) 电源电压 12V 或 24V10) 电瓶保护

11、电压 l 低端：11V（12V 电瓶机型）或 20V（24V 电瓶机型） l 高端：36V电瓶电压低于低端或高于高端保护电压自动切换到备用电池工作。11) 极限输入电源电压 100V12) 电源电流 l 解警状态 140mAl 警戒状态 70mA13) 相对湿度 20 95%14) 部件外形尺寸： l 主机102x68x43l 手柄165x58x23l LCD屏150x73x2615) 重量：l 主机kgl 手柄 kgLCD屏kg我们的产品系统方案设计定位在国际先进、国内领先的技术水平上，它提供实时动态监控调度整体解决方案；支持动态车辆调度流程设计；支持动态车辆调度算法设计。3.3 项目产品现

12、有技术基础本公司具有嵌入式软件开发经验，掌握嵌入式操作系统（ RTOS ）， Linux 操作系统 , 32 位微处理器和设备驱动设计， Embedded Linux 平台集成、通讯 , 消费电子和工业控制应用的市场知识。研发人员熟练运用Scrum、XP等敏捷开发方法，可快速构建系统原型；研发团队全面了解CMMI的基本思想及应用环境，掌握企业运用CMMI的方法和技巧，并将其运用在项目的研发过程中。研究人员熟练掌握C+、java、jsp等编程语言，熟练使用VS.Net、eclipse等编程工具。本公司研究了大型GPS应用服务所必需的跨平台、互操作技术、UNIX环境下的大容量多用户并发处理技术、分

13、布式处理技术、多通信协议共融技术和大容量数据存储技术、多运行系统集成技术等关键技术问题。四、项目产品市场调查与竞争能力预测4.1 市场现状综述我国GPS车辆定位监控系统应用走过了极其起伏而缓慢的发展道路。经历了几起几落的艰难历程。1994-95年间是第一波，当时有成十上百家公司都来抢占GPS车辆定位监控系统市场，其中也不泛有几家具备经济实力的公司，但真正成功者不多。不少公司只好退出这个行业。第二个时期是GPS车辆定位监控系统市场的整顿、巩固、充实、提高时期，1998年-2000年GPS车辆定位监控系统市场出现了快速增长的势头，此时的市场逐步趋于成熟，我国的GPS车辆定位监控系统的技术有了较大的

14、提高与发展，作为系统的卡脖子问题的通信网络通过采用GSM公众网的短信息服务找到了新的出路，这对上档次上规模无疑是大有益处的，GPS车辆定位监控系统市场得到了极大的促进。自2003年开始，由于GPS车载监控单元里面的模块价格大幅度下调，技术水平的日趋成熟，GPS车辆定位监控系统已经开始呈现一种快速发展的趋势。至2005年底全国各地已经有十余个省、五十余个城市启动建设了自己的GPS车辆监控调度平台，并且有出现爆发性增长的趋势，政府的支持更加促进了GPS行业的发展，特别是某些行业，例如长途客运、出租、公安、物流、汽车租赁等等行业，GPS的发展趋势迅猛，保守估计，至2005年底，全国装车总量已经上50

15、万台，市场价值数十亿。我国GPS车辆定位监控系统发展主要有以下几个方面的问题：的缺失；2.技术上还存在一些问题，在车辆定位监控系统中，通信问题一直是个瓶颈问题，利用GSM公众网的短消息方法虽然是一种好的出路，但是单机版方式自身不足或某些地方的短消息服务中心能力欠佳，或者使用者的处理不当，使短消息拥堵屡屡出现，目前流行的GPRS与CDMA通讯方式车台也因为中国移动和中国联通的基站建设而受到一定的限制。3.市场运作存在偏面性，产品力度深度不够，产品的点不要只限于防盗报警，更多的是要根据实际需要依据应用场合不同而不同，针对行业性用户分门别类地做成系列产品，开发适合于行业车队管理、调度指挥，使其达到节

16、省消耗，增加效益的目的。同时达到造就自己品牌，创建自我特色，形成系列产品，共筑GPS行业的目的。4.规范化和规模化问题长期不能解决。与政府职能密切相关的规范化和规模化的工作迟迟没有人去做，各家的产品使用不同的通讯协议，产品之间兼容性差；一流企业卖标准，二流企业卖产品，建立一个行业性的规范已经成为一个迫在眉睫的问题。5.价格因素。车辆定位监控系统的车台售价从2003年开始已经有了大幅度的下调，但是对于最终用户来说，价格问题一直也是个制约GPS行业发展的脖颈。6.对项目的高技术性和系统工程特征认识不足，车辆定位监控系统是综合性的工程系统，它牵涉到通讯、导航、GIS、自动控制、计算机、以及系统集成整

17、合和复杂的软件系统，还牵涉到电信、交通、公安、保险等许许多多部门和社会的方方面面。对此这一行业的公司都要有足够的思想认识和充分的技术准备。7.市场经济的方式引入。吸引用户，维持市场的长久性和稳定性。自2004以来，各种GPS公司如雨后春笋般的冒了出来，GPS行业竞争加剧， 为了达到自己利润的目的，价格战不可避免，价格的降低导致了产品质量与售后服务问题的突出，这对GPS行业整体的发展影响巨大。4.2 市场发展趋势有关部门预测，到2005年底，客运量水平将达到年完成道路客运量180亿人次；全国营运客车总量达到300万辆，其中从事班车、包车、旅游车客运的大中型客车总量达100万辆，高级客车在客车总量

18、中所占比重达到15%以上，中级客车所占比重达到50%以上。到2010年，全国营运客车总量达到500万辆，其中大中型客车总量达到150万辆，高级客车在客车总量中所占比重达到20%以上，中级客车所占比重达到60%以上；而长途运输方面，我国近900万辆的货运车，物流行业近年以来的发展有目共睹，巨大的市场蕴含着巨大的机会， GPS在客运、物流运输管理上发挥的重大作用，随着时间的推移，市场的完善，用户的成熟，其市场需求不断扩大。今年前5个月，我国铁路的日均装车量为8.2万车，累计发送货物7.22亿吨，同比增长8；全国沿海、内河港口共完成货特吞吐量7.4亿吨，同比增长16，其中全国港口外贸货特吞吐量达2.

19、34亿吨，同比增长14.3，呈逐月递增的态势；公路货运量达41亿吨，同比增长5.5。估计2006年车辆定位监控系统装车总量会接近和超过50万台。近十年来，GPS得到了各种媒体的宣传介绍，有关的公司和厂家也不遗余力的进行推广促销，取得了很大的成绩和效果。国内已经有从事GPS车辆定位监控系统的公司在二、三百家，仅在北京市就有好几十家。经过这几年的努力，有许多公司已经初具规模并有较为适用的产品，已经建立了自己的品牌，这是产业的发展和胜利的一笔巨大的财富和基础。 质量是生命线，市场在呼唤过得硬的产品和信得过的企业，以及社会化的服务。这一点可能是当前GPS车辆应用市场的关键的关键。无论政府、行业、公司、

20、厂商与用户都提高了质量意识，市场将建立一套完整的质量保障和监督服务体系，杜绝伪劣不良产品进入，防止既无技术、又无产品、更无人才的“三无”公司扰乱市场，逐步形成有序竞争和良性发展的局面，真正使以GPS为基础的车辆监控产业演变成为电子行业的一个新的经济增长点。4.3 市场定位后勤集团车辆监控系统主要为政府机关和国内各大公司的后勤集团提供以下特色功能：l 实时定位：实时获得车辆的实时位置（经度、纬度）、行驶速度、方向、定位状态及所在区域等实时基本信息。 l 监控报警：当被监控车辆发生预先监控的危险行为或异常行为（如被盗，被劫，车辆超速、车辆越区行驶等）时，监控中心软件会自动报警。l 信息服务：可为司

21、机提供信息服务，如天气预报、新闻报道、公告、路况信息等。l 电子地图：本系统的电子地图采用矢量方式，对任意制定区域的车辆进行查询，可根据需要分层显示信息：可任意方法、缩小、移动；可进行同屏多窗口显示监控，可将目标锁定在某一窗口自动跟踪。l 任务调度：监控中心可向车载终端发送文本调度信息。文本调度信息通过短消息的方式下发到车载终端并显示在液晶显示屏上，车辆的驾驶人员可以接受任务、回报任务进行的状态。特殊情况也可通过电话进行调度。l 远程操控：通过系统远程设置车载终端的系统参数。l 监控方式：可将车辆动态地分成若干个小组，监控操作员可以多窗口分别进行单目标、多目标监控。监控窗口可以指定一个目标为激

22、活目标进行跟踪。l 状态发送功能：向监控中心发送空车或任务状态等状态信息。l 电子围栏功能：通过GIS系统软件设置车辆行驶范围，超出该范围终端会自动向中心报警，并且自动语音提示。极大地方便了公司、企业对内部车辆的管理。l 历史轨迹回放：监控过程产生的所有定位和状态数据都将被保存在数据库中，并可根据指定的时间断对指定车辆进行历史轨迹回放。l 记录分析：通过常用的统计分析方法和基于数据挖掘算法的智能分析引擎，对行驶数据进行油耗分析、路线分析、停车开车时间分析、刹车分析和过路费分析等。l 分析报表：通过各种自定义统计表格和图表的形式，对分析结果进行局域网查询、网上展示和文件保存。目前本系统可以实现后

23、勤集团运输分公司车辆实时监管及调度的有效管理和处理，而且还在系统集成接口方面做好了技术准备，随时可以实现与后勤集团运输分公司其他系统软件的集成等功能。该系统在设计和实现上充分考虑到用户对系统性能的要求。在系统实现上，充分利用成熟技术及高效的调度算法，因而大大提高了对车辆监管调度的效率。4.4 商业模式项目的商业模式为产品的实施、定制开发和服务。项目的盈利能力以服务为主。项目实施的生命周期中收入的占比分别为实施咨询占10%、系统实施和定制开发20%、系统运营服务30%和专业服务40%。五、项目实施进度方案5.1 项目开发计划2010年底完成硬件系统及软件基本平台的搭建、完成基础信息数据库、GIS

24、地图数据库、数据分析处理软件、Java客户端软件，行驶记录仪嵌入式软件系统的开发；2011年底完成车辆动态调度系统软件的全部开发工作、完成车辆动态调度系统的调试工作、完成车辆动态调度系统的现场验收工作。2012年完成车辆动态调度系统软件市场推广、完成车辆动态调度系统的运行维护。5.2 技术方案 系统技术架构系统将基于B/S体系结构和中间件技术构架，实现业务和数据的集中管理，降低系统维护和升级成本。利用EJB封装业务逻辑，实现了内容展现（图形界面）和业务逻辑（业务流程）、以及业务逻辑和数据存储之间的分离。这样可以根据系统的需求以及业务规模，方便快捷地搭建商务平台，实现具体业务，且系统在安全性、可

25、重用性等都有较好的表现。系统整体上分为4层：集中式体系结构的系统有如下优点：n 数据充分共享。n 数据的真实性和安全性易得到保障。n 数据库系统的管理维护工作相对比较简单。n 便于加大公司的管理力度、便于推行统一的政策。 n 系统实现成本低，数据库投资较少。n 集中式数据库技术成熟可靠n 适应集中管理、分散展业的管理模式。 软件体系架构图 2 软件体系结构第1层：瘦客户端层。用户通过IE 浏览器访问业务系统，减少了客户端的维护。目前，系统支持MS IE 6.0 以上版本的浏览器。第2层：web 层。采用 jsp 1.1 技术规范。主要功能是向用户展示信息，提供用户操作界面; 该层不直接进行数据

26、库操作，而是将浏览器端的请求传递给业务层，调用相应的EJB对象，完成请求处理，并将结果返回到浏览器。第3层：业务层。采用Java 1.3和J2EE 1.2 技术规范，可以自动维护事务的完整性，当发生异常时，事务自动回滚，保障了关键业务的可靠性、完整性。该层根据web层传来的请求，调用EJB对象，访问数据库，完成业务处理，并将结果返回给web层。第4层：数据层。业务系统所有的数据都保存在数据库中。采用了数据库连接池技术，可以缓存数据库连接，节省与数据库的交互时间。数据库产品采用Oracle Dadabase 9i，能够为企业提供可靠、安全的数据处理业务这个架构的设计基于以下原则：n 可重用性，是

27、节省项目开发时间和项目成本的关键方法之一；n 强内聚，低耦合，是面向对象方法论的基础，即通过J2EE所提供的组件化的方法，最大化业务逻辑在一个对象内的实现，对象或组建之间尽量减少依赖关系来实现业务的可重用性；n 使用设计模式，是对经过实践证明的对某一个特定的问题的解决方案，也是重用的一种体现。通过引入成熟的经过实践证明的设计方法来缩短开发时间，减少技术风险；n 隐藏复杂性，通过J2EE架构所提供的分层方式，采用网络协议类似的封装技术来最小花下层服务对上层服务的复杂性；n 提高软件性能，如通过缓存技术来减轻昂贵的远程调用开销和网络通讯。 基础平台选型操作系统：前台客户端开发及运行平台为WINDO

28、WS操作系统，包括WINDOWS98、WINDOWS2000、WINDOWS XP等视窗界面，操作简单。后台服务器，开发及运行平台为Unix操作系统，根据服务器的不同可以使用不同的UNIX系统，如IBM AIX，SUN Solaris，HP-UX等。数据库：由于系统数据总量较大、操作并行性要求高和系统稳定性要求高。因此，我们建议系统选用大型关系型数据库作为数据库管理系统。我们的应用系统可以支持当前市面主流的大型数据库产品，包括Oracle数据库、IBM DB2数据库等产品，我们建议采用Sql server oracle 9i数据库。在以下几方面，应用这些产品都将具备。主机及存储系统结构本系统的

29、配置，实现了无单点故障，并具有系统安全性高、稳定性好、可扩展性高以及实时性高等特点，完美地满足了业务系统的需求及今后业务系统的扩展的需求。主机系统结构图如下：图 3 主机系统结构图如上图所示，在本方案中的主机系统是由两台IBM p55A主机组成。两台主机通过千兆网卡连接局域网。主机与磁盘阵列柜之间通过SAN交换机相连，二台主机共享磁盘阵列中的数据，即达到数据共享的目的，又能够保证数据的安全性。主机之间采用心跳线连接，二台主机定期能够实时检测彼此的运行状况，以便能够及时接管对方的应用系统。 系统安全策略系统的各项数据信息的准确性、安全性要求很高，因此，公司业务系软件应具有高可靠性和有效的容错能力

30、，这是系统设计的重要前提。系统软件的安全性和可靠性主要体现在硬件和软件两个方面。由于该业务应用是一个基于网络的操作应用，所以必须充分重视系统防病毒及黑客入侵方面的安全防范设计。为了保证系统的安全可靠，整个系统应该采用各种软硬件技术将系统核心的信息与用户操作界面进行有机的隔离和授权访问，达到有权者畅通无阻、无权者寸步难行的效果。在系统的设计与实现中要对系统的可靠性采取相应的处理措施，保证在硬件故障、软件故障、人为破坏等各种因素下系统仍然能安全可靠的运行。主要通过系统的硬件冗余、数据备份、设立灾难处理中心、应用系统中各种异常处理策略等达到目的。5.3 生产（开发）方案本项目的开发全面引入先进的项目管理（Project Management）理论，结合当前流行的计算机软件开发项目管理方法软件成熟度模型CMM（Capability Maturity Modal），对整个开发过程按照PM和CMM的理论进行统一管理，对所进行的软件开发项目也有完整的管理要求。在产品开发的每一个阶段，都建立一个可以衡量的质量目标，根据预定要求对产品研发进行质量、功能和进度的检查与控制。项目采用生命周期法和原型法相结合的开发方法，即将系统开发细分为系统调研、需求分析、系统分析与设计、编程实现、系统测试与完善等几个开发阶段，同