GPS管理信息系统平台实施建设方案.docx
《GPS管理信息系统平台实施建设方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GPS管理信息系统平台实施建设方案.docx（71页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
GPS管理信息系统平台实施建设方案
【word版本下载后可任意编辑修改】
1.建设目标
本系统的建设目标是打造一个专业的GPS监控调度管理服务平台，加强对电信局车辆的管理和监督，更好的保障车辆驾驶员的行车安全，有效的利用各种资源提供各类增值信息服务。
1.实现车辆智能化管理与调度。
实时“可视化”跟踪监控所有在线运营的车辆，提供智能化的调度策略，充分合理调度运力资源。
2.实现安全管理。
提供报警、求助、救援、单向监听、双向喊话等功能，使报警中心/调度中心在第一时间掌握车辆和司乘人员状况，以便及时采取措施。
3.实现稽查管理。
提供车辆、人员的无线查询，可以为系统里的任何一辆车辆提供某历史时段运行数据的查询和回放，为稽查提供依据。
4.系统接口开放、兼容性好、可扩展。
可以扩展支持基于TCP/IP的各种无线通信协议和各种品牌车载设备的接入；系统功能和容量可升级与扩展。
5.提高服务质量、增加利润增长点。
实现成本中心到运营中心的转变，提高服务水平，面向更多企业，开展新的增值服务，实现客制化的服务。
2.建设原则
电信局所建立的GPS系统平台的服务对象不仅能为本行业对象服务，还可以与相关职能部门的管理系统兼容，同时也能将行业信息在网上发布，方便有权限的用户和车辆监控和管理本单位车辆。
所以系统调度管理部分及GIS的功能可采用C/S结构，以适应不同的业务应用需求，而WEB发布则采用B/S结构。
因此本项目应采用B/S及C/S混合操作模式。
2.1.先进性原则
整个系统以成熟的GIS地图引擎为基础，数据库、开发运行平台均采用高性能、高可靠性、高兼容性、高开放性的技术。
整个系统既反应当今科技的先进水平，又具有发展潜力，保证系统在较长时间内不被淘汰。
2.2.可靠性原则
本系统是一个长期运行的系统，保证系统稳定可靠的运行时首先必须要考虑的。
设计时要充分考虑后备以及灾难恢复系统，降低系统的复杂性，集中管理，可用性强，做到多个应用中出现一个故障时，不影响其他应用继续运行，并且能够很快的排除故障恢复正常运行。
该系统应具有很高的稳定性，可7*24小时每周无故障运行。
2.3.开放性原则
GPS系统平台强调规范化和标准化，主要从软件设计、编码、数据交换接口等方面要求规范和标准，从而为系统的维护及后续的扩展提供保障。
整个系统既能充分体现快速反应的特点，又能便于工作人员进行业务处理和综合管理，便于领导层、管理层及时了解各项统计信息和决策信息。
整个内部网络传输采用标准的TCP/IP协议，其他的系统也采用相应的工业标准，充分保证系统的开放性。
2.4.易用性原则
系统包含了多源、异构信息，如车辆实时位置数据、车辆内部影音数据、调度管理信息、增值业务信息等，同时系统的用户层次多样，因此要求能够实现各类数据的有效分析及直观表达。
系统的开发必须以实用为本，为车辆管理提供实用的支持手段。
为减轻工作人员的劳动强度，提高工作效率，实用化是首先考虑的目标，力求简单易学、操作方便。
2.5.易维护性原则
系统涉及到多种应用系统模块，所以必须易于维护，应提供相应的测试、调试和管理软件。
2.6.可扩展性原则
系统还要进行二期工程建设，应用不断深入完善，因此必须考虑系统的可扩充能力和维护能力，保证应用的连续运行。
系统采用的所有硬件、软件必须考虑足够的容量可扩展性要求，系统的信息要素、分类编码、功能模块和数据结构都采用标准化的模块设计，应能够满足系统未来发展和扩充的需要。
2.7.遵循的标准与规范
3.7.1通信类标准
《GB/T16712-1977同步数字体系（SDH）复用设备技术要求》
《YDN086-1998SDH传送网网络管理技术体制》
《YDN027-1997SDH传输技术要求-环形网》
《工业企业通信设计标准》GBJ42-81
《工业企业通信接地设计规范》GBJ79-85
《陆地移动通信设备电磁兼容技术要求和测量方法》GB15540-1995
《汽车行驶记录仪》GB/T19056
《汽车GPS导航系统通用规范》GB/T19392
3.7.2软件工程类标准
（1）开发标准
《软件开发规范》GB8566-1988
《信息处理—按记录组处理顺序文卷的程序流程》ISO
《信息技术软件生存期过程》GB8566－1995
（2）文档标准
《信息处理——数据流程图、程序流程图、系统流程图、程序络图和系统资源图的文件编制符号及约定》GB1526－1989
《计算机软件产品开发文件编制指南》GB8567
《计算机软件需求说明编制指南》GB9386
《计算机软件测试文件编制指南》GB9385
《软件工程术语》GB/T11457
《软件文档管理指南》GB/T16680
3.7.3质量标准
《规定与质量有关的术语》ISO8402
《质量管理和质量保证标准》ISO9000-3
《可靠性管理标准ISO》DIS9000-4
《对ISO9000-3未具体示出的软件质量特性规定标准》ISO/IEC9126
《对质量体系核查指南中核查步骤的规定》ISO13011-1
《软件配置管理》ISO/TC176
《软件维护指南》GB/T14079
《计算机软件可靠性和可维护性管理》GB/T14394
《计算机软件单元测试》GB/T15532
《信息技术软件产品评价质量特性及其使用指南》GB/T16260
《信息技术软件包质量要求和测试》GB/T17544
《中华人民共和国公共安全行业标准》GA38-92
《计算机信息系统安全保护条例》
3.
业务需求
4.1.用户管理
可以进行用户和车辆自定义分组管理。
系统按照两级管理和三级使用的方式进行用户设置，即省局和各地市局（含机动通信部）两级可通过C/S的客户端进行车辆管理，同时，省局、各地市局（含机动通信部）、分局（含维护中心）三级可以通过浏览器对平台进行浏览访问。
4.2.信息发布
供车辆管理人员、系统管理员发布重要的车辆管理信息、车辆调度信息和软件升级信息等。
信息内容有发布人、单位、时间、主题和内容，可带文件附件3个以内。
用户可发布面向全省公开的信息，也可发布仅所在单位用户可见的信息。
序号
名称
数据类型
数据值的有效范围
输入方式
备注
1
主题
文本
20个汉字以内
用户手工输入
2
内容
文本
用户手工输入
3
创建单位
文本
地市州局名称或“省传机关”）
系统输入
4
创建时间
时间日期
系统默认
5
附件
1-3个附件
用户输入
4.3.电子地图功能
（1）地图常规查看功能：
放大、缩小、移动、全图查看、距离测算、局部生成图片。
（2）地点方位查询：
可以对地图中的对象进行模糊查询，对查询结果可以在地图上直接跳转和定位。
（3）电子地图比例尺要求不低于：
全国地图为1:
100万，湖北省图：
1:
25万，城市图1:
1万。
（4）电子地图可以由用户进行编辑（包括对已有图层的编辑和增加新的图层）。
（5）提供电子地图的升级功能，至少每年对本项目用到的所有的电子地图更新一次。
（6）投标方须协助招标方利用本系统绘制湖北省光缆线路图。
4.4.车辆定位监控功能
这是系统的关键功能实现，相关的车辆设置应可由用户进行群组设置或者单辆车设置。
4.4.1.跟踪监视功能
能实时的监视车辆运行情况，并可锁定跟踪任意一辆车的运行情况。
系统能够实时地将每一车辆的准确位置在电子地图上标示出来，从屏幕上可以直观地看到指定车辆的行驶情况：
速度、车牌号、驾驶员信息，该信息与车辆标志一起动态移动。
其中省局用户可以看到全省所有车辆的运行情况，而地市州局、机动通信部等用户仅仅可以看到所在单位的车辆运行情况。
4.4.2.记录回放功能
系统对车辆的每次运行都有完整的记录，回放记录可以了解当时车辆的行驶情况以便于事后分析。
记录的数据保持三个月以上。
4.4.3.多级目标监控
定位监控中心可以同时显示多个车辆的位置，实现目标显示的“画中画”功能，管理人员可以全面的监控各个车辆的实时运行情况，对于某个定位目标监控管理员也可以切换到详细查看状态。
4.4.4.车辆越界报警
系统可以灵活设定区域报警规则，能对全省每辆车设置不同的越区报警的门限。
且每辆车均可按权限进行报警区域的设置，并与综合信息平台中即将开发的派车流程结合在一起来自动判断是否非法出车。
所有的设置均应有群设功能，但也可以有个性化设置的功能，即每辆车可设置完全不同的报警门限。
车辆的区域必须可以进行模板定制，越界报警的方式有如下：
●道路偏离报警：
系统可以实现为不同的车辆规划不同的行车路线的功能，在实际运行过程中一旦车辆偏移道路一定的范围，相关的监控中心系统中会自动报警提示。
●道路未行驶完成报警
系统可以实现为不同的车辆规划不同的行车路线的功能，若车辆在规定的时间内未完成到该道路的终点，则相关的监控中心系统中会自动报警提示。
●区域报警：
系统可以规划“矩形报警区域”、“圆形报警区域”和“多边形报警区域”等不同方式。
区域可以预先定制、修改，每一个区域需要有区域名称、区域范围等信息，可以根据区域名称查询到区域信息，便于进行派车设定车辆行车区域。
4.4.5.车辆超速报警
系统可以灵活设定超速报警规则，能对全省每辆车设置不同的超速报警的门限。
且每辆车均可按权限进行警告车速的设置。
所有的设置均应有群设功能，但也可以有个性化设置的功能，即每辆车可设置完全不同的报警门限。
超速报警中的车速应取瞬速，或者在根据车行一秒内的平均速度计算。
4.4.6.无派车单报警
全省所有车辆必须有派车单方能出行。
若无派车单出车，系统自动报警。
系统需要具备派车流程功能。
报警显示系统的报警信息可以自动根据设定以短信等方式发送给相关管理人员。
4.5.遥控防抢防盗
对装有防盗系统的车辆，可实现远程关油关电熄火功能。
但此功能需有较高权限的人员才能操作。
定位监控中心可以人为地对报警目标采取一定的防抢措施，如遥控熄火、断油断电等。
系统应具备此项功能，但初期安装时不启用此项功能。
4.6.行车路线规划
系统提供灵活丰富的手段进行车辆行车路线的调度与管理。
监控管理员可以为不同的车辆设计不同的固定行车路线方案，常规情况下，车辆必须按照这个路线行进，如果出现偏差系统会自动报警并且记录下轨迹偏差的范围和时间，以便实时查看和日后分析。
行车路线可以预先定制、修改和保存，每一条路线需要设置的属性有：
路线名称、路线范围、运行时长（分钟）、所在单位（若车辆属于分局或维护中心使用，是所在分局的名称，若车辆属于地市州局使用，则为地市州局名称，若车辆属于省传机关使用，则为省传机关名称）等信息，可以根据路线名称查询路线信息，可以在派车时候根据路线名称指定车辆的行车路线。
4.7.车辆派车管理
系统实现派车管理，与报警功能结合。
省局用户、地市州局、机动通信部用户可以进行派车，分局和维护中心用户只可以申请派车。
派车可通过浏览器实现申请、审核和审批，最后由车辆管理员指定车辆的行驶区域、线路、速度、驾驶员、行驶的时长。
派车过程需要有直观的流程监控图。
共有三个流程：
省传机关派车流程、机动通信部和各地市州局派车流程，分局和维护中心派车流程。
三个流程图分别描述如下：
注：
流程只代表管理层级在系统中的实现，具体细节以实际流程为准。
图2：
省局车辆派车流程示意图
图3：
地市局（机动部）派车流程示意图
图4：
分局（维护中心）派车示意图
4.8.报表功能
系统可以按管理人员设置的任意时段，对违规车辆进行自动统计汇总、并自动按人为任意设定的周期公布于信息平台上。
汇总表中包括车号、驾驶员、违规时间、违规事项、数据（如：
车速多少、越区距离、里程）等等。
突出对存在问题的车辆生成详细报表。
系统可以自由的按驾驶员、车号、单位（地市州局、机动通信部、卫星通信局、省传机关）、违规原因、行车路线等不同的要求生成违规报表，按月生成的车辆违规报表如下，注意单位是指车辆使用的市州局、机动通信部、卫星通信局、省传机关的名称：
单位
车牌号
违规事项
违规时间
违规详情
行车路线（或区域）
系统可以根据行车路线按月生成行车路线执行情况的报表，注意“单位”项，若车辆属于分局或维护中心使用，是所在分局的名称，若车辆属于地市州局使用，则为地市州局名称，若车辆属于省传机关使用，则为省传机关名称，报表如下：
单位
车牌号
行车路线
所巡光缆
计划行车时长（分钟）
行车开始时间
行车结束时间
是否完成巡回
月总行驶里程
报表按月自动生成，按管理权限可以在局域网上查询，相关数据可以为运维部、安保部、综合部作为费用预算、工作量管控的依据。
省局可以查询全省车辆的统计分析数据，并可按单位、车辆进行分类汇总。
如下表所示：
单位
总违规次数
巡线总里程
管理车辆行驶里程
月总行驶里程
4.9.系统管理维护
本系统应提供完善的日常管理功能，满足系统管理维护的需要。
主要包括系统数据库的备份和恢复、地图的编辑和备份与恢复等功能。
权限管理方面，按照系统安全性的设计原则，系统需要有完整的、统一的用户权限管理机制，防止非法访问、越级访问和非法操作，同时提供安全日志的功能。
在权限管理上，在安全等级、交叉验证、网络安全等各个环节应需要采取有力的安全保证措施，非法用户不能进入，系统中的数据不会被非法篡改。
4.10.系统操作日志
所有操作人员在系统中所作的“写”操作，必须要有详细的系统操作日志，日志至少包括：
操作人员、操作动作、操作内容、操作时间。
4.11.其它安全要求
系统用户密码必须为6位以上才有效，并且90天过期，即用户每90天必须更换密码一次。
4.12.接口需求
系统与综合信息平台存在接口，要求系统提供待办事宜的查询接口，提供车辆在指定时间范围内状态查询接口，接口以WebService的方式提供。
要求将各模块接口封装成不同的服务方便内部模块以及外部系统的调用，实现与综合信息平台系统的接口互联和信息交互，可实现与综合信息平台的单点登录。
4.13.系统具备可扩展性
系统可为日后巡检系统、资源管理系统提供扩展余地，厂家须提供定制开发。
4.建设方案
5.1.设计思路
●系统的设计与建设将针对车辆的监控调度管理，通过对用户需求的分析，提供有效的应用模式，规划合理的应用系统软件平台，提出切实可行的系统集成方案。
●着眼于车辆业务的未来发展，充分考虑系统建设不仅是满足现有的车辆业务需要，更需要能够为后续信息化、客制化的建设提供基础。
●软硬件协调建设，即在进行软件开发的时候，同时要考虑硬件产品的支持。
●系统的设计和开发基于空间信息技术、动态数据管理技术，为此既需要考虑数据库在数据管理、操作和接口等方面对系统组成上的技术要求，也需要考虑与现有系统、二期的决策支持系统的集成及接口规范。
●采用成熟的、流行的GIS平台和数据库管理系统为图文后台支撑系统，通过空间数据与元数据的相互关联，以网络技术、B/S、C/S应用技术为基础，进行系统集成。
由于C/S工作方式本身具有较高的安全性，因此车辆监控、调度管理呼叫、数据库的维护管理采用C/S方式进行，在应用程序中直接对数据库进行操作。
对于各车辆的下属车辆查询显示，由于用户数量较多且分布范围较广，采用B/S模式，能在Internet/Intranet下满足用户的查询需求。
●GPS技术与数据库应用相结合。
但是从系统的总体目标来看，3S技术的应用将是系统的核心应用，具有不可替代的地位与作用。
因此，我们在设计中，从总体目标出发，以3S与数据库的一体化应用为原则，在软件平台选型、数据库设计、应用系统设计等方面进行综合考虑。
●系统基于当前流行的组件技术，并采用面向对象的软件工程技术，以有利于系统升级、功能的扩展与延伸。
●数据安全性高。
数据在应用过程中具有很强的安全性，应此需要有相应的安全措施。
●开放性、标准化。
电信局GPS系统平台要实现车辆车辆位置信息和其他相关信息的收集、查询、分析、应用、管理等各环节的任务，需要开放式、标准化的软件设计思路来满足当前的需求，同时又能适应今后新技术的引进、开发和推广与扩充，从系统开发角度来看也有必要建立必要的项目开发标准或规范，保证系统的成功实施。
5.2.流量计算
本设计书的规划和实现方法基于以下几点：
工作模式
●车载终端的定位方式：
GPS
●车载终端的通讯方式：
●语音：
GSM语音信道通讯
●数据：
GPRS方式为主（兼容CDMA/GSM方式）传输车载终端的位置
●信息和其他信息上传以及调度监控中心的调度指令下传。
系统容量
依据招标文件要求，系统容量为1千台内，车载GPS终端空车每20秒发送一次定位信息到GPS系统平台。
报警发生的概率较低，故在对数据的分析计算中忽略不计。
5.2.1.GPRS流量分析
对车辆的通信量按峰值,即每20秒发一次定位信息到GPS平台进行估算,计算流量如下：
（单位：
条协议）
系统容量
每天通信量
每秒通信量
2，000
864万
100条
以上计算的是GPRS的流量，实际值取决于车辆的实际运营情况，但设计阶段以此为准，保证有足够的处理能力。
由于不同型号的GPS终端发送的协议数据量不等，按52字节/条计算，GPRS数据量约：
52字节/条*100条/秒=5200字节（byte）/秒≈41.6Kbit/秒
即每秒数据量有41.6Kbps.
5.2.2.数据存储量分析
数据包括：
车辆资料数据、车载终端数据、调度信息数据、车辆定位数据、影音图像数据。
车辆资料和车载终端数据的变化不是很大，数据量也不大，但调度信息数据、车辆定位数据、影音图像数据尤其是车辆定位数据、影音图像数据大而且是不断增大。
按系统2000台的容量计算，车辆资料和车载终端数据每辆车综合为2KBytes，所以存储车辆资料和车载终端数据为80MBytes。
按GPRS流量的计算，每天通信量为864万条协议，每条的数据量为52Bytes转成数据库存储后估计位100Bytes，每天存储的车辆定位数据约为:
（100Bytes*8,640,000）/1024/1024/1024=0.8GBytes
保存90天的车辆定位数据约为7.2GBytes.
数据库需要有较大的事物处理能力，因为GPS定位数据是连续、不间断的插入，并且客户有各种各样的复杂数据查询。
我们采用TPC-C的tpmc作为衡量事物处理的标准（每分钟的事物处理量）。
考虑各种影响因素，设计阶段可按4个tpmc相当于一条记录处理来估算。
则：
系统容量
记录数（秒）
Tpmc（每分钟）
2，000
100
6000
5.2.3.网络流量分析
考虑到还需要传输影音数据和网络阻塞、12套分控、1套总控数据传输，按定位数据的传输有效性：
有效数据量 ＝ 41.6+41.6* 13=580Kbps
占用带宽15%后 带宽＝ 580/0.15≈4Mbps
所以监控中心的网络带宽应至少有4Mbps。
按前文对GPRS流量分析及考虑到今后系统的扩展需求，监控平台网络采用4M带宽足以满足要求。
5.3.软件选型
5.3.1操作系统
服务器操作系统我们一般选择Windows2003Server标准版。
微软公司是世界上著名的软件公司，其个人操作系统占有统治地位，Windows2003Server标准版是一款企业级的服务器操作系统，具有稳定可靠易于维护的特点，企业级应用的首选系统。
选择微软产品，具有良好的性价比，并且售后服务能得到及时有效保证。
5.3.2数据库系统
数据库管理平台应支持业界公认的体系标准，采用关系数据库管理系统MSSqlServer2000。
5.3.3通讯系统
WDALWS网络服务系统-通讯子系统服务系统,采用UDP协议监听监控终端实时通讯信息，并根据协议规则模块判定协议有效性，然后根据相应规则进行数据存储和转发。
5.3.3.1系统组成
通讯服务系统有以下几部分组成：
●数据汇集/派发服务
处理各个事务代理层模块发来的指令，如果是发往移动端的控制指令，则查找该移动端对应的通讯抽象层，并将指令发往该通讯抽象层模块。
汇集各通讯抽象层接口发来的数据，根据各个事务代理层模块要求转发给各个事务代理层模块。
●通讯抽象层
通讯抽象层解释数据汇集/派发服务发来的指令，将它翻译成硬件可以认识的指令格式，并通过相应的通讯链路（串行口，并行口，TCP/IP,X.25）将该指令转变成为与移动端发生的实际的通讯行为。
●数据分析
处理所有接收到的通信信息，自动分析数据类型，将有效数据存储于各类数据库中，等待系统的进一步处理。
●事务代理层
事物代理层是数据汇集/派发服务的直接客户，而它的客户为诸如专用监控端等最终用户程序。
它处理最终用户发来的请求，翻译并发给WDALWS的各子系统；WDALWS的各子系统发出的数据，它会自动的翻译并转发给最终用户；并处理诸如登录系统，回放历史轨迹，日志处理等与业务相关的工作。
●综合业务服务
综合业务服务处理轨迹分析服务发来的业务请求，并转给空闲的监控端处理；综合业务服务接收监控中心发来的业务请求，并转给空闲的监控端处理；综合业务服务需要同时处理数据和语音。
5.3.3.2系统特性
多种通信方式：
通过模块化设计，利用独立的通信驱动库，可以在不影响核心和业务模块的基础上，支持各种通信方式。
所有通信驱动程序都遵守相同的驱动库规范，可靠性、可维护性、可扩展性大大提高。
与通信方式弱相关的运行方式使WDALWS的用户可以低成本，且不中断运行就可以支持新的通信方式，有效的降低了用户的运营、维护成本，保障了用户的投资。
多种定位方式：
与通信驱动库相同，WDALWS的通信子系统同时拥有定位模式库。
在遵守相同的库规范的前提下，定位模式程序易于编写，维护。
现支持的定位方式有：
GPS定位、MPC（GSM基站）定位。
定位模式弱相关的特性赋予了WDALWS通信子系统强大的扩展性能，面对各种定位模式，WDALWS可综合使用，系统灵活性极强。
多种车载终端接入：
任何一种车载终端无非是定位模式与通信方式的结合体，WDALW的通信子系统在拥有通信驱动库和定位模式库后，车载终端驱动程序的编写变得非常简单；车载终端与WDALWS几乎无关，面对复杂多变的车载终端市场，可灵活、低成本的接入各类车载终端，从而以最低成本来支持最多数用户成为可能。
海量移动终端支持：
通过优化核心算法，使用高效的编译工具，可充分挖掘操作系统的潜力。
在硬件条件满足要求的前提下，WDALWS服务器通过多级或并行互连方式，可接入用户数几乎不受限制。
灵活的业务定制功能：
业务模块完全独立，通过一系列预先制定好的通信协议，可在不影响核心模块的前提下，进行业务定制，业务模块独立后，摆脱了复杂的业务定制
升级会员 