中国GPS基础系统技术手册Word格式.docx
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VPN
VirtualPrivateNetwork虚拟专用网.
CTI
ComputerTelephonyIntegration表示计算机语音集成系统
VBA
VisualBasicforApplicationMicrosoft公司定义的一种脚本语言
1系统由来
1.1北京天璇科技有限公司
北京天璇科技有限公司是专业的GPS系统功能服务提供商。
公司依据中国GPS基础系统以全国范围内的区域运营商组织和GPS行业（集团）应用服务为业务主体，将GPS技术应用于社会各行业和集团用户，以简捷、经济、互联的GPS系统服务，谋求管理水平和经营效益的提升。
中国GPS基础系统是国内优秀的基于web方式的GPS服务系统，通过帐号及权限的授权（licence）为各级用户提供系统接入服务。
其先进的技术和严密的设计，从根本上降低了GPS社会应用的技术门槛和资金投入门槛。
北京天璇科技有限公司设计了GPS区域运营商分层投资、合作运营的业务模式。
唤醒全国范围内行业理解深、专业知识强、有一定业务基础和社会资源的创业者，形成遍布全国的地市级网络区域运营商，承担中国GPS基础系统的客户服务和市场推广，形成整个系统稳定而坚实服务基础。
1.2北京灵图软件技术有限公司
北京灵图软件技术有限公司是一家以自有知识产权的软件产品为核心的系统解决方案提供商。
公司以空间信息数据产品与服务为基础，以地理信息技术、通信技术、全球定位技术为支撑，致力于建设中国的位置信息服务、地理信息服务、数字城市、智能交通系统与社会应急联动系统。
灵图具有国家甲级测绘资质，2002年通过ISO9001国际质量体系认证。
Sm@rtGPS是灵图开发的GPS车辆监控调度系统，基于WINDOWSNT操作系统构建。
整个系统以MCC为核心，建立起了从车载终端到坐席之间的通信链路。
系统兼容多种定位方式，允许用户使用不同的车载终端，支持多种通信方式，系统容量得到了很大的扩充，并具有了针对不同用户规模的一系列版本。
Sm@rtGPS3.0基于LINUX操作系统设计，由于LINUX操作系统是一款免费的操作系统，因此为客户节省了大量的软件授权费用，同时稳定性也得到了很大的提高。
系统最大的特点是完全组件化，使得系统具有极大的伸缩性和灵活性，可以根据客户的需求定制。
特别是产品能与客户已有的业务系统紧密结合，协助客户更好的进行管理。
中国GPS基础系统基础采用Sm@rtGPS3.0版，完全适用于以行业监管管理、经营为目的的不同类型用户。
系统以简捷、经济、无限扩展为主要特征，是GPS行业最能体现其应用价值的系统。
2
系统体系结构
2.1系统组成
中国GPS基础系统包括通讯服务器、数据库服务器、WEB服务器、管理服务器等多台中心服务器。
各行业用户的系统管理员通过因特网与GPS中心相连接调度管理自己的车队及共享系统数据。
系统可针对不同行业及规模做各自更加适应的行业定制服务。
2.1.1通讯服务器
通讯服务器是数据交换的核心，内有底层接口程序模块、通讯程序模块、数据转换模块、信息数据派发模块等，由它完成信息数据的收发、处理以及数据的颁发。
2.1.2数据库服务器
数据库服务器统一由中国GPS基础系统中心管理，为了提高处理速度、便于业务的高效管理，本系统按照分组模块管理，并配备了各行业的双机热备数据库服务器，以便各自进行业务处理和信息管理，一旦某一个数据库服务器瘫痪，并不影响其它行业的正常运行。
这种分布式处理方案保证系统能同时处理大量数据，并且在某一行业模块出现故障时，其它行业模块能够正常有序地运行。
2.1.3Web服务器
Web服务器是为远程用户提供通过Internet查询、管理车辆的服务器，本系统提供了车辆远程管理功能和移动办公功能，即用户在任何地方，只要能上网就可以对所管理的车辆进行查询、监控和管理。
2.1.4管理服务器
管理服务器用于用户资料的录入与管理、操作员资料的建立与管理、操作员权限的管理等各项数据管理，利用双机热备是为了让服务中心的用户数据、操作员数据等有可靠的后备保障。
2.1.5操作员工作平台
操作员工作平台是车辆管理人员与车辆用户交流的窗口，它的可靠性、可操作性、易管理性是提供优质服务的基础。
它可以实时监控所有在网车辆，并保存移动车辆的轨迹，可实现对电子地图的随意缩放、漫游、测量、查询、轨迹回放、用户信息查询等操作，并可以通过中心向下派发任务、路况信息、咨询信息等服务信息，为系统内的车辆用户提供综合性的信息服务和行业服务。
2.1.6网络设备
网络设备包括路由器、网络交换机、防火墙等设备，是中国GPS基础系统管理中心与当地移动通信服务中心、网通数据服务中心、SP管理平台及内部局域网连接的硬件设备。
通过可靠的网络设备与合理的网络IP地址的分配，中国GPS基础系统管理中心与移动公司网络有机的结合成一体，保证通讯信息及数据在系统中进行快速稳定的传送。
独有的数据灾难恢复技术，确保用户数据的安全。
2.2网络结构
系统设计容量为1,000,000辆，系统初期车辆设计为400,000辆；
监控用户容量250,000个。
中心网络是整个服务系统的支撑，中国GPS基础系统中心网络采用100M因特网与网通数据中心机房交换设备连接，通过专线方式与移动通信中心连接，保证了系统长期的快速稳定的运行。
系统提供了多种定位/服务信心发布的方式，包括通过Web服务系统向Internet用户发布、通过CTI客户服务中心电话发布以及通过手机短信方式发布。
各地集团用户与地区级运营商通过电话线、ADSL、Internet网或无线网络访问系统，并获得系统中心处理的数据，以查询、进行管理和信息交换。
2.3GPRS/GPS系统
GPRS/GPS系统是利用GPRS的移动网络传输GPS数据业务，将收到的定位信号通过控制设备转换成移动业务数据流，通过无线TCP/UDP协议发回IDC和GPS指挥中心，此系统具有传输速度快、流量大等特点。
GPRS/GPS系统是将GPS全球卫星定位系统和GPRS服务、短信服务等移动数据业务系统相结合的一套综合的定位、监控、调度指挥系统。
短信息业务是在GSM系统中唯一一种不需要建立端到端业务信道的信息服务业务，即便移动台已经处于电路通信状态（即通话状态），也能同时实现短消息业务。
随着移动通信技术在中国的发展，GPS信号的传送逐步由专网传送转向利用GPRS公网进行传送，因为利用GPRS网具有信息传送可靠、覆盖范围广、用户容量大、实时性高等优点。
2.4操作系统
2.4.1服务器操作系统
系统中心服务器采用RedHatLinux操作系统。
目前的服务器操作系统主要有两大类：
Unix或类Unix平台（Linux）、WindowsNT/2000Server平台。
Linux是目前发展最为快速的操作系统，它在轻中量级的服务器操作系统中，性能出众、功能强大且价格低廉。
RedHatLinux是Linux世界中非常优秀的版本，其使用的广泛程度可以说是最高的。
Sm@rtMCC系统的始发平台是FreeBSD系统，测试平台和实际运行是Linux操作系统。
目前Sm@rtMCC系统＋RedHatLinux操作系统，已稳定运行在数个大中型LBS运营服务系统中。
2.4.2客户端操作系统
客户端操作系统选择Windows®
2000Professional.，也可选择Windows®
XP。
Windows®
2000Professional建立于NT技术和易于使用的Windows98用户界面之上，可以明显提高商业用户的工作效率。
全32位操作系统的设计，最大可能的降低应用程序失败的可能和未被预料的重新启动计算机的次数。
2000Professional的综合特性使其成为所有企业中台式机和笔记本电脑上的主流操作系统。
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。
2.5数据库系统
系统采用Oracle8iEnterprise数据库。
对于较大规模的系统，数据库系统的性能往往决定整个系统能否良好运行。
所以，选择优秀的数据库平台可以说和选择优秀的操作系统同等重要。
Oracle一直是世界上最大的数据库厂商和数据库技术的领跑者。
Oracle8i具有高效的运行效率、简易的操作性、良好的可扩展性、可靠性、容错能力、错误恢复能力、错误记录及预警能力等。
3系统功能
3.1系统优势（比较）
对比项
其它GPS系统
地图数量
含全国地图、直辖市、省会城市、主要地市地图。
可动态添加地图
只有全国图，
或者几副地图
地图精度
全国图1：
25万，可查看乡村级道路；
城市图1：
1万
1:
50至1-100万之间，无法看到乡村级道路
客户投资情况
现有电脑设备和上网条件即可
建立监控中心，投资规模在50万元—200万元不等
兴趣点标注
用户依据自身业务需求，在地图上标注感兴趣的地名和相关信息，生成个性化电子地图
无此功能
实时监控
使用GPRS传输，可实时监控（秒级）
实时监控费用较高
网络技术
1、支持GPRS；
2、支持SMS；
3、在Internet环境下运行
1、支持GSM、或SMS
2、部分支持GPRS
主要性能参数
网络时延：
≤0.3秒（GPRS）
监控周期：
≥1秒（GPRS）
5秒—1天
≥10分钟（GSM）
车队管理
分组及权限分级管理，任意选择是否公开车辆信息
不能分组管理、不可选择是否公开车辆信息
地图下载速度
经Flash优化处理，下载网速<
3秒
数据包大，打开时5-50秒
查车途径
Internet终端，手机
系统内终端
3.2主要功能描述
车辆位置查询和行驶数据查询
可即时查询单辆车、部分（分组）或全部车辆当前的位置信息和行驶数据信息，也可以要求车载终端按照定时方式连续上报实时信息到管理中心。
位置信息包含经纬度值，行驶状态信息包括时间、速度、方向、设备故障信息、车辆载货状态、冷藏车温度等。
图1对某车辆呼叫时显示该车所处的位置
历史轨迹查询
可方便的查询任意时间段内的车辆行驶轨迹。
查询出的轨迹信息以轨迹点的列表方式显示给用户，轨迹点按时间顺序排列，并按不同车辆分组。
点击列表中的某一项，会在地图上加亮显示该轨迹点。
用户可以通过选择各轨迹点查询车辆行驶情况，也可以动态回放以重现车辆运行过程。
图2红色线段部分为车辆在选中时间段内的行驶轨迹
报警功能
车载终端设备可配置紧急报警开关（手动或脚踏），在有紧急情况如遇劫、求助等发生时，驾驶人员按下按钮，车载终端随即向管理中心报警。
管理中心接收到报警信息后立即以声音提示结合文字提示信息通知服务平台，配合电子地图上位置信息，为及时有效的处理突发事件提供保障。
车队及权限管理功能
用户分集团用户于单个用户。
分组（车队）管理：
三级树状分级管理，集团帐号下可分车队管理，适合集团用户或联盟组织车辆分类管理，并可选择是否公开车辆信息。
灵活的权限管理：
权限管理灵活，可以分组且分权限添加多个管理组和操作员，有利于业务的划分和信息的保密。
资料管理：
中心提供对车队、车辆、驾驶员等资料的录入、查询、编辑功能。
可按单车或分类查询方式资料查询，亦可以组合查询条件进行查询。
动态调度功能
调度人员根据所了解的车辆的位置及载货信息能在任意时刻通过调度中心发出文字调度指令，并得到确认信息，以提高重车率，减少空车运行时间和空车距离，充分利用运输工具的运能。
。
可进行运输工具待命计划管理，操作人员通过车辆在途信息的反馈，运输工具未返回车队前即做好调度计划，就可提前下达运输任务，减少等待时间，加快运输工具周转速度。
统计报表功能
可按照实际业务需求对驾驶员、车队或所有车辆按天、周、月、年进行车辆营运生成统计报表；
对驾驶员、车队或所有车辆按天、周、月、年生成超速统计报表；
按天、周、年生成营运分析报表；
生成营运状况分析图表、载客时间段/路段分析图表。
操作员可对所有报表进行编辑，打印等操作。
兼容性
兼容多种通信方式，包括GSM、GPRS、CDMA等。
兼容多种车载终端，支持多达几十种车载终端，与国内多家大型硬件厂商有良好的长期合作关系。
可将GPS应用系统与企业内部管理系统（企业客户信息管理系统、订单跟踪系统等）结合，增强企业信息系统的整体功能。
其他
✓温度数据回传功能可以时刻掌握车厢内的温度状态，对冷藏企业意义重大。
✓手机查询车辆位置信息通过手机输入查询指令，系统将会把车辆的位置、速度、载重状态、车内温度等信息反馈给用户的手机上。
3.3GIS平台
3.3.1Sm@rtMap
中国GPS基础系统采用的Sm@rtMap是灵图软件系列产品中基于二维的地理信息系统产品，它是灵图软件作为一个专业GIS公司的基石，经受了从简单的地理信息系统平台的研制到结合许多先进的设计思想和概念的专业地理信息系统平台的长时间的考验。
Sm@rtMap是标准的COM（组件对象模型）结构，支持面向对象的数据结构和数据管理，允许用户根据需要对其进行扩展和重新定义。
Sm@rtMap还支持具有工业标准的VBA开发环境，可以对Sm@rtMap进行用户自定义以及基于平台的二次开发。
3.3.2WebGIS平台
系统包括Web上的地图服务和定位服务，所以要有一种Web上的GIS平台。
灵图公司推出的Sm@rtIMS，通过地图实现数据可视化，揭示数据之间的关系和发展趋势。
Sm@rtIMS采用JAVA与OracleSpatialware体系结构，利用JAVA在Web与跨平台上的优势以及OracleSpatialware对空间数据库的强大支持。
Sm@rtIMS可以适用大数据量的访问以及海量数据的查询。
同时，Sm@rtIMS整合了一个多源数据接口模块，通过这个多源数据接口模块系统可以与其他许多数据源进行连接，解决了建设方将来不同部门不同系统提供的不同数据。
3.3.3地图精度
灵图软件制作地图选用数据来源时采用的是地理精度非常高的地形图，同时在地形图的数字化采集时有严格的规范和精度检测机制。
地图数据库为WGS-84地理坐标系下的经纬度坐标；
道路（道路中心线）的误差不超过10米。
由于地形图的时效性相对较差，对于地图数据的修正和更新基本采用实际外业调绘，使得大部分道路均有实测GPS数据。
因此，中国GPS基础系统的数据精度完全能满足导航定位应用系统的需求。
3.3.4地图数据库的存储、更新和维护
地图数据库的存储分成两个方面：
一方面为了照顾到监控终端的高效与灵活，常用地图数据以本地文件的方式更为有效；
另一方面Web上的地图与定位服务可以存放在系统中心服务器的数据库当中以保证在信息的更新及峰值情况下稳定的运行。
Web地图数据库采用Orcale8i数据库进行存储，通过数据入库软件将经过编辑更新后的数据进行定期更新。
地图的更新与维护采用灵图地图编辑软件，这个编辑软件可以进行所有的电子地图编辑操作。
3.4GPS车载机
定位手段：
GPS。
通信模式：
GPRS。
M－GPS：
监控型（Montior）GPS，监控车辆运行情况，实时调度管理。
T－GPS：
温度监控（Temperature）GPS，在冷场车厢内安置温度传感器，采集箱内温度，通过GPS车机将温度数据传至GPS系统中心，一旦箱内温度变化超出设定范围，系统将自动向GPS监控平台、车主、货主终端或手机发出警示信号。
S－GPS：
安防（Safe）GPS，广泛应用于私家车和公务用车，车辆一旦受到非法侵入或非法移动，GPS系统即时获得警情，同时将警情发送到GPS服务平台或用户绑定手机。
4系统评价
4.1多种通信方式
系统模块化设计，利用独立的通信驱动库，可以在不影响核心业务模块的基础上，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。
与通信方式相关的运行方式使用户可以低成本，且不中断运行就可以支持新的通信方式，从而提供了强大的系统升级能力，有效的降低了用户的运营、维护成本，保障了用户的投资。
4.2多种定位方式
与通信驱动库相同，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、北斗导航定位系统。
定位模式相关的特性赋予了中国GPS基础系统强大的扩展性能，面对各种定位模式，可综合使用，系统灵活性极强。
4.3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，中国GPS基础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；
车载终端与系统几乎无关，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更多数用户成为可能。
4.4海量移动终端支持
系统构建在已知最强劲的重载操作系统UNIX/BSD/Linux之上，通过优化核心算法，使用GCC等高效编译工具，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，单台MCC服务器最多可同时接入52万台移动终端，而通过多级或并行互连方式，可接入用户数几乎不受限制。
4.5灵活的业务定制功能
系统内的业务模块完全独立，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的核心和通信模块，可以更加简洁、高效，运行稳定性大大提高。
同时业务模块的定制完全以业务为中心，可使定制工作变得非常简易，从而将定制成本降至最低。
4.6完整的安全机制
中国GPS基础系统具备完整的安全机制，可对监控端的用户进行多级授权，授权体系中无交叉、悖论现象出现，安全可靠。
MCC用户可根据实际运营要求，精确限定监控端的用户的操作范围。
二次不可逆转密码加密的安全校验机制可充分保证用户的合法性。
4.7自动灾难恢复
通讯信道的断线自动恢复当出现对端SMPP服务器重置连接，暂停服务或服务重启时，通讯抽象层模块经过一个短暂延时后尝试重新连接对端服务器以恢复通讯链路，中断的业务状态由MCC服务器保存。
通讯抽象层模块的异常检测自动检测出通讯抽象层模块的异常，终止并重新启动该通讯抽象层模块，中断的业务状态由MCC服务器保存。
监控守护进程，自动灾难恢复监视进程每隔一定时间间隔向守护进程发送心跳检测查询报文，如果未收到守护进程的响应报文，则递减一个可设置的心跳检测记数，当心跳检测记数递减为零时，监视进程重启守护进程，由于守护进程使用的是带丢包检测重传的UDP协议，并且所有操作状态被保存在工作区文件中，因此所有的后台操作对事务代理进程透明，也就是说所有监控事务不会因为守护进程的重启而被打断。
双机热备服务器支持双机热备（需要外置磁盘阵列），在一台服务器出现问题而停机后，备份机器可以在几分钟之内完全取代原来的服务器，整体服务不受影响。
有效的负载均衡MCC内置负载均衡功能，在多台MCC集群的情况下，MCC可通过负载均衡将工作负载均布在所有的服务器上，从而可以充分发挥集群的处理能力，防止出现载荷过于集中而造成的服务响应迟钝现象。
完善的网络管理接口系统提供完善的管理接口，系统管理员通过管理器就可以执行全部的服务器管理功能，在使用系统性能数据动态收集模块后还可以对服务器运行情况进行实时监测。
5应用价值
5.1用户价值
中国GPS基础系统的用户价值体现在它不仅仅是一种车辆监控调度系统工具，而更多的是体现一种先进的信息化管理的思想。
5.1.1高效的车辆监控调度工具
中国GPS基础系统是车辆和所属单位联系的纽带，用户能够在监控中心的电子地图上清晰的观察到所属车辆的位置、速度、行驶状态是否正常，这些信息可以通过电话、短信或者公网予以联系或发布，获取车辆的即时信息。
完全适应于政府部门行业车辆监管集团用户车辆动态高度调度，物流企业形成（虚拟）规模运动。
车辆违规行驶或违反行业规程时，系统能够主动提示或报警，向监控管理人员提示车辆违规信息，以便及时给予处置。
车辆陷入困境时，能够主动向监控中心发送求助信息，司机、车辆以及车载人员、物品的安全具有了充分的保障。
同时，无论车辆分布何处，都能够即时接受来自监控中心的调度命令，就近执行监控中心下达的任务。
5.1.2先进的信息化管理方法
中国GPS基础系统将提高用户的管理信息化的程度，使法规制度具有真正的可执行性。
GPS使企业对车辆的管理不单局限于行为的约束，同时真正体现出服务的功能，司机能够得到来自监控中心的天气、路况、医疗等丰富的信息服务，甚至可以包括车辆保险到期的提示，车辆行驶的全程都在监控中心的监控之下，如果行驶过程中发生违规或者交通事故纠纷，数据中的历史数据将能够成为有力的证据，这会促使司机在行驶过程中严格遵守规章制度。
5.1.3降低运营成本，提高企业效益的途径
中国GPS基础系统强大的监控调度功能和管理功能将极大的降低企业的运营成本，提高企业的效益。
企业需要对客户需求快速的作出反应，才能够适应市场经济的需要，在物流行业，一旦某个地区产生货运业务，通过中国GPS基础系统能够将单据派发到该地区附近的配送中心，同时获得该地区内本公司车辆分布的情况，任务立即就可以下达到这些车辆。
在出租车行业，乘客能够通过拨打服务电话叫车，监控中心可以在很短的时间内将乘客信息下发到乘客附近的本公司车辆上，为乘客提供服务。
这样提高了企业（集团）车辆的使用率，降低空载率，从而达到降低运营成本，提高效益的目的。
5.1.4实时获取决策支持数据手段
企业的决策者经常为无法获得准确的决策支持数据而烦恼。
中国GPS基础系统能够为决策者提供丰富的企业运营数据，并且数据的的准确性有保证。
系统将通过可视化的方式将数据呈现给企业的管理者和决策者，为客户做出正确的决策提供有力支持。
5.1.5能够快速部署，方便开发的定位服务平台
无论是对于最终客户还是系统集成商，系统是否能够方便快速的实施，是否具有良好的二次开发功能都十分重要。
定制开发部分往往是系统实施的瓶颈，中国GPS基础系统具有强大的客户定制功能，可以快速响应客户需求进行定制部分开发，缩
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