交通运输车辆GPS监控调度项目Word格式.docx
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（5）系统的可扩展性。
对系统终期容量及网络发展设想进行方案设计，实现平滑扩容。
采用智能接口技术，能够满足将来系统向3G等不同无线通信系统平台的平滑过渡，建立一个跨平台的网控中心。
对于不同的通信平台，只需要在总控制中心分别设置一台前置设备进行数据交换即可实现连接。
降低系统维护升级的复杂程度，提高系统更新、维护、升级的效率。
（6）系统安全性。
在互联网络中，防止非法用户享受服务，防止计算机病毒的入侵，总体方案中提出了对车辆智能调度系统的闭环检测及网管方案。
实现对整个网络的实时监控。
软件设计及数据调度中采用纠错冗余技术，保证系统安全及准确性。
（7）系统经济性。
在技术方案中，在性价比最好的情况下尽量做到最低成本。
在考虑终端设备价格同时，还考虑了通讯系统运营费用。
（8）系统高可靠稳定性。
为保证系统能良好运作，在满足各项功能的同时，车载设备、总监控中心软硬件等必须有很高的稳定性和数据的安全和可靠性，充分考虑了某市市GSM通信条件对本系统的支持状况。
1.3总体方案设计
1.3.1网络选择
GPS监控调度系统依赖于移动通信网络技术体制。
随着公众移动通信网络的建设，特别是GSM移动通信网的高速发展，为GPS在移动目标中的应用开辟了广阔的前景。
依据承载网络技术体制可将车辆监控报警调度服务系统分为两大类：
（1）专用网络服务类：
其技术特点是采用专用频段的无线专网，如自组无线数据网、CDPD网、集群网、短波网等。
其主要优点是数据传输实时性，它在早期的GPS系统中广泛应用，并对GPS系统的发展起重要作用。
但是其建设投资大、无线盲点多、用户容量小等不利因素限制了其在公共车辆服务方面的应用。
随着其他无线通信技术发展，逐渐被其他通信技术取代。
（2）公众网络服务类：
随着公共移动通信网络的发展，特别是GSM网的用户数量急剧增大，GSM网络服务质量高及数据业务的开展，虽有实时性差（5秒），但建设投资少、无线盲点极少、用户容量大、车载设备稳定等特点使其主导了车辆信息服务方面的应用。
1.3.2系统网络结构
系统总体结构如图1.1所示。
图1.1系统总体结构图
全市所有的移动台都是通过GSM网络与总控中心通信。
通讯系统采用动GSM网络。
系统的所有数据都是通过总控中心接收、处理和分发，系统与移动网络的唯一接口位于总控制中心，这样可以节约系统建设成本，有利于系统统一管理。
建设方可以统一与当地移动部门沟通，并且整个系统与移动的接口只有一个，也就是说只有一条专线用来做系统发收，相对于各分中心分别接入当地网络的数据处理方式大大节约系统成本。
运管处行业管理中心和公安局报警服务中心，需要接入时可通过专线接入系统总控制中心。
各个交通运输公司分控中心可根据需要选择通过内部网络/专线/互联网三种方式接入。
这三种接入方式选择如下：
对于已有内部网络互通的情况下，建议首先采用内部网络接入。
如果没有内部网络的情况下可根据实际情况选择接入，系统支持互联网接入（总控中心设互联网网关）和专线接入，对于跨城市的分控中心，为了降低专线费用可通过互联网接入。
对于车辆较少的单位可选择安装监控调度终端软件通过互联网接入总控中心管理单位车辆。
这样只需要一台PC机，降低系统建设成本。
系统总控制中心设WEB服务器，全系统内部均可通过互联网浏览车辆位置和信息。
1.3.3系统管理结构
该系统采用四层网络结构。
包括总控中心、分控（专控）中心、一级用户中心、二级用户中心。
上级中心有控制自己对应的下级中心的车辆的权限。
其网络结构如下图：
图1.2系统总体结构图
总控中心是整个系统的控制中心，总控中心可以控制本系统中任何中心注册的车辆，可以控制各县市分控中心的权限等。
总控中心提供整个系统唯一对外的通信接口（通信网关），连接短消息服务中心，GPRS接入网关等。
总控中心拥有整个系统唯一的数据中心，统一管理整个系统的注册车辆，管理系统之间的漫游车辆。
分控中心由网管服务器、分控交换机、网管终端、监控终端组成。
其中网管服务器是分控系统数据保存和管理的平台，分控中心交换机是分控和总控中心之间业务数据交换的软件。
网管终端是分控中心车辆注册和管理的平台。
监控终端是分控中心监控、控制车辆的GIS操作界面。
分控中心可根据需要接入用户中心，用户分中心可以控制所属用户分组的车辆，对其进行监控、调度、发布信息等控制。
分控中心的权限控制在总控中心，总控中心可以控制其可监控的车辆数目、车牌号和连接权限。
接入分控中心的监控终端的权限由分控中心控制。
分控中心在权限上略低于总控中心，总控中心可以控制入网的所有车辆，分控中心只能控制所属分控中心的车辆。
在系统管理方面分控中心是对其分控设备和权限进行管理。
用户中心适用于单位用户，可以组建成自己集团内部的虚拟网络，该中心主要由监控终端和集团用户语音网关组成。
用户中心可以分为两级建设一级用户中心可以管辖256个二级用户中心。
一级用户中心和二级用户中心物理结构可以上一样的，但是一级用户中心的权限比二级用户中心大。
一级用户中心可以操作二级用户中心的注册车辆。
1.4核心基础软件的选择
1.4.1操作系统选择
数据库服务器和各种处理服务器选择Windows2000server操作系统或Windows2003server操作系统，监控调度终端、网管终端等操作终端选用的是形象直观、操作方便、广为流行的Windows2000professional操作系统或WindowsXPprofessional操作系统。
1.4.2数据库选择
数据处理与网管服务器等选用MicrosoftSQLServer2000作为主数据库或MicrosoftSQLServer2005作为主数据库。
该数据库支持分布式管理、数据同步、数据仓库等技术，能够多线程同步存取记录，业界得到广泛应用。
数据处理较少的设备如各种类型终端日志等采用MicrosoftAccess97或MicrosoftAccess2003作为本地数据库。
该数据库是基于单机处理的小型数据库，数据处理能力不是很强，但小巧、灵活，适合于数据量较少的场合。
1.4.3GIS软件选择
实现具有GPS定位功能的监控终端必须采用桌面地图化软件,这点无需论述。
在桌面地图化领域，国内外都有不少产品，但MapInfo公司产品独占鳌头，其在世界范围市场占有率达到50%左右。
选用MapInfo公司的领衔产品MapInfoMapX4.5作为地图开发构件，该软件是通用ActiveX控件，支持各种开发语言，功能强大。
选用MapInfo公司的最新产品MapXtremeServer2.5作为WEB服务器的GIS开发软件。
该软件是基于Internet/Intranet的地图服务器开发软件，应用该软件可以使用户安坐家中就可以通过普通浏览器查看车辆。
第二章系统功能
2.1地理信息功能
2.1.1地图基本操作
地图的基本操作包括：
地图放大、地图缩小、地图选中、地图移动、测距等。
2.1.2地理信息查询
地理信息查询：
点选择、圈选择、矩形选择、精确查询地物、模糊查询地物等。
2.2管理功能
管理功能指使用本系统进行运营时需要具有的整个网络的管理功能。
2.2.1权限管理
权限管理分级别进行管理，主要体现在操作员级别上。
操作员对应于一个总控中心和分控中心，只有总控和分控中心可以增加、删除操作员，配置操作员的权限。
操作员按分组进行管理，各中心设一个总控组，该组的操作员可以操作该中心的所有操作（系统管理员可以控制）。
2.2.2网络管理
中心系统可以显示本中心的网络拓扑图。
在网络拓扑图上可以查看网络设备工作情况。
如果网络关键设备故障，终端设备将声光报警，提醒操作员前往处理。
关键设备采用看门狗技术，当自身检测到异常时，可以自动恢复。
2.2.3安全管理
系统安全性：
各设备使用前必须在网管服务器添加设备，使用时向上层设备登陆，而各设备登陆请求由网管服务器统一处理，这样可以阻止非法设备进入系统。
中心终端设备使用时，必须使用序列号，序列号由总控中心统一分配。
序列号采用先进的加密算法得出，可以标示该序列号允许使用的中心、设备类型等。
车辆密码，当操作员要操作车辆时，需要输入车辆密码。
私家车可以通过改变车辆密码，达到行踪保密的目的。
当车辆报警时，无需密码。
2.3业务功能
业务功能指本系统支持的各项业务内容。
2.3.1车辆地理位置信息查询
车载设备通过GPS模块接收卫星信息，可以提供实时的车辆位置信息。
该信息通过无线通信（GSM/GPRS）手段传回控制中心后在电子地图上显示出来，可以确定车辆的地理位置。
基于车载设备提供的信息整个系统可以提供如下功能：
2.3.2车辆监控
控制中心可以通过监控终端选择监控单车或按特定条件组合的多车，命令发送到车载设备后，车载设备发送自身的位置信息回控制中心。
控制中心监控车辆时可以选择指定车载设备按一定时间间隔或按一定位置间隔发送位置信息回中心。
控制中心在电子地图上显示车辆位置，并可显示车辆行使的轨迹路线。
多个中心可以同时监控一辆车。
当车主认为有必要时，还可通过短消息或者拨打服务电话申请主动监控。
中心主动监控车辆，可以根据需要选择：
监控时间、车辆回传数据时间间隔、距离间隔、压缩数据回传。
2.3.4车辆位置查询
控制中心可以选择查看车辆当前的位置信息，此时车载设备发送一条位置信息回控制中心，并显示在电子地图上。
2.3.5实时定位
控制中心可以选择配置车载设备，使其满足特定条件时车载终端主动上报位置数据。
可设定的条件包括：
指定时间、指定地点、指定时间间隔、指定区域（可选择进入该区域或离开该区域上报数据）、指定距离间隔等发送位置信息到控制中心。
对于指定时间回报数据是保存在网管数据库，监控终端可以查询。
对于指定位置回报数据是直接送到监控终端。
2.3.6车辆报警、求助
车辆报警包括防劫报警、防盗报警、开车门报警、主电源断电报警、超速报警、越界报警、进入\离开区域报警，电瓶电压过低报警等。
其中防劫报警处理如下：
当车主触动车载设备上的脚踏报警开关时，根据设置车载设备发送报警信息到总控中心或到车辆注册的分中心，控制中心收到报警信息后，马上将该车处于重点监控状态、经过验警，确定报警后可以在各个控制中心之间进行转警。
车辆求助包括医疗求助、道路指引、故障求助、纠纷求助。
车载设备在调度屏上设置求助菜单，在调度屏上设置求助按钮，必要时，车主可以选择向中心求助。
求助信息按种类不同发送到总控中心和分控中心，中心收到求助信息，在监控终端上显示求助信息内容及车辆的位置及车辆资料信息。
中心可以根据需要做相应处理（如监控，监听等）。
2.3.7报警监听，和监听回放
报警服务中心在收到报警或求助信息后可以选择监听该车辆。
监听可通过语音网关与车载设备的手机电话通话来实现，具体的实现方式有两种。
一是中心发起的监听操作：
当车辆处于报警状态时，中心可以发起监听操作，中心的语音网关拨打车载设备的手机，车载电话将自动接听，处于监听状态。
二是车载电话主动发起的监听：
当车辆处于报警状态，而且预先设置成需要车载电话主动发起监听的话，车载设备将主动拨打中心的电话，中心操作人员看到报警信息的同时，摘机就可以进行监听。
监听语音文件保存在语音网关，中心可以在事后查询和回放。
2.3.8远程控制
总控中心和相应的分控中心（注册地分控中心或漫游地分控中心）在收到报警信息，经过特权用户认证后，可以选择对车辆进行远程控制，包括控制：
（1）油路关闭/开启控制；
（2）点火电源关闭/开启控制。
（3）打开车门/关闭车门
2.3.9车辆调度
车辆调度包括车辆指示、信息发布、信息下载、修改标题、发起竞猜等。
车辆指示指需要移动台应答的调度信息，可以设置成移动台自动应答或司乘人员按键应答，也可以设置是否需要司乘人员输入简单的回应信息。
信息发布指中心可以发布一些广告、气象等信息。
信息下载指下发到移动台后，司乘人员可以用来上发的信息，用于司乘人员主动与中心联系时使用的。
修改标题指修改调度终端显示出来的标题。
总控中心和各分中心都具有车辆调度的功能。
各控制中心可以采用单车调度、分组调度、分控调度的形式下发调度信息。
各中心还具有区域调度的功能。
当只需要对一定范围内的车辆进行调度的时候，可以先在地图上设定好需要调度的范围，然后再发送调度信息，那么只有这个范围内的车辆可以收到调度信息。
2.3.10车辆轨迹数据保存、回放
控制中心保存车辆的所有监控和报警数据，可以选择在任意时间查询任意车辆的轨迹回放数据。
轨迹回放时可以选择回放速度，回放时间，是否显示轨迹等。
车载设备保存一定时间的黑匣子数据，中心可以选择查询保存在车载设备的数据。
2.3.11控制车载电话功能
车载设备具备车载移动电话的一般功能，可以拨入、拨出电话，发送短信息。
通话功能可以由中心控制，可以设置呼入呼出限制。
2.3.12车况黑匣子
车况黑匣子业务提供了车辆行驶过程中最近状态的记录，包括：
（1）位置记录；
（2）报警记录；
系统提供通过有线或无线的方式读取黑匣子数据。
车载黑匣子的存储数据时间间隔可以由中心设置。
对于保存在车载设备上的黑匣子数据有时不必读取全部数据，系统支持无线查询，根据用户需要通过中心发送查询条件，车载设备查找黑匣子数据并发送回控制中心。
查询条件包括：
根据时间段查询，根据时间段和位置查询等。
2.3.13模糊查询功能
模糊查询指根据一定的条件组合查找到相应的移动台。
模糊查询可以按分组查询后按分控查询。
查询成功后，可以对查询所得的移动台进行操作，如进行车辆监控、位置查询、车辆调度、车辆信息查询等。
2.3.14WEB查询功能（B/C架构）
该系统支持网上操作。
系统安装信息服务器，其可提供该功能。
用户可以在互联网上操作自己的车辆。
网上查询包括网上车辆监控、网上位置查询、网上轨迹回放、网上修改用户密码、网上修改业务等功能。
2.3.15语音服务功能
系统安装语音网关可以实现该功能，话音服务指系统运营商可以为用户提供话音服务功能。
通过话音功能，系统可以提供咨询、投诉、自助式修改业务、自助式修改密码、通过话音查询车辆位置等功能。
用户中心如果需要提供内部使用的话音功能则可以通过安装集团用户版本的语音网关实现。
2.3.16电话召车
本系统提供的出租车电召是高智能化的自动调度系统，使用了国内最先进的调度技术，调度的实现方法已经获得国家发明专利。
电召使用流程及技术原理为：
a）乘客需要出租车服务时，拨打出租车召车号码，中心语音自动服务系统为乘客选定一位空闲的服务小姐，如果没有空闲座席则语音提示“请持机稍候”，一旦有座席空闲则立即接入；
b）调度座席接听电话，乘客说明召车要求（地点、人数、联系方法等）。
座席小姐在地图上乘客说明的地点圈定一定范围，并将其它要求输入座席终端，座席终端将要求发给调度服务器；
c）调度服务器接受各座席发来的请求，向所有出租车广播发送要车信息及位置范围；
d）出租车车载设备收到该信息候，后台自动判断是否空车、是否在要求范围内。
如果满足，则调度屏向司机发提示信息（文字和声音）；
如果有一项不满足，则不提示司机，对司机来说，感觉任何事情都没有发生；
e）出租车车载设备发出提示信息后一定时间内司机若按下应召按钮，车载设备向中心调度服务器发送应召信息；
如果规定时间内没有按应召按钮，视为该司机放弃；
f）调度服务器收到出租车的应召信息后，通过一定的选择方案确认哪些（台）车服务，再把响应信息分配到原发送请求的调度座席，同时向出租车发送确认信息以及乘客的详细信息（地点、性别、姓、联系方法等），同意该出租车服务；
g）调度座席收到响应信息后，小姐通过电话告知乘客应召出租车的车牌号、车型等信息，并通报几分钟内可以到达。
h）出租车前往乘客召车地点提供服务，并将服务结果（成功服务，未完成服务及原因等）通报调度中心。
由于整个召车过程大部分为系统自动执行，绝大部分电召可以在1分钟之内完成。
而且由于系统可以自动找离“叫车点”最近的空车，所以乘客等待出租车的时间也是最短的。
另外，整个召车过程系统都做了详细记录，从乘客的电话录音，到司机应召，服务结果等。
这样一旦出现乘客投诉，可以快速准确地确认责任方并作出公正处理。
2.3.17营运数据无线传输和统计
营运数据上传：
可以将计价器的营运数据通过GPRS/SMS/CDMA无线传输到出租车公司，也可以向运管处行业管理中心上报。
六大统计：
营运清单查询、车辆和驾驶员基本营运情况统计、对公司营运状况按时期对比分析、对不同车队营运状况进行对比分析、行业营运状况分析以及营业时段分析
十大报表：
营运综合统计表、营运分类统计表、车队营运统计表、单车日均营收额统计图、单车日均里程利用率统计图、单车月均营收额统计图、营运清单、车辆和驾驶员营运统计表、超速驾驶统计表和日收入额较低车辆和驾驶员统计表
（1）统计查询功能
对指定单位、车队、车辆、司机在一定时间范围内的营运情况进行清单查询、汇总及平均值的计算。
同时，可以获得该笔营运数据的轨迹数据，在地图上显示。
（2）统计对比功能
对指定单位、车队、车型、车身颜色的车辆的不同时期营运状况进行对比。
即同一个对象在不同时期营运状况的对比。
对不同单位、车队、车型、车身颜色、班别的车辆的在同一时期营运状况进行对比。
（3）统计分析功能
根据查询关键字指定的车队或者车辆或者全体，按照指定的时间段和统计方式对比其在各个时期的营业状况。
例如：
可以获得营业起始时间分时段统计一段时期内的载运次数、营业金额、客运量、里程利用率、载运速度、超速里程等营运数据。
（4）图表打印功能
该功能除了提供上述查询、对比、分析功能的报表预览、打印功能外，还提供一些快速的、便捷的查询、对比、分析结果图表打印。
如：
营运综合统计表模块、单车日均营收额统计图、单车日里程利用率统计图、单车月均营收额统计图、超速驾驶统计表、日收入额较低车辆及驾驶员统计表、车辆及驾驶员营运统计表等等。
第三章系统总控中心
3.1总控中心网络结构
总控中心是整个系统的控制中心，总控中心可以控制本系统中任何中心注册的车辆，可以控制各分控中心的权限等。
总控中心拥有整个系统唯一的数据中心，统一管理整个系统的注册车辆。
数据库管理部分是系统数据库的核心管理部分，并负责总控制中心整个系统的接入和维护。
分控和互联网接入部分是总控制中心对子级控制中心的唯一接口，分控中心通过互联网网关转发到总控制中心的数据，这样把总控制中心内网的设备与分控等其它系统设备有效的隔离，保证了总控制中心运行的稳定性。
总控中心中通信子系统、数据库管理子系统与分控／互联网接入部分的设备建议设在专用机房内，与操作平台分开，设专人管理。
终端平台可设在监控大厅内，可完成系统日常的一般车载设备管理和监控控制操作。
3.2总控中心设备功能
3.2.1网管服务器
（1）设备管理
网管服务器对系统中所有设备进行登录验证，这些设备包括监控终端、调度终端、网管终端、语音网关、交换机、业务服务器和信息服务器等。
设备登录时，需要验证设备ID和系统口令，系统禁止同一设备重复登录。
（2）操作员管理
监控终端、调度终端和网管终端在设备登录成功后，还需进行操作员登录才能对系统进行操作。
操作员登录时，需要验证操作员ID和口令，系统不允许一个终端设备有多个操作员同时登录，也不允许一个操作员登录多个设备。
（3）配置管理
系统配置主要是对移动台的参数配置，这些操作都在网管终端上进行。
网管服务器收集所有网管终端的操作，进行协调，然后统一下发给移动台。
（4）故障管理
系统故障管理包括故障检测、故障报告和故障恢复。
故障管理的对象包括系统设备和移动台。
设备故障的检测主要依靠设备探询和链路异常报告来实现。
网管服务器定时向相邻的设备发送设备探询请求，根据收到的探询应答判断该设备运行是否正常。
如果有设备
出现故障，网管服务器在网络拓扑图上反映出来，并在系统日志中记录故障时间和具体描述。
系统管理员从网络拓扑图上可以直观地发现故障设备，查出故障原因并排除故障，使系统恢复正常。
系统中有些设备与网管服务器没有直接连接，如短信前置机、GPRS前置机等设备，这些设备主要通过链路异常报告来报告故障。
例如，短信前置机与短信中心之间通过DDN连接，一旦网关检测到与短信前置机之间的DDN通信出现异常，网关主动向网管服务器发送DDN链路异常报告。
系统通过车辆巡检检测移动台故障。
网管服务器定时给移动台发送巡检请求，并根据移动台巡检应答判断该移动台是否正常工作。
（5）报警业务
移动台报警以后，总控中心的交换机需要到总控中心的网管服务器申请路由，确定该车辆的报警数据该往哪个控制中心发送。
如果是本地中心处理则发送到处理报警的监控终端，如果发送到其他控制中心，则由分控的控制中心交换机到对应的分控网管服务器申请报警路由，从而把报警数据发送到监控终端。
（6）数据处理
数据处理包括对设备信息，操作员信息，车辆信息，轨迹数据，日志信息，以及其他信息的保存，查询和数据路由。
同时还包括数据同步，总控中心要监控分控中心的移动台，必须取得分控中心的移动台信息。
但是各分中心的网管数据库中只保存属于本中心的移动台信息，所以系统设计了数据中心，数据中心数据库保存了所有的移动台信息。
分中心对移动台信息所作的修改必须同时反映到数据中心数据库中，这就是网管服务器与数据中心之间的数据库同步。
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