车辆实时定位车辆卫星定位星机高科车辆卫星定位系统车辆定位查询解决方案.docx
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车辆实时定位车辆卫星定位星机高科车辆卫星定位系统车辆定位查询解决方案
车辆实时定位，车辆卫星定位，星机高科车辆卫星定位系统，车辆定位查询解决
方
案
建
议
书
二○○九年五月
星机高科（中国）位置定位研发服务运营中心
热线：
6
：
.GPS58.
第一章需求分析4
1.1行业简要分析4
1.2需要解决的问题5
第二章星机高科GPS解决方案5
2.1系统设计目标5
2.2设计原则6
2.3系统总体架构6
2.4星机高科GPS方案优势8
2.4.1防止非法入网8
2.4.2故障处理8
2.4.3防止网络攻击9
第三章系统功能10
3.1特色功能10
3.1.1车辆跟踪调度10
3.1.2敏感区域监控11
3.1.3客户服务功能11
3.1.4温控功能…………………………………………………………………………….11
3.2基本功能11
3.2.1地理信息功能11
3.2.2地图基本操作11
3.2.3地理信息查询12
3.2.4管理功能12
3.2.5权限管理12
3.2.6网络管理12
3.2.7安全管理12
3.2.8业务功能13
3.2.9车辆地理位置信息查询13
3.2.10车辆监控13
3.2.11车辆位置查询13
3.2.12实时定位13
3.2.13车载设备主动上报数据13
3.2.14车辆报警、求助14
3.2.15远程控制14
3.2.16车辆轨迹数据保存、回放15
3.2.17车况黑匣子15
3.2.19车辆漫游15
3.2.20模糊查询功能15
3.2.21WEB查询功能16
第四章车载终端设备16
4.1特色功能（选配）16
4.2基本功能16
4.3性能指标16
第一章需求分析
1.1行业简要分析
物流管理的最终目标是降低成本、提高服务水平，这需要物流企业能够及时、准确、全面的掌握运输车辆的信息，对运输车辆实现实时监控调度。
现代科技、通讯技术的发展，GPS/GIS技术的成熟和GSM无线通讯技术的广泛应用，为现代物流管理提供了强大而有效的工具。
3G（GPS/GIS/GSM）对物流企业优化资源配置、提高市场竞争力，将会起到积极的促进作用。
物流行业的需求特点-业务覆盖地域广-车辆众多，信息量大-区域与线路监控要求突出-与货运单据配合紧密-对货物安全保障要求高-对系统响应要求灵活、及时-需要位置服务信息的用户多-数据共享程度要求高-需要完善车辆统一信息管理
系统概念
物流车辆管理调度系统是集全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）以及无线通信技术于一体的软、硬件综合系统。
主要由三部分组成：
车载终端、无线数据链路和监控中心软件系统。
可对移动车辆进行统一集中管理和实时监控调度指挥。
1.2需要解决的问题
-强大的车辆准确定位、实时监控、高效调度功能-提供标准的数据接口，可实现与企业管理信息系统、决策支持系统无缝对接-可同时支持多种通信方式，包括GSM/CDMA短消息、GPRS-超大容量，每个监控中心支持车辆总数达十万辆-支持多级架构，多中心级连、分布式互联，支持移动中心-系统具有完整安全及自动灾难恢复机制，保证安全稳定，降低系统维护成本
第二章星机高科GPS解决方案
2.1系统设计目标
通过对系统各方面需求分析调查，确定以下设计目标：
（1）采用GSM通信技术/GPRS通用分组无线业务、GPS定位系统、GIS技术、公用网技术和计算机网络等技术，建立一个总控中心，若干个分中心；
（2）系统设计容量为10000辆；
（3）系统可对注册车辆实时动态跟踪、监控、文本调度等功能，对于监控车辆，可以在电子地图上显示出来，并保存车辆运行轨迹数据。
连续监控数据可达1个/秒；
（4）对于对注册车辆的突发事件如：
报警、盗窃、求援等提供服务,可将报警或求援信息相应中心以及总中心，提高车辆运行的安全性；
（5）在保证系统安全的前提下采用国际通用的系统规X和传输协议,能比较容易的实现与其他系统的网络连接和数据共享。
使系统具有较高的可扩展性。
2.2设计原则
（1）经济高效性。
技术方案设计充分考虑市场经济原则，有利于降低系统投资成本；
（2）系统的开放性。
系统设计遵循开放性原则，能够支持多种硬件设备和网络系统，并支持二次开发；
（3）系统计算机网络可适应广域网的扩展。
车辆通信终端智能化多接口结构，适应GPS、报警、等业务发展需要；
（4）系统的继承性。
最大限度利用原有部分设备，充分利用已有资源；
（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。
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。
系统采用模块化设计，支持随当今网络技术的发展而发展；
（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；
（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，充分考虑了当地GSM/GPRS通信条件对本系统的支持状况；
（9）用户管理功能。
系统的车辆注册和管理功能在总控制中心实现，各分控中心无注册车辆、管理车辆功能。
2.3系统总体架构
系统中心设计分为四级网络结构，包括总控中心、分控中心、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2.1：
系统结构图
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接入网关和传呼中心等。
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。
其中：
（1）总控中心与GPRS网关（GGSN）采用DDN专线连接，分控中心采用GPRS无线上网方式接入，并通过GGSN与总控中心连接，实现各中心的网络互联；
（2）总控中心可以采DDN专线连接移动短信中心，使移动短消息业务可以成为GPRS业务的备用信道；
（3）车辆采用GPRS方式接入系统，实现总控、分控中心监控、控制特种车辆的功能，并可接入INTERNET网及内部网；
（4）总控中心、分控中心通过移动GGSN服务器连接在一起，可以承载互联网的功能。
2.4星机高科GPS方案优势
2.4.1防止非法入网
系统采用设备认证、用户认证、授权等方式防止非法用户入网。
系统中每一接入设备都由网管服务器分配的单一设备ID号及密码，每位对系统设备进行任何操作的操作员都有其唯一的操作员ID号及密码。
任何设备连接到系统中的任何设备后必须有合法的设备ID登录,否则系统设备会在很短的时间内（一分钟之内）主动关闭连接，这就能够防止非法设备接入该系统，也能防止非法操作员对该系统进行操作。
另外在短信传输方面，系统中网关设备判断是否为系统的合法数据（按系统自定义的数据格式），对于不合法数据自动丢弃。
2.4.2故障处理
系统设备中，网管服务器通过系统自定义的链路探询数据帧定期检查其他设备的运行情况。
对于系统中的通信故障记录在网管服务器的日志文件中。
另外，系统中对于关键设备的连接情况，除记录日志外，对于连接故障，系统可以做声光提示。
对于硬件设备的运行情况，控制中心可以设置定期巡检，并记录运行非正常设备。
2.4.3防止网络攻击
本系统只有一个出口，就是通信服务器，在通信服务器上加一道防火墙，阻止网络的非法数据进入系统。
车辆跟踪调度系统建立起了车辆与系统用户之间迅速、准确、有效的信息传递通道。
用户可以随时掌握车辆状态，迅速下达调度命令。
同时，可以根据需要对车辆进行远程控制，还可以为车辆提供服务信息。
有多种监控方式可供选择。
运力资源的合理调配
系统根据货物派送单产生地点，自动查询可供调用车辆，向用户推荐与目的地较近的车辆，同时将货单派送到距离客户位置最近的物流基地。
保证了客户订单快速、准确的得到处理。
同时GIS的地理分析功能可以快速的为用户选择合理的物流路线，从而达到合理配置运力资源的目的。
敏感区域监控
物流涵盖的地理X围如此之广，随时随地的需要知道在各个区域内车辆的运行状况、任务的执行情况、任务安排情况，让所辖X围的运输状况在眼前一览无余。
在运输过程中，有某些区域经常发生货物丢失、运输事故，在运输车辆进入该区域后，可以给与车辆提示信息。
客户服务功能
客户在运输过程中需要随时了解货物的状态，客户可以通过两种途径得到需要的信息，一是通过WEBGIS系统查询，二是通过拨打呼叫中心查询。
通过这两条途径客户可以获得如车辆定位、地物、路线规划、货物状态等信息。
车辆统一信息化管理
由于物流集团下属车辆众多，需要对车辆进行集中统一的信息化管理。
管理内容涵盖车辆的基本信息（如车牌号、车辆类型、吨位、颜色等）、保险信息（盗险、自然险等）、安全纪录、事故借款等。
系统将对车辆的所有这些信息进行采集、录入，而后向用户提供修改、删除以及查询功能。
系统效益-货物和司机的安全有了更高程度的保证-货主可主动、随时了解到货物的运行状态信息及货物运达目的地的整个过程-增强物流企业和货主之间的相互信任-物流企业可以充分了解车辆信息，通过配货、调度等途径提高企业的经济效益和管理水平
星机高科GPS研发运营中心从事多年的GPS车载定位报警调度系统的研发和市场推广工作，已经形成了比较完善和稳定可靠的系统功能和管理体系。
鉴于GSM/GPRS通信方式的特点，制订GPS/GPRS车辆监控报警调度系统实施方案。
第三章系统功能
3.1特色功能
3.1.1车辆跟踪调度
系统建立起了车辆与系统用户之间迅速、准确、有效的信息传递通道。
用户可以随时掌握车辆状态，迅速下达调度命令。
同时，可以根据需要对车辆进行远程控制，还可以为车辆提供服务信息。
有多种监控方式可供选择。
3.1.2敏感区域监控
物流涵盖的地理X围如此之广，随时随地的需要知道在各个区域内车辆的运行状况、任务的执行情况、任务安排情况，让所辖X围的运输状况在眼前一览无余。
在运输过程中，有某些区域经常发生货物丢失、运输事故，在运输车辆进入该区域后，可以给与车辆提示信息。
3.1.3客户服务功能
客户在运输过程中需要随时了解货物的状态，客户可以通过两种途径得到需要的信息，一是通过WEBGIS系统查询，二是通过拨打呼叫中心查询。
通过这两条途径客户可以获得如车辆定位、地物、路线规划等信息。
星机高科GPS研发运营中心从事多年的GPS车载定位报警调度系统的研发和市场推广工作，已经形成了比较完善和稳定可靠的系统功能和管理体系。
鉴于GSM/GPRS通信方式的特点，制订GPS/GPRS车辆监控报警调度系统实施方案。
3.1.4温控功能
主要用于冷藏车物流运输，或需要对温度进行监控的车辆。
功能如下：
1、使用高灵敏度温度传感器，可对车内温度进行实时上传。
2、可设定最高温或最低温进行预警，发送信息至管理者手机上等。
具有操作简便、安全可靠等特点。
3.2基本功能
本系统通过控制中心系统（包括总控中心、各分控中心）和安装车辆上的车载设备之间通信实现车辆地理位置信息实时上传，车辆报警、求助，报警监听，车辆远程控制，调度与信息发布，远程参数设置与菜单修改等功能；通过中心系统实现基于电子地图的地理信息查询，车辆信息查询，车辆轨迹保存、回放等功能。
3.2.1地理信息功能
3.2.2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。
3.2.3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。
3.2.4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。
3.2.5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）。
3.2.6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。
3.2.7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，序列号由我公司统一分配。
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XX的目的。
当车辆报警时，无需密码。
3.2.8业务功能
业务功能指本系统支持的各项业务内容。
3.2.9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：
3.2.10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。
3.2.11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。
3.2.12实时定位
控制中心可以选择配置车载设备，使其按特定时间（如中午12:
00）或到达特定位置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。
3.2.13车载设备主动上报数据
车载设备根据初始参数配置，自动向中心发送GPRS数据。
初始参数设置包括移动台在线方式，包括永远在线，用户激活；移动台上线通知，指移动台连接中心后，是否给中心发送通知消息；上报数据参数，包括上报数据的周期，时间，并可以按照不同状态（开车/停车状态）设置数据参数。
3.2.14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。
中心可以设置自动异地转警功能。
当中心收到报警时，判断报警是否是在本中心处理X围内，如果不是，即判断是否报警点有该系统地另一个控制中心，如果有就自动将报警转发到该报警地控制中心，实现报警处理本地化。
车辆求助包括医疗求助、道路指引、故障求助、纠纷求助。
车载设备在手柄上设置求助菜单，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）。
3.2.15远程控制
总控中心和相应的控制中心（注册地控制中心或漫游地控制中心）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：
油路关闭/开启控制；
点火电源关闭/开启控制。
打开车门/关闭车门
3.2.16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。
3.2.17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：
位置记录；
报警记录；
系统提供通过有线（串口）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。
3.2.19车辆漫游
车辆漫游指系统注册车辆可以在系统各个中心之间漫游。
要将车辆漫游到另一个中心，车主需要申请漫游。
申请漫游时可以预设漫游时间，漫游时间到，系统将自动撤销漫游。
漫游时间未到时，如果需要撤销漫游，可以拨打中心服务实现。
车辆漫游后，报警、求助等信息将在漫游地处理，漫游地可以为漫游车辆提供各种服务，如车辆监控，位置查询等。
3.2.20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。
3.2.21WEB查询功能
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。
第四章车载终端设备
4.1特色功能（选配）
紧急求助“单键拨”：
医疗、交通、纠纷求助一键呼出，一呼即应！
省电锁：
独有“省电锁”设计，耗电更节省
4.2基本功能
监控：
可定时、定距、连续、单点获取车辆定位信息
求助报警：
具有各类人工求助快捷键、调度应答快捷键及报警按钮
远程配置：
车载终端的参数能够进行远程配置
断油断电：
接警后能对油路/电路进行切断和恢复控制
GPRS数据通信和短信互为备份，即使在GPRS盲区也能自动切换到短消息进行传输
黑匣子：
具有大容量的车辆行驶信息记录保存，支持无线读取和有线读取
4.3性能指标
车载主机：
外形尺寸：
188mm×115mm×40mm
工作电压：
DC9V－36V
工作电流：
<2A
省电工作电流：
<150mA
工作温度：
－25℃～＋70℃
定位精度：
小于15米（无SA）
历史轨迹记录容量：
1个月（30秒采样间隔）
报警开关响应时间：
持续按报警开关2秒
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