GPS技术之出租车管理系统软件设计.docx

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GPS技术之出租车管理系统软件设计

系统结构图

出租车安全监控与调度中心平台由呼叫中心、呼叫中心交换机、CTI（计算机电话集成ComputerTelephonyIntegration）服务器、IVR（语音交互系统）服务器、接单调度席、WEB服务器、GIS工作站、班长席、数据库服务器、业务控制服务器、交换机、路由器、防火墙及网管服务器等设备组成系统网络拓朴结构图如下图所示：

系统网络拓朴结构图

监控中心软件功能

出租车安全监控与调度中心平台是整个系统的核心控制中心，也是整个系统建设的重点。

安全监控与调度中心主要有以下职能：

a）对所有入网的营运车辆进行实时监控。

b）对所有入网的营运车辆进行调度，包括车辆调度和消息发布等。

c）必要时对车辆报警的预处理。

针对误报相对较多的震动报警，中心平台可以通过监听等的预处理判断是否误报，确认报警后再发到应急联动中心的“110”报警台处。

d）实时转发各远程中心和车辆用户间的各种命令和数据，如：

监控命令、调度命令、监听命令、报警数据、运营数据、程控数据等。

e）对整个网络的管理。

包括配置、性能、安全、故障、计费、运行情况记录、数据备份等管理。

f）提供与系统外部通信平台的连接。

如中心平台与短信中心的连接。

g）对营运车辆二级维护和交通稽查情况的监控。

h）提供出租车电召、交通信息、车辆定位导航等服务。

i）受理投诉处理。

j）提高本市营运车辆防盗反劫的防范能力。

k）与南宁市应急联动中心互联。

在实现“110”报警功能对接的同时，还与“120”急救中心及“122”交通事故处理中心相联，为本市的营运车辆提供紧急救援的信息服务。

监控操作主界面

历史轨迹回放功能：

历史轨迹回放可以清楚的再现车辆在过去某个时间段内的行驶轨迹，包括行驶路线、到达某站时间，中间停留时间等等信息。

首先单击“查询车辆”，选入想要回放的车辆。

然后选中某个需要回放的车辆，单击“查询记录”，满足条件的车辆信息总数将被显示在“记录总数”内，输入起始时间和结束时间，设定回放速度和显示轨迹的数目，就可以单击“播放”，开始回放。

在回放过程中，可以选择“停止”按钮来终止回放。

报警求助功能：

当车辆发生抢劫等警情时，司机触动报警开关向控制中心发出报警，控制中心根据情况可以启动重点监控追踪报警车辆，地图上可以清楚的显示出其具体位置，行驶速度、方向等，中心可监听车内的声音，远程抓拍图像，启动远程遥控功能锁车、熄火等措施，并联动110出警。

当车辆遭遇车祸时，中心接到报警信息后，即可联动120、110、保险等机构，便于事故的最快处理。

同时监听内容和抓拍的图像可以录音保存到系统数据库服务器上以供随时查询，方便公安机关迅速破案。

报警跟踪功能：

监控调度中心接到报警后可联动120、110报警，并且可以对报警车辆进行实时跟踪，使事件得到最迅速、有效的处理。

车辆控制功能：

监控调度中心可以采取断油断电、锁车门来控制车辆，也可以通过监听、抓取图片了解车内状况，如果有需要也可直接与司机进行通话、发送信息等。

可设置发动机停转自动开门、拔钥匙5分钟自动锁车门、发动机启动自动锁车门、踩刹车自动锁车门等。

查询定位功能：

配合GIS电子地图，可以迅速了解这些车辆运行的位置、速度、行驶方向、距目的地的距离、进出站时间等，以便控制中心实时动态的掌握车辆的运行情况，这在春运等繁忙运输时期，将对企业动态、实时调度车辆提供强有力的手段。

监听功能：

移动终端报警后，监控中心可自动打开监听功能，实时监听车内的声音，掌握现场情况。

录音功能：

对移动终端打开监听功能后，也可以启动录音功能，录下现场的声音，供事后查询使用。

电子地图的功能：

A、显示功能。

矢量化电子地图可以放大、缩小、漫游、分层、多窗口显示地图及车辆等。

B、查询功能。

可以查询市政、道路、水系、单位等相关数据库中的信息。

C、标注警示目标。

可标出危险地区和指定线路，当车辆到达危险地区或超出指定线路时监控中心可自动报警。

D、距离测量：

选择此按钮，将鼠标箭头指向始点，鼠标移到下一个点，如此连续，在结束点双击鼠标左键，地图左上方分别显示连续点的起点到终点之间的直线和曲线距离。

根据距离可估算白天和夜晚的车资费用（从起点到终点打车费用）。

E、面积测量：

面积测量分为圆形面积、矩形面积和多边形面积，选择多边形面积测量功能按钮，将鼠标箭头变成十字形，此时在地图上按下鼠标左键确定起始点，根据需要的图形，鼠标移到下一个点，单击鼠标左键，如此连续，最后双击鼠标左键，弹出测量面积结果对话框。

选择圆形面积测量功能按钮，将鼠标箭头变成十字形，此时在地图上按下鼠标左键确定圆心，往外拖拉鼠标在地图上选择第二个点则亮点之间的距离即为半径，系统根据半径自动计算该圆的面积并弹出对话框显示计算结果。

选择矩形面积测量功能按钮，在地图上拖画出一个矩形，系统自动计算该矩形的面积并弹出对话框显示计算结果。

超速报警功能：

在车辆行驶在一级、二级、三级等不同等级路面时，智能化的GPS车载终端将根据不同路面的限速行驶要求对行车速度进行检测判断，当车辆超过路面规定的限速要求超速行驶时，GPS车载终端同样会向监控调度中心发送该车辆超速行驶的报警信息。

车辆的行驶速度超过了系统所限定的时速（如：

70公里/时），系统会自动向行驶的车辆发出报警，提醒驾驶员减慢行驶速度，以达到安全行驶的目的。

越界报警功能：

车辆行驶的范围超过了系统的限定范围时，则车载GPS终端向监控调度中心发送信越界号，系统会自动向行驶的车辆发出报警，提醒驾驶员其行驶范围超出限定（可人为设置越界是否报警）。

远程抓拍：

监控调度中心可以通过向车辆发送信息或打开通话了解实际情况。

并决定是否采用断油断电、锁门、监听等措施。

也可以直接抓取图片了解车内状况。

（需加摄像头，可选）

区域查车功能：

点击区域查车，在地图上划定一个区域，系统自动弹出一个窗体显示该区域内的所有车辆及其详细信息，包括车辆状态（空车、重车、任务车、报警车）、具体位置、行驶方向、行驶速度、车牌号等。

双击其中某辆车则在地图中央闪烁显示该车。

短信群发功能：

通过该项功能，可一次对多辆车发送命令，如立即回报、自动回报、停止回报、开会通知、天气预报等。

首先在车列表中勾选所要发送命令的车辆或者车队，然后在群发命令窗口内勾选相应的命令，最后按“发送命令”按钮。

如（公司信息发布：

出租车公司可通过系统向本公司所属车辆下发公司信息，今天下午3点回公司开会，请准时参加）

报警设置：

可以设置越界是否报警、超速是否报警、越区是否报警等并可设置是否自动发送短消息通知其越界、越区、超速和是否自动启动远程遥控功能或者监听等。

断点续传功能：

车辆通过信号盲区时，车载终端应能记录和存储车辆的运行轨迹数据，当通讯信号恢复后，终端可自行完成数据续传。

自动漫游功能：

车载终端的通信模块应能自动实现全国漫游。

车辆故障及交通事故自动报警：

烧车、烧缸、翻车等自动报警（需加探头）。

地物查找功能：

如下图，输入要查询的地物名称的关键字，点击查询列出与地物相关的全部地物名称列表，双击列表中某个指定的地物，则该地物在地图中央闪烁显示。

接口开放功能：

安全监控与调度中心能提供开放的通信接口，以便行业管理部门、客户对车辆进行监控或与其他系统进行数据交换，实现监控信息共享。

故障判断功能：

车载终端设备出现故障或操作错误时系统会自动判断并上传一条告警信息。

车载终端超过预定的时间无信息回传，监控中心会进行自动记录并显示提示信息。

通话定位功能：

安全监控与调度中心能与车载终端进行语音、数据并传和互传，在通话的同时可随时获取该车的当前位置，以便在通话过程中指挥调度车辆行驶。

鹰眼功能：

（右图）鹰眼的作用在于当你点击鹰眼窗口中的任意点，便会将包括该点的区域显示在监控窗口中心。

重点追踪监控功能：

对于有警情的出租车或认为有必要定点监控的出租车，系统将进行重点追踪监控。

重点追踪监控将单独打开一个窗口界面专门监控该出租车，当被监控的出租车跑出监控窗口时，电子地图自动追踪该出租车，并可以描画出租车运行轨迹。

偏僻道路提醒功能：

当司机行驶至偏僻道路时系统自动发送帮助信息，经与司机确认需要帮助后，系统会自动启动实时监控和语音监听模式，一旦遇上意外事故，及时启动联动预案机制（110，119，120等）。

出城管理：

一旦车辆出城，系统自动提示司机需要办理出城手续和注意事项，同时确认是否需要监控和帮助（比如：

导航）。

调度中心系统会根据异地客源的匹配情况对其进行调度帮助。

车流量信息发布管理：

系统自动对预先设定的南宁市特殊路段车流量进行搜集、分析，判断某一路段是否存在拥塞，若发现某路段车流量过高，则自动提醒前往该方向的车辆注意或者改道行驶。

电召调度功能：

本调度中心可通过语音通话或信息指令对所有或特定车辆进行实时调度，具有高智能化的自动调度系统功能，整个电召过程大部分由系统自动执行，我公司集成的自动调度系统，仅需15秒便能完成整个调度过程。

具体描述如下：

当乘客来电要求出租车载客服务时，坐席首先根据乘客的约车时间、约车地点和人数输入格式化的订车单（系统自动生成记录），调度席电子地图上自动弹出以1000米为一距离段形成的调度区域，并将该区域的空载车辆按照最近距离、当天、本周及本月享受调度次数、行业积分、黑白名单记录等评判标准，以列表方式展现出来，调度员双击选择最佳条件车辆，确认司机接受接车任务后，便可将乘客来电直接转接到最佳车辆车载终端电话上，让乘客直接与司机进行通话并确认用车事宜，同时系统在该订车单中自动记录任务分配情况，如车辆编号、分派时间、起止路程、金额等，形成一条龙的调度记录。

在这一过程中，系统自动启动对坐席、车辆驾驶员与约车乘客三方通话内容进行实时录音。

驾驶员完成本次调度任务后通过车载终端向中心发回指定信息，中心系统自动记录、备案。

短消息方式调度（单呼、组呼、群呼）

在处理来电订车业务时，可通过短消息方式向车辆下发直观的文字信息，传达调度任务，调度车辆前往载客或载货服务。

利用短消息方式调度，系统可实现单呼、组呼、群呼等功能

（1）单呼功能：

是指坐席对一辆车下发调度指令；即中心可根据客户的用车信息及部分出租车的营运状况，指定某出租车上门为客户服务。

（2）组呼功能：

当中心坐席受理订车请求时，可在电子地图上圈定调度区域，找出区域内的所有空车，形成一个车组，然后对车组进行点对点短消息组呼，实现调度目的。

（3）群呼功能：

在调度监控中心，通过对入网车辆的编队，监控中心坐席可方便地对车队进行短消息群呼，实现车队调度功能。

系统管理功能：

中心程序启动时须输入操作员号码和口令。

设制系统管理员可管理操作员的使用权限及可修改口令。

各种控制功能受权限控制。

用户资料管理：

数据库记录所有车辆及车主的详细资料；包括安装、维护记录。

通话设置：

限定车载手机只能拨打的号码段，可设置16个好段。

电子围栏：

可设置指定的矩形区域，车辆进入或出来时即向监控中心报告，可设置64个矩形区域，不限大小，可以重叠。

读取车载记录仪的数据的功能：

GPS终端可自动读取车载仪上的数据，包括行驶里程、行驶速度、计价器金额等。

报警受理功能：

监控中心受理所有车辆报警，发送命令提示车台终端已收到报警信息，停止终端报警并采取相应措施。

服务质量管理功能

• 拒载投诉：

若乘客在招车过程中遇出租车司机无理拒载，可向中心告知其车牌号、拒载时间、地点等信息，中心通过回放车辆行驶轨迹，查询该车当天的行车情况、路线等，如确认拒载投诉属实，中心做出记录，以便其处理。

• 绕道投诉：

同上种情况，乘客告知中心投诉车辆的车号、具体乘车时间、乘车起点、所到目的地及车辆绕道的路线等情况并提供乘车发票，中心可通过对其车辆的行车轨迹进行回放，判断是否有故意绕道行为，如确认投诉属实，中心也将其记录备案，为处理工作提供有效凭据。

• 遗失物品查找：

当乘客发现有物品遗失在车内，可拨打中心服务热线，向中心提供所乘车辆的车牌号及乘车发票，中心会立即向提供的车辆下发短信，询问驾驶员遗失物品的具体情况，再根据驾驶员提供的信息做出相应的处理。

• 交接班考勤投诉：

公司会派发给每个出租车驾驶员一个属于自己的工号，交接班时需输入自己的工号号码方可交接。

• 服务质量评比：

中心可根据投诉的情况对驾驶员及车辆定期进行服务质量的评比，监督驾驶员的服务质量，以提高出租车驾驶员的营运素质，提升南宁窗口服务者的整体形象。

各类查询及统计功能：

a）司机信息查询：

根据用户需要可以按公司、性别、年龄段、文化程度、工号等方式查询司机信息并可打印。

（打印需提供打印机）

b）车辆信息查询：

根据用户需要可以按公司名称、购买日期、车辆颜色、车辆类型等属性进行查询车辆信息并可打印。

（打印需提供打印机）

c）车辆运营查询：

可以按公司、个人等查询车辆日运营、周运营、月运营以及年度运营信息（包括：

行驶里程、运营里程、实载率、运营次数、运营收入等）并生成打印报表以供打印。

便于管理者能及时了解本公司车辆运营的情况，采取合适的管理措施。

（打印需提供打印机）

d）违章记录查询统计：

可以按公司、个人等查询违章记录，便于管理者能及时了解车辆违章情况，采取合适的管理措施。

（打印需提供打印机）

e）报警记录查询统计：

可以按公司、车牌号、终端号、报警类型等方式进行查询统计，并能生成报表和统计图表。

（打印需提供打印机）

f）行车记录查询：

根据需要查询指定车辆行驶记录，并提供轨迹回放功能，能生成轨迹曲线图并提供打印功能。

（打印需提供打印机）

g）监听查询：

根据需要查询指定车辆的监听记录，提供监听回放功能。

交通信息发布功能：

车辆监控调度中心、行业管理部门及出租车公司可以以广播或组呼、点呼等方式向出租车发送内容简短、实用的信息，有利于车主行车或交通的管理。

此功能包括：

•交通信息广播发布：

本系统通过数字方式持续刷新调度终端的显示屏，让司机及时掌握及时的交通信息，如：

每时段的交通堵塞与交通事故、新开通道路、新设置单行道、重大活动交通管制情况等信息。

•法律法规宣传：

通过加强交通法规的宣传，对加深司机印象、加强司机素质、减少违章都起到一定的促进作用。

•通知、公告：

车辆监控调度中心或出租车公司可通过中心平台传达相关的通知或公告信息。

•违章车辆通报：

监控调度中心通过与交警指挥中心联网，可实时向司机通报车辆违章情况。

根据违章情况的程度，可由交警指挥中心确定司机本人、其所属于公司后，再进行相应处理。

其他功能：

资讯信息：

中心可通过短信向驾驶员提供其他资讯信息（如：

财经消息、实时新闻、足球资讯等）。

提供乘客信息功能：

中心会通过监控与信息反馈将收集到的最新、最快的乘客要车率高的地点，以短信方式下发于空车驾驶员，以便降低出租车的空载率。

驾驶员互动聊天：

驾驶员之间可以通过短信或语音的方式，进行互动聊天，了解彼此的营运情况、行驶的线路情况等。

计价器开闭功能：

根据出租车公司的要求，可随时对所属车辆的计价器进行开闭。

（需授权）

数据分析功能：

如有需要，公司可向用户提供数据分析，即车辆行驶的具体数据以报表形式提供给用户，便于用户的管理和查询。

网上查车客户端管理系统

系统保护管理：

此功能包含了设置系统管理员的密码，以及日常的数据安全性设置，如登陆软件时、最小化后进入时、日志数据删除时要输入密码等等。

查询权限管理：

分为两种用户（公众用户和注册用户）。

系统管理员可以在注册用户目录下自行添加、修改、删除用户及用户分组。

针对有偿性的查询服务，可设置用户缴费管理。

查询类别管理：

包括查询类别、查询权限、查询费率、数据类型和绑定数据源。

系统可以新增、修改、删除查询类别，可以指定该查询类别的数据源类型。

数据源类型包括了系统自建数据源和外部引用的动态数据源等等。

对于有偿性的查询服务，系统管理员可以设置各查询类别的查询费用。

查询内容管理：

对各查询类别的查询标识和返回结果进行管理。

查询内容信息，既可以手工的逐条录入、修改、删除，也可以批量导入导出查询的内容信息。

查询日志管理：

所有的查询，不管查询成功还是失败均有记录，包括了查询人、查询时间、查询类别、查询内容、返回结果。

可以做到基于时间段、指定人员、指定查询类别等的记录查询，并提供了导出、打印、删除、清空等操作。

数据统计功能：

可以在指定时间范围内作各用户的查询量统计，也可以作各查询项的查询量、网上报警记录、网上投诉建议等信息的统计，并生成统计结果，可以打印或导出。

网上查车网页Web程序管理系统

 本系统主要是为了方便在主监管中心入网、并已安装GPS车载终端的用户而设计，其主要功能就是查询。

在设计上，我们将从以下几个方面着手：

界面美观简洁：

查询界面力求美观简洁，操作简单，并在操作界面上设置操作提示，让用户的操作得心应手。

查询方式灵活多样：

除简单查询外，系统还提供组合查询及快速查询。

同时，系统还提供分页浏览的方式。

动态联机在线帮助，为操作者提供第一时间帮助支持。

手机短信查车系统

本系统通过利用移动（或联通、小灵通）公司提供的手机短信服务功能，来满足用户快速查询出租车信息的需求。

用户查询时，只需要往某个指定号码上发一个查询标识，几秒种后就可返回查询结果。

系统包括如下功能：

系统设置：

包括短信设备管理、查询设置和系统保护参数设置。

短信设备管理包括：

配置短信设备参数和各查询号码对应的查询项。

查询设置包括自动分割文字和限制查询次数，限制查询次数是指限制查询者每日的查询，从而防止恶意查询。

系统保护参数设置包含了：

设置系统管理员的密码，以及日常的数据安全性设置，如登陆软件时、最小化后进入时、日志数据删除时要输入密码等等。

查询权限管理：

分为两种用户（公众用户和注册用户）。

系统管理员可以在注册用户目录下自行添加、修改、删除用户及用户分组。

针对有偿性的查询服务，可设置用户缴费管理。

查询类别管理：

包括查询类别、查询权限、查询费率、数据类型和绑定数据源。

系统可以新增、修改、删除查询类别，可以指定该查询类别的数据源类型。

数据源类型包括了系统自建数据源和外部引用的动态数据源等等。

对于有偿性的查询服务，系统管理员可以设置各查询类别的查询费用。

查询内容管理：

对各查询类别的查询标识和返回结果进行管理。

查询内容信息，既可以手工的逐条录入、修改、删除，也可以批量导入导出查询的内容信息。

查询日志管理：

所有的查询，不管查询成功还是失败均有记录，包括了查询人、查询时间、查询类别、查询内容、返回结果。

可以做基于时间段、指定人员、指定查询类别等的记录查询，并提供了导出、打印、删除、清空等操作。

数据统计功能：

可以在指定时间范围内作各用户的查询量统计，也可以作各查询项的查询量统计，并生成相应的费用清单，统计结果可以打印或导出。

计费系统

本系统主要用于对享用有偿特色服务的入网出租车用户产生费用的管理，功能包括：

用户功能管理：

系统以用户帐号的方式来管理用户，并提供了灵活的用户组管理功能，不同的用户组可以设置不同的权限，同一组用户享有相同的权限。

计费功能管理：

系统按时间计费、按流量计费、按天计费等方式进行计费，并且保证精确计费。

审计查询功能：

提供日志查询功能，允许设置各种查询条件，快速获得所需的信息。

另外，此模块也提供了各种费用统计查询功能，能够实时全面了解用户发生费用的情况。

系统管理功能：

包括开户、查询、消户、消息广播和通知、统计及系统维护等功能。

数据库系统性能要求和选型

车载GPS终端数据传输流量及数据包发送量的计算

车载GPS终端均采用TCP方式传输，IP包头长度为20字节，TCP包头长度也是20字节，每条记录的内容为32字节，若批处理记录数为1，则每发送一条记录产生的发送流量为20+20+32*1=72字节，应答TCP包最少为40字节，因此不考虑丢包重传时每传送一条TCP记录的流量为20+20+32*1+40=112字节，传送效率为32/112=28.6%。

实际计算时要考虑TCP丢包重传机制，还要加上命令通道的ASCII信息产生的流量。

、初期建设车辆容量的车载终端的数据传输流量及数据包发送量

•TCP流量：

监控调度中心初期建设的系统容量为20000辆,每辆车设置的TCP记录产生间隔为10秒，批处理数为1，TCP流量计算如下：

车载终端每次数据传输的流量：

20+20+32*1+40=112字节

车载终端每秒数据传输的流量：

112/10=11.2字节

20000辆车每秒的信息流量为:

11.2*20000=224000=218.75K

考虑丢包重传以及命令信息，将该流量乘1.5：

218.75*1.5≈328.13K/秒

•数据包发送量

监控调度中心初期建设的系统容量为20000辆,监控调度中心平台平均每秒须处理20000条记录；若遇上数据传输的高峰时,中心平台每秒钟须处理2000至20000条记录。

、出租车车辆车载终端的数据传输流量及数据包发送量

每辆出租车设置TCP记录产生间隔为10秒，批处理数为1，TCP流量计算如下：

车载终端每次数据传输的流量：

20+20+32*1+40=112字节

车载终端每秒数据传输的流量：

112/10=11.2字节

现南宁市营运的出租车约为3744辆,由此计算出,出租车每秒的信息流量为:

11.2*3744=41932.8=40.95K

考虑丢包重传以及命令信息，将该流量乘1.5：

40.95*1.5≈61.43K/秒

根据出租车车载终端的数据传输流量及数据包发送量的估算，初期入网车辆的数据传输流量及数量包发送量，车载终端数据传输流量及数量包发送量综合对比情况。

监控时间

出租车（3744辆）

数据包发送量（单位:

条）

TCP流量

（单位:

K）

平均值

高峰值

1秒

374.4

3744

61.43

10秒

3744

37440

614.3

1分钟

22464

224640

3685.8

1小时

1347840

13478400

221148

1天

32348160

323481600

5307552

初期入网车辆车载终端的数据传输流量及数量包发送量细表

监控时间

初期建设容量（20000辆车）需求

初期入网车辆（3744辆）数据流量及处理需求

数据包发送量（单位:

条）

TCP流量（单位:

K）

数据包发送量（单位:

条）

TCP流量（单位:

K）

平均值

高峰值

平均值

高峰值

1秒

2000

20000

328.13

374.4

3744

61.43

10秒

20000

200000

3281.3

3744

37440

614.3

1分钟

120000

1200000

19687.8

22464

224640

3685.8

1小时

7200000

72000000

1181268

1347840

13478400

221148

1天

172800000

1728000000

28350432

32348160

323481600

5307552

车载终端数据传输流量及数量包发送量综合对比表

数据库系统的性能需求

根据上节对车载终端数据传输流量及数据包发送量的估算，及系统平台业务量与安全性的需求，中心平台的数据库系统须具备如下功能：

（1）、处理能力强：

监控调度中心的数据量大，数据库每秒需要响应并实时处理大量的数据信息，仅初期入网车辆车载终端传送的信息，数据库每秒就需响应并处理582.4至5824条。

因此，需要服务器具备快速的响应能力和数量处理能力。

影响处理能力的主要因素是CPU速度不高，因而高速度的CPU及采用多CPU是解决网络瓶颈问题的主要措施。

（2）、存储容量大：

监控调度中心的数据库每天需要存储记