江西移动巡线定位系统项目方案设计.docx

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江西移动巡线定位系统项目方案设计

江西移动巡线定位系统

项目方案

江西中移通信技术工程有限公司

二〇一二年八月

1项目综述

1.1概述

江西移动巡线定位系统是为满足南昌市铁路局等集团客户巡线定位类信息化建设的需要，通过结合GIS地理信息系统、GPS全球定位系统和移动通信技术实现对防洪巡查和户外作业人员的工作状态的监控，提高信息上报效率的综合性管理系统。

为集团客户日常作业考核和领导决策提供服务，实现管理的信息化、数据传输与交换网络化以及决策的科学化。

建设江西移动巡线定位系统，基于中国移动通信网络及其定位业务，对讲业务平台，面向南昌铁路局等集团客户，提供巡线定位综合性解决方案，为客户实现资源最优配置、科学管理和信息化办公，提高工作效率。

1.2项目建设背景

南昌铁路工务段是铁路系统的重要单位之一，专门负责铁路线路及相关设备保养与维修，同时为保证铁路线路的安全畅通，铁路巡道及铁路道口的看守必不可少，为解决南昌铁路局各站段巡线工作监控缺失、沟通不畅等问题，需要建立一套对巡线人员有效的管理软件，确保线路的安全通畅。

随着南昌铁路局工务系统信息化建设的逐步深入，对于如何监控防洪巡查和户外作业人员的工作状态、提高信息上报效率，充分利用GIS和GPS定位技术建设“工务巡线定位系统”是种比较理想的技术选择。

应用这项技术容易实现人员精确定位功能，利用带有移动通信模块的手持终端，可以及时将人员定位的信息传回指挥中心，将行走的路径在地图上完整的模拟出来。

同时建立正常的巡查工作路径数学模型，能够及时将工作人员的轨迹与数学模型进行对比、分析，及时纠正巡查工作中的不规范行为。

手持终端的拍照、摄像等多媒体功能，在灾害发生时还可以直观反映现场的具体情况，南昌铁路局在启动了工务巡线系统的项目招标工作，江西移动成功中标作为工务巡线系统平台的承建方。

旅游行业以及内部网络人员巡线也有类似功能需求，为满足南昌铁路局等集团客户对巡线定位类的功能需求，故启动江西移动巡线定位系统项目建设。

1.3项目可行性分析

一、项目必要性

在信息通信技术的高速发展过程中，信息化管理在各行业运用越来越广泛，在铁路工务系统建立一个覆盖全局的江西移动巡线定位系统，通过对巡查人员进行定位跟踪、数据回传，通过网络技术，实现局、段间的信息化管理，为工务系统日常作业考核和领导决策提供服务，实现管理的信息化、数据传输与交换网络化以及决策的科学化。

1、从竞争角度看：

建设江西移动巡线定位系统可对铁路系统等集团客户保有，增强客户粘性起到重要作用。

2、从业务发展角度看：

江西移动巡线定位系统将GIS地理信息系统与GPS定位技术相结合，提供了对人员定位、历史轨迹、呼叫对讲、管理调度等一套完整的铁路行业解决方案，该方案后期还可运用于其他部门甚至其他行业和对人员定位有需求的领域，如旅游、消防、市政等。

3、从用户角度看：

基于中国移动通信网络为客户搭建综合性管理系统，能实际解决用户需求，将ICT技术服务于市场，树立“移动信息专家”形象。

二、技术可行性

江西移动巡线定位系统将多个业务部件组合为一个整体，构建具备行业复制能力和使用规模的江西移动巡线定位系统，需使用的技术包括：

GIS地理信息技术、GPS卫星定位技术、数学建模技术、平台开发技术、数据库技术、VPN通道技术、网络安全技术。

以上技术目前均为成熟技术，在IT技术领域已被广泛应用。

1、GIS地理信息技术：

它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题；

2、GPS卫星定位技术：

GPS可以提供车辆定位、防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能。

要实现以上所有功能必须具备GPS终端、传输网络和监控平台三个要素；

3、数学建模技术：

对铁路等行业深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上，用数学的符号和语言，把它表述为数学式子，也就是数学模型，然后用通过计算得到的模型结果来解释实际问题。

4、其他相关技术：

为系统建设还需其他技术来支撑整个技术方案的实现。

1.4项目建设目标

以先进成熟的GIS地理信息系统、GPS全球定位系统和移动通信技术，打造一个覆盖全局的江西移动巡线定位系统，对巡查人员进行定位跟踪、数据回传，通过网络技术，实现局、段间的信息化管理，为集团客户日常作业考核和领导决策提供服务，实现管理的信息化、数据传输与交换网络化以及决策的科学化。

1.5项目建设规模

巡线系统覆盖南昌铁路局下路局工务处、九江桥工段、南昌工务段、赣州工务段、鹰潭工务段、南平工务段、永安工务段、龙岩工务段、福州工务段、厦门工务段共10个单位，同时考虑该平台可延伸至旅游、林业以及内部网络巡线人员使用,项目规模定为2万户,工程满足至2014年底前需求。

1.6项目适用范围

本项目适用于铁路行业各部门，可在旅游、林业、市政等单位复制推广。

项目将协同客户信息系统建设客户信息化应用平台，辅以移动信息化手段，提供客户综合信息应用解决方案。

1.7建设方式

为进一步提高投资的效益，尽快为客户提供服务，江西移动巡线定位系统分重要功能和扩展功能分阶段建设。

2建设内容

2.1总体需求

系统主要有8大功能模块，分为4个主要功能和4个扩展功能：

主要功能：

●巡线人员位置查询功能；

●巡线轨迹回放功能；

●巡线人员实时监控；

●地图功能；

扩展功能：

●终端对讲功能；

●图片拍摄及上传功能；

●系统管理及报表统计等功能；

●气象信息服务平台接入功能；

2.2具体需求

一．产品主要功能描述

系统要采用“框架+组件”的设计思路，从设计结构上，系统应分为两层：

底层和功能层。

系统底层模块是GIS与GPS以及无线通信模块的信息回传，为整个系统建立框架和功能层提供必要的支持；系统功能层的所有功能模块实现对手持终端所有信息的回传、对各种数据的自动分析、判断与各类报表的输出，包含巡线人员位置查询功能、巡线轨迹回放功能、巡线人员实时监控、地图功能、终端对讲功能（或语音调度）、巡线图片拍摄及上传功能、系统管理和报表统计等8大类的功能。

1、巡线人员位置查询功能

（1）系统能通过系统平台实现实时查询巡线人员的位置信息，包括人员名称（姓名）、工作模式、定位时间、人员所处铁路线路里程以及经纬度（需要时显示）等信息。

（2）系统显示的人员位置信息与现场的铁路线路里程偏差不超过50米。

（3）不同工作模式下的人员，应用不同色彩图标或人物来表示。

在页面上可以选择只显示处于某种工作模式下的作业人员。

2、巡线轨迹回放功能

（1）系统应能通过平台查询在过去任意一位巡线人员在可选择时间段的活动轨迹，并能通过系统平台在地图上予以回放显示，轨迹回放的路径与应与实际位置相符。

（2）系统在回放的同时能实时暂停、人工快进快退、并选择某一个时间点时能在地图上显示相应的位置。

（3）系统回放的同时能输出至少包含巡查单位、巡查人、时间、工作模式、巡查起始点（铁路线路里程）、途经里程、区间、时速等信息，并按时间顺序。

3、巡线人员实时监控

（1）系统应能根据接到报警时间进行初步判断需上道巡线的人员是否上道巡线，对未能及时上道巡线手持终端的每间隔3分钟给出一次提示信息自动发到巡线终端，发送次数达三次后，仍未上道出巡的，提示站段一级系统平台操作员，再无上道出巡的，提示路局防洪办监控人员进行人工干预。

（2）系统必须依照“巡回图”为每种报警对应的不同工区建立巡查路径的数学模型，为在报警后出巡的人员实时路径提供对比，对涉嫌违规的巡查人员系统能自动提示站段人员，并要求站段人员给予落实、输入反馈原因，以供防洪办人员检查。

（3）系统能随时改变定位时间间隔，做到更为精确的定位，并在系统地图上做到自动划出自跟踪时起的轨迹。

4、地图功能

（1）地图显示图像界面美观，线路的里程在地图上的标注按每公里一个标注点，每百米一个小标点。

（2）地图的拖动界面时，显示流畅，并有比例尺显示，可至少按1：

25的比例进行缩放，可进行地图上两物体间的相对距离测算。

（3）通过后台管理功能，能在地图上分类标注其它信息，如：

工区生产房位置、看守点位置、桥梁、隧道等。

（4）能够在巡线系统状态下进行地形地图间平滑进行切换，无须重复点击其它窗口，并且地形地图误差在50米范围内。

（5）地图信息必须有一定的加密手段，不得将铁路重要桥梁、隧道的精确位置泄露，不得在地图操作介面上显示精确的经纬度信息。

二．产品扩展功能描述

1、终端对讲或语音通讯功能

（1）系统操作台能够实现路局防洪办、工务段防洪办、巡线手持终端间一对一及一对多的对讲或通讯功能，或以其它语音方式实现上述功能。

（2）对讲、通讯操作应简便、语音清晰洪亮，语音滞后不得大于5秒。

（3）对讲或其它通讯方式操作介面必须与主程序在一个程序上，并且从选择到对讲或通话的操作步骤不得大于3个。

（4）因其它客观因素影响，运营商可选择其它语音通讯方式替代对讲功能。

但必须满足1-3点的要求与更优于POC对讲的语音效果。

2、图片拍摄及上传功能

（1）终端进行照片拍摄后的照片必须大于或等于640*480，JPG格式，容量控制在100至200K。

并具备90至360度的翻转、缩小输出、直接复制到“剪贴板”功能。

（2）系统能根据终端上的不同拍摄模式上传至系统平台，并按类别进行分类存储。

（3）照片显示的信息至少应包含照片拍摄时间、拍摄人、照片拍摄位置铁路公里数信息。

（4）系统照片在平台中的查找操作应简便，从开始到查询到的步骤不得大于3个，在平台中的存储时间取决于服务器硬盘空间容量限制。

3、系统管理及报表统计等功能

（1）系统具备符合路局管理实际情况的组织机构与人员管理配置介面。

（2）系统能通过权限设置实现对巡线人员基本信息的灵活管理，包括查找、添加、修改、删除人员信息以及重新分配段、车间、班组等。

（3）系统具备终端临时调配功能。

（4）系统能自动根据所需数据，生成具有报警时间、通知时间、通知人、出巡人，出巡是否违规等信息的自动报表。

（5）系统平台上通过定制固定报表格式实现对本文所有功能的数据统计并生成相应管理报表。

对于报表输出功能南昌铁路局保留解释权。

4、气象信息服务平台接入功能

系统具备有天气预报、卫星云图、雷达图及其它数据接入功能。

三．满足南昌铁路局提出的其他相关需求

系统将能满足南昌铁路局提出的其他相关需求，能够做到快速响应。

2.3组网方案和功能架构

江西移动巡线定位系统项目平台，以集中数据存储备份方式进行统一的数据存储备份管理，整合接口机的通道进行统一接口部署，网络层中使用统一的路由接入，通过配置实现对网络环境的控制，提升系统安全性。

从逻辑架构来看，江西移动巡线定位系统可以分为数据库服务器、服务端应用服务器、客户端终端、接口子系统等四大子系统。

数据库服务器位于系统的最底层，提供整个系统的数据存储及处理，通过使用数据库管理软件对数据进行管理分析和查询；

服务端应用服务器用来部署服务端应用程序，是整个系统的核心，为客户端应用，管理平台提供业务处理能力；

客户端终端是GPS定位信号的接收器，也是数据采集上报的来源，并可扩展实现对讲功能；

接口子系统实现接口层的集中管理和部署，由集中的接口应用完成客户端交互接口、铁路数据接口、气象系统接口的数据传送和交互功能。

拓扑结构示意图：

3建设原则

3.1稳定性

系统要求能够每天24小时不间断运行，在没有人工干预下，能够保证系统持续提供服务。

3.2先进性

此方案中的各个部分应推荐符合当代信息技术发展形势，既体现先进技术又发展成熟；对平台软件选择必须具备先进性。

3.3扩展性

支持未来随着用户容量的增加和业务扩展时，系统良好的可扩展性，满足未来系统功能扩展要求。

系统应具备灵活的体系架构，支持对新需求的快速响应。

3.4开放性，兼容性

各种设计规范、技术指标及产品均要符合国际和工业标准。

系统中所采用的所有产品都要满足相关的国际标准和国家标准，是开放的可兼容系统，能与不同厂商的产品兼容，可以有效保护投资。

3.5数据安全性

在数据保密、安全措施上采取较缜密的权限与加密管理，以保证系统和数据的安全。

3.6管理、操作、易维护性

随着系统建设规模的不断扩大，系统的可管理性已成为系统能否实施的关键，用户需要的是可解决其问题并易于管理的系统。

3.6可运营性

系统应安全、准确、可靠，保证业务运行；应具有良好的管理、服务、维护手段。

3.7电信级

系统应采用电信级的设计，确保电信级的处理性能和服务质量。

4系统接口

4.1与客户端交互接口

（1）位置信息上报接口

客户端通过采集GPS卫星型号获取经纬度数据，通过位置信息上报接口将经纬度数据传至服务器进行分析和展现。

（2）业务数据交互接口

系统应用中的业务数据通过业务数据上报和下发接口与客户端程序进行同步。

4.2铁路数据接口

（1）基础数据接口

系统中的基础数据包括人员信息、站段信息、里程数信息等，可通过基础数据接口与铁路局内部系统进行同步；

（2）报表数据接口

在扩展的报表统计功能中需要通过报表数据接口从工务段其他管理系统进行数据同步。

4.3气象系统接口

（1）天气预报接口

（2）卫星云图接口

（3）雷达图接口