1. 系统概述
1.1. 现状
近年来，道路交通事故频频发生，给人民群众的生命财产安全带来了极大的威胁。自１９８７年起，我国道路交通死亡人数一直高居世界各国第一位。城市人口的增长和规模的扩大、社会经济活动的增加，使城市交通需求总量以2到3倍于人口的速度增长。随着人民生活水平的提高和路网建设的不断完善，越来越多的人选择长途客运车辆作为异地出行的交通工具。据调查，我国现阶段人均出行次数为每天2.68人次，比以往增长了21.3%。出行量的增加必然加大道路交通安全的压力。
然而目前客运行业普遍存在着管理落后的现象，极大地影响了道路交通的安全。如何有效地减少道路交通事故，是一项非常紧迫的任务。为此，2004年国务院下发了《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》，条例第十四条规定：用于公路营运的载客汽车、重型载货汽车、半挂牵引车应当安装、使用符合国家标准的行驶记录仪。由于行驶记录仪属于事后分析性产品，无法实时监控车辆的运行状态，无法满足当前对和谐交通的要求。因此，建立一套完整的客运监控系统，将GPS定位技术与企业现有的管理体系紧密结合，这样才能缓解交通压力，减少交通事故，打造和谐交通。
1.2. 目标
通过建设客运车辆GPS监控系统，以期从管理和技术角度为长途客运企业提供管理对策，减少交通事故，降低企业运输成本。更好的长途客运车辆的超速、超载及司机超时疲劳驾驶问题；解决客运小车窜线营运问题；解决车辆客运司机的私自载客、私吞票款及私拉乱运等问题；解决公共交通车超速、窜线、不受监控等问题；保证司机的人身安全并监控司机违章情况；有效地调度车辆运营。改善客运车辆调度监控自动化及管理方式较为落后的现状，把GPS技术成功应用于车辆调度系统。
2. 天翼定位系统平台介绍
基于SOA架构的天翼定位LBS平台，是一个集成地理信息系统WEB GIS、全球定位系统GPS/GPSone、移动数据通信(CDMA 1X)、海量数据查询与存储(TB级)的通用位置服务平台。天翼通用LBS平台，是在综合考虑我国LBS业务发展现状和未来发展的要求，融合四川电信多年的LBS平台建设及实施的成功实践经验的基础上重新设计、研发、构建的新一代符合SOA架构要求的电信运营级平台产品。在设计过程中，非常关注LBS的位置服务的核心需求，注重整个平台的接入服务对象的监控及管理、服务体系的可扩展能力、处理性能、兼容性能和各系统平台的支持服务现状，确定走开放和标准的技术路线，结合实用性、先进性、安全性、易扩展、易管理、易实施、高效、稳定等因素，客户端采用B/S结构。
通俗的讲天翼定位业务是集无线电通信（CDMA IX/EVDO）、GPSOne移动定位技术（Assistant GPS）、地理信息系统（GIS）以及车辆安全、人员调度、货物跟踪、智能配送等技术于一体的软、硬件综合信息管理系统。系统具有全天候、全路线管理、监控的功能，主要应用电子地图操作及地理位置信息点标注，人员、车辆、货物的跟踪、调度、监控、历史记录查询、应急报警处理等多种用途。
3. 天翼定位总体架构与运行环境 总休架构图：
系统运行环境
服务器操作系统：Windows 2003 Server；
数据库系统：Oracle 10g或是SQL SERVER 2000/2005
空间数据引擎：凯立德电子地理管理系统及凯立德电子地图； 客户端：Windows 2000 Professional、Windows XP等；
移动设备终端：移动车载终端，具有CDMA1X功能、WAP浏览器、智能移动终端等。
3.1. 天翼定位组网示意图
3.1.1. 数据库
数据库服务器是LBS平台的关键角色。平台接入服务对象上传的位置数据通过通讯服务打包存储在大型关系型数据库中。分监控中心查询历史轨迹，也是通过数据库服务器提供查询服务的。
天翼定位（LBS）监控平台选配高性能数据库服务器，将数据库设备创建在SAN或NAS存储设备上。其数据库分实时数据库和历史(离线)数据库。
要保证整个分布式系统数据的安全统一管理，第一步就是要设置安全可靠的登录机制，即用户只有在使用合法的用户名和口令时，才能具体实现进入分布式天翼定位系统。
数据的安全管理应通过设置权限来控制不同角色用户的操作权力。
天翼定位系统应配置安全漏洞扫描等安全防范软件、局域网病毒防治软件及防火墙等设备。
3.1.2. 通讯服务器
通讯服务器的作用是把通过CDMA 1X网络，获得的天翼定位（LBS）监控平台的所有服务对象的位置及状态数据统一处理并存贮在位置数据库中。
3.1.3. 地图服务器（Web GIS）
地图服务器（Web GIS）用于存储天翼定位（LBS）监控平台地图。天翼定位（LBS）监控平台采用完全覆盖了全国31个省市自治区， 362个地级城市（全国333个地级市＋4个直辖市+25个省直辖县、市、林区）和2862个县级行政区的地图。该地图总共包含11层，最精细比例尺图层为1：5000。
3.1.4. 位置服务应用服务器
位置服务应用是基于位置服务的强大扩展应用服务，针对物流 公安 客运 外勤等典型行业应用提供定制化解决方案并预留多个接口为ERP的完善和OA对接及视频功能做好准备。
4. 客运车辆监控系统介绍
客运车辆监控系统在天翼定位系统基础上，结合企业数据库及相关IT系统进行定制开发，以实现客运车辆监控、安全监管、业务分析、统计查询、数据维护等功能。网络架构如下图所示：
4.1. 平台体系架构
客运车辆监控系统方案从逻辑上分为4个层次，分别为数据层、服务层、业务逻辑层及展现层。
1、数据层：
数据层的核心组件为企业资源数据库。企业资源数据库整合了ERP及运输数据库等多种企业内部信息资源，为业务逻辑层提供基础数据资源。
此外，数据层还包括了凯立德提供的基础地图数据、公共POI数据、企业自身的私有POI数据（如仓库地址、客户地址等）以及系统搜集的各种位置信息。
系统所需的一些配置数据、管理信息等也存储在相应配置库中。 2、服务层：
服务层包括了凯立德最核心的组件通用GIS引擎及LBS引擎，为各种应用提供基础地图
信息及位置服务。
资源优化与调度引擎是服务层最核心的组件，将企业资源数据库中的数据信息进行处理调度，提交各业务引擎。
系统管理组件实现系统的用户权限控制及系统资源调配。 3、业务逻辑层：
业务逻辑层是服务层提供的各项底层功能的具体实现。针对盛丰的业务特点和具体应用部署了各个业务引擎，包括提供地图导航功能和位置服务功能的GIS引擎和LBS引擎，提供具体业务实现的车辆管理引擎，以及提供系统配置、权限管理的系统管理引擎。业务逻辑层实现了盛丰运输综合调度系统的各种具体业务需求。
4、展现层：
展现层负责实现系统与用户终端及管理平台的交互，其核心组件为用于和用户终端进行通信的通信中心以及和管理平台进行交互的WEB服务器。
4.2. 地图基础功能
系统涵盖了基本的地图操作功能，为用户提供了较为便利的地图浏览方式，比如：放大、缩小、漫游、全图、测距、标注等。同时该系统采用分级（比例）显示的方式， 解决了大数据量显示的问题，即保证了大数据浏览的速度，同时又使得地图界面美观，清晰。不会因为数据量太大而使得地图界面显示东西过多，杂乱无章。
地图基础功能描述：
缩放：支持拉框缩放、拉杆缩放、双击放大、鼠标滚轮缩放。 平移：通过鼠标拖动，可以在当前比例尺下平滑移动地图。 全图：在当前窗口显示地图的整体轮廓。 图层控制：可以对地图图层的显示与否进行控制。
距离、面积测量：测量在地图上画的线段表示的距离或画的面表示的实际面积。
地图打印：输出当前地图到打印机上。
4.3. 车辆监控功能
4.3.1. 实时定位
车载终端设备接收GPS卫星信号，获得实时位置（经度、纬度），并向监管中心发送位置、行驶速度、方向及状态数据，从而在监管中心得知车辆动态。
车辆的位置能够实时传送，所有数据能在及时传回系统内。 终端根据系统可要求每隔固定时间将信息自动回传。
4.3.2. 实时监控
系统对车载终端采用点名查看、设置静默、单点发送、多点发送、定时发送、定距发送等多种方式获得静态或动态数据信息，以电子地图为背景显示车载动态与轨迹，对车辆实施监视与管理。
4.3.3. 位置数据回放
系统网络中心应设置各类动态和静态信息数据库，具有足月数据信息和年数据贮存能力，不仅适于用户系统调用、查询，也便于为互联网授权用户访问服务。数据长期保存，可
将任意一时间段车辆的位置数据回放。
数据长期保留，可将任意时间段内某一车辆的位置数据回放。 每一个点信息均保留了该时车辆的时间、速度及方向。
4.3.4. 盲区补报
当进入通信盲区或通信中断时，终端设备可存储多达三天（以每分钟一个点计）的车位数据。当通信联通后，终端设备会自动向用户监管中心发回存储的车位数据。
4.3.5. 参数设置
车辆位置数据设置自动回传，自动回传时间、方式等参数可由用户自行设定，方便管理。
4.3.6. 终端设备程序远程下载
车载设备添加或修改某些功能，不必将车载终端运回公司，可进行远程修改。
4.4. 安全运行管理
4.4.1. 历史轨迹回放
在历史轨迹回放中，系统可查看历史信息中在某天车辆处于什么位置，行驶那条线路。当时的车辆状态是怎样的等等信息；另外，系统支持通过报表的模式向客户提供历史轨迹信息，以EXCEL或者文本的格式精确提供。
4.4.2. 监控拍照
车载终端能接驳2-3个摄像头的接口，可实现对车辆内部进行监控，监控中心可主动要求车载终端拍摄车辆内或前后方等方位的高清晰度的图片，图像大小规格至少有320*240和640*480两种格式，图片像数大于30万。监控中心可设定条件，在外界因素达到设定标准时，即自动进行报警及拍照。可以通过调度中心对摄像头进行设置，车载终端具备自动存储至少10张图像的能力，并能实时传输给调度中心。
4.4.3. 超速报警
当车辆行驶速度超出预先设定的行驶速度并超出时，系统自动向中心报警。调度中心可对车载终端设定速度阈值和超速额定时长（注意：瞬时超速不报警。当超速时间超过额定时长时才算做超速），当车辆移动速度超过此阈值并超出额定时长时车载终端向监控中心发送超速报警信息，监控中心接收到报警信息后提示报警，并自动生成超速报警报表。当车辆超速时，车载终端可用声音提醒司机。系统应能对车辆在运行中的速度进行有效的坐标系内观察，以便车管人员对车的运行情况进行细致的掌握。
4.4.4. 应急报警
一旦遇有紧急险情（如遭劫等），可马上按动应急报警按钮，便自动向监管中心报警，监管中心即刻会知道车辆处于紧急状态以及车辆所在位置。经核实后，进入警情处理程序，助司机脱险。
4.4.5. 断油断电
车辆遇险后，根据当时情况可配合110和公安机关对报警车辆采取切断油路或者切断电路的处置，使车辆无法行驶。
4.4.6. 视频监控
车内视频监控组件由多路摄像头组成。终端可连接多路摄像头，根据实际车况和环境需要安装在不同位置。摄像头抓拍可以很好的保证安全，进行图象抓拍，监控中心可将图片进
行传输保存。
4.4.7. 消息管理
系统平台可设置短消息的种类和接受人，将消息内容发送到车载终端，可显示屏显示并且直接语音播报。
4.4.8. 疲劳驾驶管理
当司机驾驶的车辆行驶时间超过监控中心设备的时长时，系统自动启动车内设备声音提醒驾驶司机停车休息或更换驾驶员。
4.4.9. 车载终端故障报警
车载终端在发生与无线通信无关的故障时可往调度中心传送数据，让调度中心可以时刻掌握车载终端的情况。当车载终端GPS天线遭到破坏，如GPS天线开路/短路时，触发报警，车载终端及时上传告警信息到调度指挥中心，并把位置、状态、方向、时间等警情显示在电子地图上。当车载终端连续20s检测到电压低于设定值（采样间隔0.1s），产生低电压报警，车载终端将按设定的时间间隔连续上报。
4.4.10. 行驶路线管理
调度监控中心软件应具备自动匹配线路，制定车辆行车路线计划，并对车辆的运行设定边界、速度等限制，当车辆超过此限制值时，车载设备将自动向监控中心报警。在进入或离开该路线时向调度中心发送路线报警信息，在没有受到调度中心确认命令情况下，用户可设置时间向中心发送路线报警信息。调度管理中心可选择使用该项服务以限制和规范车辆的行驶范围。当车辆超出规定线路运营时，服务中心将得到警报，并立即自动向运营车辆车载设备发送越界警报警告，同时调度中心将对警报进行相应记载和处理。
4.4.11. 围栏管理
此功能对车辆行驶的范围有一个限制，从而可以大大的提高车辆行驶的安全性，对行驶到区域外的车辆重点监控。提醒类型分为驶入提醒、驶出提醒、驶入/驶出提醒三种。如果监控对象没有按照设定区域的规则进行行驶，系统就会提醒管理员，方便管理员对监控对象的管理。
4.5. 地图搜索功能
1.兴趣点信息查询：信息查询即选择省、城市后，输入相关的关键字或者是用户感兴趣的兴趣点，就可以在地图上查询到相关的地点，具体操作参考下图：
2.交叉路口查询：在选择好相关的城方后，通过输入两条路线的名称，就可以查询到两条路线的交叉路口；具体操作参考下图：
3.规划导航路径：在地图上选择一个起始点，然后选择一个终点，系统自动的规画出一条最佳路径（可以参考所需时间、距离、哪种方式优先）供用户参考选择。具体如下图：
4.6. 地图基础功能
系统涵盖了基本的地图操作功能，为用户提供了较为便利的地图浏览方式，比如：放大、缩小、漫游、全图、测距、标注等。同时该系统采用分级（比例）显示的方式， 解决了大数据量显示的问题，即保证了大数据浏览的速度，同时又使得地图界面美观，清晰。不会因为数据量太大而使得地图界面显示东西过多，杂乱无章。
地图基础功能描述：
缩放：支持拉框缩放、拉杆缩放、双击放大、鼠标滚轮缩放。 平移：通过鼠标拖动，可以在当前比例尺下平滑移动地图。 全图：在当前窗口显示地图的整体轮廓。 图层控制：可以对地图图层的显示与否进行控制。
距离、面积测量：测量在地图上画的线段表示的距离或画的面表示的实际面积。 地图打印：输出当前地图到打印机上。
4.7. 统计查询管理
4.7.1. 里程统计功能
车载终端应具备里程统计功能，能实时将车辆的里程数据上传到调度中心，并可根据
车辆的里程统计参考油耗。
4.7.2. 车辆轨迹统计功能
统计车辆在某一时间段内的定位信息，包括定位时间，位置，速度，状态等，可以对记录位置进行定位置，速度，状态等，可以对记录位置进行定位。可以支持多辆车的选择分析。
4.7.3. 报警统计
统计车辆在某一时间段内的报警信息，包括报警时间，报警地址，报警类型，处理结果等。
4.8. 档案管理
对监控对象的属性信息进行管理，包括司机档案管理、车辆维修管理、车辆事故管理等
4.9. 权限管理
1. 账户管理：完成新增帐号的功能，并可对帐号进行相应的查看、新增、修改、删除的操作。并对新增的用户进行角色的控制。
2. 角色管理：对系统所需要的角色进行操作控制。 3. 配置管理：
控制设置：可以对选中的车辆进行如下的操作，包括断油断电、恢复断油断电、语
音监听、撤消终端报警、初始化设置等操作。
报警设置：可以对车载终端进行最高速度的设置，终端如果超过这个速度就会报警
提示。
电话设置：可以对单个终端或者全部车辆进行短信中心号的设置，也可以选择对终
端进行呼叫限制设置，包括禁止呼入，禁止呼出等。
网络设置：输入IP地址与端口号，可以实现远程设置IP的功能。也可以对某一车
载终端设置数据上传的时间间隔。
群组设置：对终端设置位置上传的时间间隔，可以让终端按照设置的频率上传信息。
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