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移动定位业务概述
2006年7月12日 11:19  来源:中国新通信  作者:李伟章
  概述

  车辆监控、调度系统利用公用移动通信网的数据承载通道(SMS、GPRS、CDMA 1X)作为监控中心与移动目标之间的信息传输媒介,利用各种通信平台(Internet、DDN专线、帧中继、VPN、ISDN、PSTN等)作为监控中心与远程工作站之间的通信方式,综合运用全球定位系统(GPS)和基于电子地图的地理信息系统(GIS)相关技术,实现对移动目标位置的跟踪、调度/指挥、监控、报警求助和信息咨询等服务。在此基础上亦可针对移动目标的不同类型,对部分功能予以优化,建立各种专用的车辆监控/调度系统,从而满足各种不同类型移动目标的服务需要。

  应用范围包括:客运车辆、货运车辆、特种货物运输车、出租车、社会车辆、被保险高级车辆、国宾车队、公安车辆、消防车辆、邮政车辆、银行运钞车、医疗急救车、应急修理车、专卖商品运输车等。
  一 系统采用的技术

  目前的车辆监控、调度系统一般采用下列技术:

  1. 定位技术

  车载终端多数采用GPS定位技术,亦可采用移动通信网络定位技术或两者相结合的定位技术。

   2.定位数据传输技术

  利用GSM网的SMS通道或GPRS通道或CDMA 1X网的PDSN通道传送目标移动终端的定位数据、监控和告警等数据。

  3.GIS技术

  GIS技术将定位信息(经、纬度)和电子地图相结合,将地图和移动目标位置同时显示在车载台的屏幕上(导航、导购、导游等)或计算机屏幕上(跟踪、监控、指挥、调度、报警等),使用户可以直观地使用各种地理信息和车辆定位服务。

  4. Web GIS技术

  Web GIS技术利用互联网,在Web或WAP上发布空间数据,并将空间数据以电子地图与移动目标轨迹的形式,直观地展现在页面上供签约用户浏览。

  5. 局域网技术

  利用局域网将通信、GIS、Web等服务器以及数据库互联组成车辆监控、调度中心。

  6. 呼叫中心技术

  很多车辆调度中心同时亦是呼叫中心,例如:出租车调度中心亦是乘客要车的出租车呼叫中心;110/119车辆指挥、调度中心亦是110/119接警、处警中心。
  二 系统特点

  系统可建立在GSM网络或CDMA 1X网络基础上,以下仅介绍建立在GSM网络基础上的GPS/GSM车辆监控、调度系统。该系统具有以下特点:

  (1)无需申请频点,占用大量资金建立专用无线通信网络。利用全球性覆盖的公众GSM网络传输移动定位数据。

  (2)利用GPS全球定位系统、GSM移动通信网络、公众电话交换网(PSTN)和互联网等免费或低成本和全球范围覆盖的资源建立车辆监控、调度系统。

  (3)利用GPS定位、GSM定位、GSM数据通信、地理信息系统(GIS)、遥测/遥控、数据库、Web、局域网和呼叫中心等成熟技术进行系统集成。

  (4)对移动目标在全国、乃至全球范围内的实时、精密定位监控。

  (5)SMS数据传输信道有一定时延影响定位精度,GPRS数据传输信道实时性好、按流量计费。

  (6)车载台体积小、易隐蔽、耗电少、工作稳定、GSM终端部分无需外接天线。

  (7)系统可同时监控大数量的移动监控目标。

  (8)系统具有移动目标动态跟踪、调度指挥、远程监控、自动报警、导航(可选)等多项功能,车载终端可同时具有语音功能。
  三 系统功能

  GPS/GSM车辆监控、调度系统的功能为:

  1.车辆定位功能

  车载终端利用GPS定位技术对车辆进行定位,并通过GSM移动通信网的SMS或GPRS通道传送车辆定位数据,无论车辆行驶到哪里,都受到中心的监控。

  2.移动目标的电子地图显示

  在指挥、调度中心屏幕的电子地图上,用图标形式直观显示一个或用多窗口显示多个移动目标的实时位置,移动目标的GPS定位信息不断改变,在电子地图上可以自动跟踪其行进轨迹。

  3.调度功能

  监控、调度中心的调度员,可以在中心显示屏的电子地图上,找到被监控车辆的具体位置。例如:出租车公司的调度员根据要车客户的地点,可在相应区域的电子地图上查找离客户最近的一辆空载出租车进行调度。货运公司的调度员除了掌握每部货车的位置外,还可根据货运情况对司机进行调度,让他们就近运送货物,用以减少车辆的空载率,降低货运成本。

  调度员可通过GSM网的话音信道进行话音调度;亦可利用GSM网的SMS通道和车载台的调度显示屏进行短信调度和发布信息(例:交通信息、单位通知等),用以实现单位车辆的统一调配与管理或出租车、公交车、长途客车和特种车辆的统一调度、指挥。

  4.话音功能

  在车辆正常运作时,车载台可作为手机使用,是一台移动的公共电话。

  5.报警功能

  防盗报警:当车辆处于设防状态时,若有盗贼打开车门;若车载终端人为破坏;若红外线传感器发现异常情况,车载终端自动向监控中心报警,同时自动发出声、光告警信号。

  遇劫报警:车辆遇劫时,司机可使用防劫暗开关或操纵遥控器向监控中心报警;若公交车、运钞车、邮政车等出现偏离规定行车路线等情况,车载终端自动向监控中心报警。

  人工报警:系统除了能自动报警外,还可进行人工报警,车主可直接打电话给监控中心。中心核实车主身份后,可对车辆进行定位、追踪与控制。

  交通事故报警:当车辆发生交通事故时,可以人工或自动向监控中心发出求救信号。

  在被盗、遇劫等情况下,电子地图弹出报警窗口并发出报警声,监控中心进入出事车辆监控程序。除了实时监控出事车辆的情况外,还可以记录车辆位置、方向、速度和记录行车轨迹供事后回放;监听出事后车内的对话与其它声响并进行录音,为日后的案件处理提供证据。遥控车辆断油、熄火、锁车门等迫使报警车辆停在原地,以便执法人员赶到现场进行处理。报警后,报警车辆的无线通话功能将自动关闭,从而提高车上人员的安全性。

  6.信息查询功能

  授权用户可通过电话或浏览互联网向监控中心查询相关车辆实时位置信息或所保存的历史信息。

  7.车载导航功能(可选)

  在车载终端中采用大屏幕显示、将车辆自身的GPS定位图标显示在当地的电子地图上,用以实现自导航功能。

  8.其它功能

  车辆行驶轨迹存储与回放、给司机导航和选择最佳路线、目标距离估算、盲区航迹推算、与110台联网、交通智能管理等。

  四 系统组成

  所有车载台的GPS车辆定位信息以GPRS的方式上传,在监控调度中心汇总,通过计算机局域网进行存储、处理;调度中心的终端显示基于地理信息系统(GIS)的电子地图。该系统可通过互联网发布,称为Web GIS系统。利用Web GIS系统不仅使监控、调度中心系统调度员能够方便直观地观察到各个车辆的实际运营位置并了解其状态,为调度提供依据,授权用户也可以通过互联网上的网页来浏览相关车辆实时状态。总调度中心的终端显示为大屏幕系统,配合电子地图系统可以为系统调度人员提供直接可视化依据。

  GPS/GSM车辆监控、调度系统的组成如图1所示。其中的监控、调度中心部分由一个局域网组成。

  1.通信服务器

  通信服务器通过DDN专线方式或互联网连接GSM移动通信网的短信中心或GPRS核心网,用以传送定位数据,故通信服务器是GPS/GSM车辆监控、调度中心局域网与GSM网络的网关。

  2.数据库服务器

  中心数据库中存储的信息包括:

  (1)基础数据

  系统首先需建立人(司机年龄/驾龄、驾照号等)、车辆(牌照号、车型、车况、用途、修理记录、购入年月等)等信息。

  (2)原始数据

  原始数据是指系统采集的作为处理依据的数据以及一些临时数据。原始数据最主要的是车辆定位数据,包括:在电子地图配合下记录车辆位置、行驶路线、距离、方向、速度以及在某一位置的停留时间。以及其它有关司机的耗油、营业额、违章、故障、考勤等管理信息。

  (3)保存查询数据

  上述原始数据中作为决策参考的数据和一些异常情况下的数据(例如:破案线索等)是需要保留与查询的,这些数据保留在保存查询数据库中,并需随时间的流逝作定期处理。

  (4)业务管理数据

  通过司机输入的信息,取得司机个人信息,例如:考勤、耗油、公里数、空车率、繁忙时间段、故障率、违章罚款等,为管理者提供管理与规划的依据。

  3.GIS服务器

  GIS服务器为车辆监控、调度系统的运行提供了直观的地图环境,使GPS跟踪目标能实时地、正确地显示在当前的地图中,并可同时显示跟踪目标的经纬度或大地坐标。可动态监控系统中的每辆车,可利用多个窗口对多个移动目标进行管理、记录与回放。

  通过此系统,可以在大屏幕显示终端上看到高质量、高清晰度的电子地图画面,能快速在屏幕上显示出城市地图、街道分布、主要建筑物等相关信息。调度人员可根据需要,随时进行多层显示、区域自动切换;对地理信息画面可以任意放大、缩小、平移;执行地址查询、报警监听、车辆数据库联机查询等操作。系统支持单车查询或多车轮询等通信方式,系统应可动态显示每辆车的坐标、速度、运动方向等参数,并保留随时进行现场车辆控制的功能。

  4.Web服务器

  系统中的Web服务器是连接中心局域网和互联网的网关,用以支持GIS图层的Web发布,即实现Web GIS功能。授权用户可通过公众互联网访问系统,浏览GIS图层,获取自己所关心的车辆信息或系统信息,用以支持移动办公或向签约用户提供相应的企业应用。例如:企业用户可通过Web GIS随时了解本企业车辆的实时位置与运行情况,通过话音或短信对车辆进行指挥、调度。

  5.呼叫调度中心

  GPS/GSM车辆监控、调度中心的计算机局域网,通过呼叫调度中心与公众电话网(PSTN)以及公众陆地移动通信网(PLMN)相连接。例如:公安系统的110/119接警、处警台;卫生系统的急救车120受理、调度台;出租车公司的叫车受理、车辆调度中心等。

  呼叫调度中心包括电话排队器、调度机、局域网终端(GIS服务器的客户端)等。调度员根据终端所显示的各种车辆位置信息与其它辅助调度信息,通过话音、短消息等通信手段受理客户信息并对车辆实施监控、指挥、调度。

  6.GPS差分站和差分服务器

  民用GPS服务提供的定位精度只有100m,为达到系统要求的精度可采用差分GPS技术,即在车辆监控/调度中心增加GPS差分站和差分服务器。GPS差分站利用GPS接收机测得的站点位置,送GPS差分服务器。该服务器将GPS差分站所测位置与站点所在的实际位置相比较,得出GPS测位的偏差。利用这个偏差,对该中心所接收车载台的GPS粗定位测量值进行校正,经校正的定位信息送GIS服务器进行车辆位置显示,用以提高GPS测量精度。采用差分GPS技术后,定位精度可提高5m~30m。

  7.车载台

  车载台主要由GPS模块,GSM模块,主控模块和显示屏、天线等组成。具有定位、GPRS/SMS双向数传、移动通话、报警、上报车辆情况、执行车辆控制、导航等功能。

  移动定位业务的应用范围非常广阔,以上仅为其中的一个应用。我国拥有世界上最多的移动通信用户,这就形成了潜在的定位应用消费市场;我国国土辽阔,车辆及运输工具数量庞大,又构成了定位应用的行业市场,移动定位技术在我国应该具有很好的市场前景。
 
 [关键词]:移动定位 GIS GPS  发表评论    【推荐】 【打印

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