摘要：車載GPS車輛管理信息系統(tǒng)是采用GPS、GSM/GPRS、GIS與計(jì)算機(jī)技術(shù)研究設(shè)計(jì)的對車輛進(jìn)行導(dǎo)航、定位、調(diào)度、管理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。車輛上的移動(dòng)車載臺(tái)可實(shí)時(shí)通過全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲得自身的位置信息，定位信息通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)以短消息或GPRS形式傳送到監(jiān)控中心，并顯示出來，而無線網(wǎng)絡(luò)又可將監(jiān)控中心的命令發(fā)送到車輛，由車載臺(tái)執(zhí)行。它是基于GIS平臺(tái)，以功能強(qiáng)大的GIS軟件--MapInfo為基礎(chǔ)，利用高級編程語言Delphi進(jìn)行開發(fā)，并在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)SQL Server的支持下運(yùn)行的。

關(guān)鍵詞：GPS；車輛管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

1 前言

由于社會(huì)的飛速發(fā)展，汽車愈來愈成為人們不可缺少的最常用交通工具。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅幾個(gè)發(fā)達(dá)國家，汽車的保有量已達(dá)數(shù)億量之多。而我國的民用汽車保有量也在迅速增長。汽車數(shù)量的快速增加，使得車輛的合理調(diào)度和管理日益成為一個(gè)重要問題。在國民生產(chǎn)中和人民的日常生活中，有很多情況下也需要了解車輛的具體位置，以便及時(shí)指揮調(diào)度管理。首先是對特種車輛的調(diào)度管理。例如運(yùn)鈔車、救護(hù)車、救火車等，在我國這類車輛約有幾十萬輛。對這些車輛往往要求實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控、調(diào)度和指揮。第二，對城市大量的出租車來講，裝上GPS車輛管理信息系統(tǒng)，不僅可以大大增強(qiáng)防盜防劫的能力，而且將十分有利于出租車運(yùn)營管理。總之，車載GPS車輛管理信息系統(tǒng)將具有十分良好的應(yīng)用前景。

2 系統(tǒng)的組成與功能分析

2.1 系統(tǒng)的組成

車載GPS車輛管理信息系統(tǒng)主要由三部分組成，即車載GPS終端設(shè)備部分、監(jiān)控中心部分和無線通信部分。車載設(shè)備部分主要面向用戶用來通信、定位和車載設(shè)備數(shù)據(jù)的傳輸，監(jiān)控中心為用戶提供完善的服務(wù)，無線通信部分則為用戶和監(jiān)控中心傳輸交換數(shù)據(jù)。

2.2 系統(tǒng)應(yīng)具有的主要功能

2.2.1 車輛定位導(dǎo)航

對于每輛已入網(wǎng)的車輛要隨時(shí)可以查詢到車輛在行駛過程中的狀態(tài)、路線、當(dāng)前的位置、速度、方向等車輛的基本信息。

2.2.2 車輛監(jiān)控

監(jiān)控中心能實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)內(nèi)車輛當(dāng)前所處的位置，能在監(jiān)控中心的電子地圖上準(zhǔn)確地顯示車輛當(dāng)時(shí)的狀態(tài)，如所處位置、行駛速度、運(yùn)行方向等信息。

2.2.3 車輛遠(yuǎn)程控制

監(jiān)控中心可以對車輛的參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置，對車輛實(shí)施遠(yuǎn)程鎖門、遠(yuǎn)程熄火等。

2.2.4 車輛報(bào)警與報(bào)警處理

當(dāng)車輛遇到緊急情況時(shí)，通過車載設(shè)備發(fā)出相應(yīng)報(bào)警，如反劫、防盜、救援報(bào)警等，監(jiān)控中心收到報(bào)警信息后，進(jìn)行相應(yīng)的處理。對于一些車輛，監(jiān)控中心還可以對車輛的運(yùn)行設(shè)定邊界、速度等限制，當(dāng)車輛超過此限制值時(shí)，車載設(shè)備將自動(dòng)向監(jiān)控中心報(bào)警。

2.2.5 車輛調(diào)度

監(jiān)控中心在了解車輛目前的運(yùn)行狀況和所處的地理位置后，利用地理信息系統(tǒng)的分析功能，可以對車輛進(jìn)行合理調(diào)度，提高車輛的利用效率。

2.2.6 最優(yōu)路徑分析

根據(jù)車輛的當(dāng)前位置和輸入的目的地，系統(tǒng)能夠自動(dòng)計(jì)算出最佳路徑并在電子地圖上描繪出來；對于常用的線路，還可以儲(chǔ)存起來直接調(diào)用。

2.2.7 地圖顯示和信息查詢

系統(tǒng)把車輛的定位信息與文本、圖像等信息資料有機(jī)地結(jié)合到電子地圖中，可以直觀的顯示車輛的位置，并可以根據(jù)關(guān)鍵字來查詢地理信息、車輛信息等。

3 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 監(jiān)控軟件的詳細(xì)設(shè)計(jì)

監(jiān)控軟件主要包括一下幾個(gè)模塊：監(jiān)控主窗口、監(jiān)控副窗口、車輛位置信息及車輛信息選擇頁、監(jiān)控設(shè)置及查詢選擇頁、菜單欄、工具欄和狀態(tài)欄。

監(jiān)控主窗口是進(jìn)行車輛監(jiān)控的基本模塊，監(jiān)控軟件和通訊機(jī)連接后，車輛發(fā)送過來的狀態(tài)信息將可以實(shí)時(shí)顯示在主窗口內(nèi)。窗口上方有工具欄，可以對窗口放大、縮小、漫游、自動(dòng)居中、信息查詢、距離測量、跟蹤顯示等。另外，當(dāng)鼠標(biāo)在窗口內(nèi)是單擊右鍵，也會(huì)彈出一個(gè)快捷菜單，因?yàn)槭菍apInfo嵌入在系統(tǒng)中的，因此該彈出菜單的項(xiàng)目和MapInfo的彈出菜單是一致的。

主窗口下面的車輛位置信息及車輛信息選擇頁：車輛發(fā)送的信息經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)可以顯示在該頁，主要有車牌號、所在的經(jīng)度緯度、行駛方向、速度、接收時(shí)間，另外還可以自動(dòng)獲得車輛所在處的顯著地物或建筑物標(biāo)志，方便對車輛的查找。車輛信息頁可以顯示車輛的基本信息，如車牌號、車載電話、司機(jī)姓名、車輛類型、車輛顏色等。

監(jiān)控、設(shè)置及查詢選擇頁：監(jiān)控頁上面的列表框顯示所有受監(jiān)控車輛的車牌號，當(dāng)用鼠標(biāo)單擊是將在右側(cè)顯示該車的車載電話，雙擊將會(huì)彈出一個(gè)對信息發(fā)送頁面。選擇設(shè)置頁可以對某個(gè)車輛進(jìn)行設(shè)置是否顯示，是否允許跟蹤等，以及是以線的方式還是以點(diǎn)的方式顯示等。查詢頁中有個(gè)地理信息輸入框，輸入后點(diǎn)擊確定將會(huì)把所有的相關(guān)信息在下面列表框里列表顯示，并會(huì)在主窗口中加亮顯示。

菜單欄和狀態(tài)欄：菜單欄中有文件、顯示、地圖、查詢、幫助這五項(xiàng)，其中文件中有登錄、退出項(xiàng)；地圖中放大、縮小、漫游、測距及圖層設(shè)置項(xiàng)；點(diǎn)擊查詢，可以獲得用戶資料。狀態(tài)欄中有登錄的操作員編號、操作員級別、連接狀態(tài)以及監(jiān)控主窗口的地圖名稱。對于連接狀態(tài)，如果已經(jīng)和通訊管理機(jī)相連則顯示連接正常，否則顯示連接錯(cuò)誤。

3.2 通訊管理機(jī)的詳細(xì)設(shè)計(jì)

監(jiān)控管理機(jī)軟件的模塊包括監(jiān)控臺(tái)指令窗口、車載臺(tái)回傳數(shù)據(jù)窗口、菜單欄和狀態(tài)欄。監(jiān)控臺(tái)指令窗口列表顯示有監(jiān)控臺(tái)發(fā)送過來的指令，有指令源（從那臺(tái)監(jiān)控臺(tái)傳來的指令）、指令內(nèi)容、車載臺(tái)SIM號、發(fā)送時(shí)間、成功與否等。車載臺(tái)數(shù)據(jù)列表顯示了有車載臺(tái)發(fā)回來的數(shù)據(jù)的內(nèi)容、發(fā)送時(shí)間、車載臺(tái)SIM號等。菜單欄由系統(tǒng)、日志、清除顯示等項(xiàng)。狀態(tài)欄顯示了通訊管理機(jī)的當(dāng)前的狀態(tài)，如是否與監(jiān)控臺(tái)相連接，發(fā)送和接收到的信息的條數(shù)等。

3.3監(jiān)控命令發(fā)送與定位信息接收的實(shí)現(xiàn)

在Delphi編程語言中有一個(gè)RadioGroup控件，在該控件里面可以設(shè)置它的Items屬性，其項(xiàng)目是一系列的單選框，選中一項(xiàng)單選按鈕后，發(fā)送按鈕由不可用變?yōu)榭捎?，然后按下發(fā)送按鈕，觸發(fā)ButtonClick事件，在系統(tǒng)內(nèi)部可以就可以通過函數(shù)生成命令代碼。監(jiān)控臺(tái)就開始連接通訊管理機(jī)，在Timer控件的控制下，定時(shí)向通訊管理機(jī)發(fā)送連接指令，如果連接成功則將命令發(fā)送過去病在右邊發(fā)送窗口中顯示；如果通訊管理機(jī)沒有啟動(dòng)或連接不成功，則連接錯(cuò)誤。

當(dāng)監(jiān)控臺(tái)連接到通訊管理機(jī)以后，通訊管理機(jī)內(nèi)的定時(shí)器就會(huì)開啟，定時(shí)檢測由監(jiān)控臺(tái)發(fā)來的指令和由車載終端返回的信息。對于由監(jiān)控臺(tái)發(fā)來的指令，通過函數(shù)sskWithMonitorClientRead(Sender;Socket:)獲得監(jiān)控臺(tái)的主機(jī)名、IP地址和指令內(nèi)容。

然后通過語句

iHeaderPos:=Pos(CMD_HEADER，sMonitorCmd);

iTailPos:=Pos(CMD_TAIL，sMonitorCmd);

判斷指令格式的正確性，指令格式如果正確就繼續(xù)向下執(zhí)行；否則返回錯(cuò)誤信息。然后根據(jù)指令的內(nèi)容判斷其類型，轉(zhuǎn)化為可以發(fā)送的格式。最后通過SendATCommandToME(sATCommand，sRet)函數(shù)將指令發(fā)送出去。最后將發(fā)送成功的信息返回給監(jiān)控臺(tái)，同時(shí)將將發(fā)送時(shí)間、指令內(nèi)容、指令源等信息保存在日志文件里。

對于從車載終端返回的信息，通訊管理機(jī)通過設(shè)備接收后，首先通過函數(shù)對信息的格式，對車臺(tái)編號等進(jìn)行合法性檢查。檢查正確無誤后，接著判斷消息的類型，把消息發(fā)送給監(jiān)控臺(tái)處理，同時(shí)通過函數(shù)AppendLogToFile（）寫入日志文件中。通訊管理機(jī)將信息發(fā)送給監(jiān)控臺(tái)后，監(jiān)控軟件通過內(nèi)部的一系列通信協(xié)議和函數(shù)獲得車輛的狀態(tài)信息，包括車牌號、車輛編號、經(jīng)緯度、速度、方向、目前狀態(tài)等。

4 結(jié)論

本文只是簡略論述了系統(tǒng)的初步結(jié)構(gòu)和基本的功能，具體的實(shí)現(xiàn)上還有待于進(jìn)一步的研究。但是無論是在國內(nèi)還是國外，對信息技術(shù)的日益重視和各部門的支持，使得在汽車定位導(dǎo)航這一基礎(chǔ)上擴(kuò)展的以GIS為數(shù)據(jù)處理平臺(tái)和GSM/GPRS為數(shù)據(jù)傳輸通道的車輛綜合管理信息系統(tǒng)得到了飛速發(fā)展，并且已經(jīng)比較成熟，必將廣泛應(yīng)用在交通運(yùn)輸、公安消防、遠(yuǎn)程監(jiān)控調(diào)度等領(lǐng)域。

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