摘要：隨著社會的不斷發(fā)展，現(xiàn)代車輛的管理方式、調(diào)度手段都發(fā)生了重大變化，以GPS技術(shù)、無線通信技術(shù)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)車輛管理系統(tǒng)實現(xiàn)了車輛管理的計算機化。

關(guān)鍵詞：GIS定位電力車輛管理

按照國家電網(wǎng)公司十項服務(wù)承諾的要求，電力搶修人員必須在一定的時限內(nèi)趕到事故發(fā)生地點，及時完成故障排除功能，在這種情況下，對于電力車輛管理提出了更高的要求。隨著社會的不斷發(fā)展，現(xiàn)代車輛的管理方式、調(diào)度手段都發(fā)生了重大變化，以GPS技術(shù)、無線通信技術(shù)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)車輛管理系統(tǒng)實現(xiàn)了車輛管理的計算機化。

1 概述

在實際的生產(chǎn)過程中，由于電力輸電線路沿途區(qū)域廣，地形復雜，線路的運行維護需要大量的生產(chǎn)車輛，車輛的高效率對輸電線路的巡檢維護起著重要的作用。車輛的實時定位和遠程調(diào)度是體高生產(chǎn)車輛使用效率的關(guān)鍵，它對車輛進行全程實時跟蹤，自動確定生產(chǎn)車輛在特定時刻的位置，將調(diào)度、服務(wù)信息及時反饋給車輛管理調(diào)度人員，通過對生產(chǎn)車輛反饋信息的分析以及調(diào)度有效提高生產(chǎn)車輛使用效率，實現(xiàn)輸電線路維護工作的針對性，有效性。

2 現(xiàn)狀

目前車輛定位技術(shù)主要由GPS、航位推算、慣性導航等，其中以GPS定位精度最高，GPS全球定位系統(tǒng)以其全球性、全天候、實時定位等優(yōu)點顯示出強大的競爭力，在多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。到目前為止，許多運營車輛監(jiān)控系統(tǒng)都采用（SMS）短消息，這些短消息主要是通過GMS網(wǎng)絡(luò)提供。這種運營模式有著自身的不足，通常情況下，要收取短信費，即便是有一定的優(yōu)惠費用還是很高，所以，大多數(shù)的運營車輛都不會采用這種方法，也就更不談跟蹤了。這一模式還有缺陷就是，短信在發(fā)送的過程中，很容易出現(xiàn)丟失或者不能及時收到的情況。3G移動通信網(wǎng)絡(luò)的接口資源一般可以按照業(yè)務(wù)量的大小或者運營者相關(guān)的要求做出相應(yīng)的選擇，一定程度上實現(xiàn)了與IP網(wǎng)絡(luò)進行互相交流溝通的功能。在使用功能上，網(wǎng)絡(luò)能提供給擁護的功能，3G無線網(wǎng)絡(luò)同樣也能提供。廣大擁護選擇3G無線網(wǎng)絡(luò)，能夠有效的解決GPS監(jiān)控系統(tǒng)中可能遇到的很多問題，客戶可以“永遠在線”并可節(jié)省運行費用。在基于GIS定位技術(shù)的電力車輛安全管理系統(tǒng)中，為了使各個子系統(tǒng)都能更好的協(xié)調(diào)運作，需要融合各種關(guān)鍵的技術(shù)，例如車輛的交通信息采集處理技術(shù)、數(shù)據(jù)處理算法和多源信息融合技術(shù)等等。

3 系統(tǒng)組成

基于GIS定位技術(shù)的電力車輛安全管理系統(tǒng)是實現(xiàn)基于GPS、3G無線通信網(wǎng)絡(luò)的車載定位終端，車輛能夠?qū)崟r接收GPS信號進行定位，并通過3G無線網(wǎng)絡(luò)將生產(chǎn)車輛的位置、速度、行駛方向以及車輛狀態(tài)等信息實時發(fā)送至車輛管理平臺系統(tǒng)，實現(xiàn)對生產(chǎn)車輛的實時監(jiān)測。

系統(tǒng)還可以建立與本系統(tǒng)應(yīng)用范圍相適應(yīng)的可精確定位的地圖數(shù)據(jù)庫，在車輛的使用過程中，隨時可以調(diào)用相關(guān)地圖要素和相關(guān)電網(wǎng)數(shù)據(jù)，以滿足安全需要。

GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)由車載GPS終端、若干個前臺值班席（客戶機）、專用的通信管理機和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成，通過以太網(wǎng)構(gòu)成的控制體系。車載GPS終端通過衛(wèi)星獲取到經(jīng)緯度信息，通過車輛傳感器獲取到速度報警等信息，再通過3G無線網(wǎng)絡(luò)直接傳輸數(shù)據(jù)到中心管理服務(wù)器，由中心管理服務(wù)器解析出經(jīng)緯度及其他數(shù)據(jù)信息。監(jiān)控中心連接到服務(wù)器可以監(jiān)控到所有車輛實時位置信息并通過投影機或者電視墻顯示，其他用戶可通過合法的用戶名密碼監(jiān)控授權(quán)監(jiān)控的車輛信息。

前臺值班席一般需要硬件和軟件協(xié)調(diào)支持，在硬件上主要是利用圖形工作站，在軟件上主要利用GIS系統(tǒng)進行操作。軟件地圖的主要功能是顯示車輛返回的定位信息以及車輛本身所處的狀態(tài)，除此之外，還能夠通過相關(guān)的軟件系統(tǒng)對車輛的歷史信息進行查閱前臺值班座席的數(shù)量，可以隨時增加以適應(yīng)不斷擴充的用戶數(shù)量。

后臺也是由軟件和硬件進行支持的，硬件主要是以PC Server來支持，軟件主要是通過SQL-Server數(shù)據(jù)庫來操作。通訊接口的一個重要功能就是接受車輛返回的信息，除了對信息進行完整的保存，還把相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息發(fā)到各個前臺值班席。類似的是，前臺的操作管理也需要通過后臺系統(tǒng)來完成，最終將信息發(fā)送到車載終端，并對操作記錄及時的保存到數(shù)據(jù)庫。通常情況下，在一個局域網(wǎng)內(nèi)可以同時實現(xiàn)前臺與后臺數(shù)據(jù)的通訊，但是，需要注意的是，后臺的服務(wù)器IP地址一定要固定。

后臺服務(wù)器跟車載終端的數(shù)據(jù)通訊可以根據(jù)車載終端的數(shù)量和交互的數(shù)據(jù)要求選擇不同的方式：

車載終端的總數(shù)量較小（100臺以內(nèi)），每臺終端所監(jiān)控的數(shù)據(jù)量也不大。同時采用SMS進行數(shù)據(jù)的上報和下發(fā)。這時，后臺服務(wù)器可以選擇通過串口連接同網(wǎng)絡(luò)的Modem，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。車載終端的數(shù)量多，但是每臺終端所監(jiān)控的數(shù)據(jù)量也不大。仍然采用SMS進行數(shù)據(jù)的上報和下發(fā)。這時，后臺服務(wù)器可以選擇通過運營商提供的短信網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

4 創(chuàng)新點

4.1 基于探測車的交通信息采集及數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究 探測車交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所采集的信息能為運營車輛提供有效及時的交通信息。交通探測車信息采集方式一般采用GPS技術(shù)，采用這一技術(shù)有著許多優(yōu)點，能有最大限度的節(jié)省成本，對于現(xiàn)有運行車輛的情況能夠提供準確高精度的信息。研究中構(gòu)建了基于GPS位置信息的探測車采集系統(tǒng)，為動態(tài)車輛管理系統(tǒng)提供有效的動態(tài)交通信息。研究提出了基于駐留時間的探測車數(shù)據(jù)處理算法，通過駐留時間分析確定車輛在同一弧段上所停留或消耗的時間，進而獲得車輛行經(jīng)路段的平均運行速度。研究進行了實地數(shù)據(jù)采集實驗，通過對比現(xiàn)場采集的路段速度與系統(tǒng)計算速度，驗證探測車采集數(shù)據(jù)算法所獲得的區(qū)間速度值的精度。

4.2 基于多源歷史數(shù)據(jù)庫的短期交通預測技術(shù)研究 短時交通預測技術(shù)是一種具有前瞻性的技術(shù)，能夠提供更準確的交通信息。研究中是以非參數(shù)回歸方法為基礎(chǔ)進行的，這種模型的基本思想就是要形成典型的歷史數(shù)據(jù)庫，對各種歷史信息展開全面有效的分析綜合。在歷史數(shù)據(jù)庫中的不同的數(shù)據(jù)都代表了不同的交通演變方向，實時采集的最新交通數(shù)據(jù)經(jīng)過過濾處理和修正后，與歷史庫進行比較，尋找到與實時數(shù)據(jù)最相似和最接近的K組數(shù)據(jù)。

4.3 車輛組合定位數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究 要想更好的實現(xiàn)車載終端導航的功能，就需要對車輛進行準確的定位，這是一個基礎(chǔ)性的條件。在城市中，交通環(huán)境比較復雜，GPS很容易受到多種因素的干擾，使得本身的功能不能更加有效的發(fā)揮，因此，在使用的過程中，配合組合技術(shù)來實現(xiàn)車輛定位的準確性，是一種有效的方法。將GPS與自主推算的DR系統(tǒng)組合形成的組合定位系統(tǒng)，能將兩種技術(shù)自身的優(yōu)點有效的結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)定位效果的最優(yōu)化。車載GPS/DR組合導航系統(tǒng)融合GPS 與DR兩種系統(tǒng)的觀測信息，通過建立組合卡爾曼濾波融合算法，能夠得到比單純的GPS 定位或DR 推算更高的精度，該系統(tǒng)不是兩種系統(tǒng)的簡單相加或相互輔助，而是利用了信息融合技術(shù)，實現(xiàn)兩種定位數(shù)據(jù)的最優(yōu)濾波和數(shù)據(jù)的融合。

5 結(jié)束語

基于GIS定位技術(shù)的電力車輛安全管理系統(tǒng)綜合利用計算機網(wǎng)絡(luò)、全球衛(wèi)星定位（GPS）、無線通信、地理信息系統(tǒng)（GIS）等多學科的前沿技術(shù)，與電力生產(chǎn)車輛監(jiān)測的應(yīng)用特點緊密結(jié)合，提供基于GPS定位服務(wù)的車輛監(jiān)控管理平臺?？梢杂行У膶﹄娏ιa(chǎn)車輛的位置、速度、行駛方向、車輛狀態(tài)等信息進行實時監(jiān)測，使車輛管理調(diào)度人員準確直觀的掌握生產(chǎn)車輛的工作狀態(tài)，及時指揮調(diào)度電力生產(chǎn)車輛，最大程度地提高了生產(chǎn)車輛運行的安全以及工作效率，同時也極大地提升了電力生產(chǎn)應(yīng)對突發(fā)事件的快速反映和應(yīng)急處置能力。為電力生產(chǎn)車輛的管理和調(diào)度提供一種新的管理技術(shù)手段，同時也在提高管理水平和效率的同時，樹立良好企業(yè)形象。