彭 可，范 平，余 凱

(湖北科技學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北 咸寧 437100)

隨著時(shí)代的發(fā)展,汽車數(shù)量的劇增,交通管理以及車輛安全越來(lái)越受到重視。雖然現(xiàn)在已經(jīng)有很多成熟的監(jiān)控系統(tǒng)或監(jiān)控技術(shù)，比如利用高清攝像頭定點(diǎn)監(jiān)控或利用高清攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)控，然而基于Web形式的監(jiān)控系統(tǒng)卻很少見。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的普及，采用Web形式的監(jiān)控系統(tǒng)將會(huì)廣泛被人們接受和應(yīng)用。

基于Web的GPS監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛運(yùn)行狀態(tài)，能夠?qū)囕v的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠?qū)崟r(shí)查看車輛的地理位置，并能結(jié)合百度地圖實(shí)時(shí)顯示車輛位置。不僅可以保證車輛的安全，更可以用在對(duì)道路的交通管理，本系統(tǒng)也可應(yīng)用與智能交通系統(tǒng)中。

系統(tǒng)采用了Jquery模塊化調(diào)用方式，方便了對(duì)文檔對(duì)象的操作；同時(shí)使用了支持動(dòng)態(tài)從數(shù)據(jù)庫(kù)引入數(shù)據(jù)的dtree、使用Ajax技術(shù)，使程序更小、更快；使用Json文本格式，采用Net平臺(tái)，使程序更加合理，開發(fā)更加迅捷。

一、基于Web的GPS監(jiān)控系統(tǒng)框架

系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，由上至下依次可分為三個(gè)層次，表現(xiàn)層，業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)層。如圖1所示：

圖1 系統(tǒng)組織架構(gòu)圖

表現(xiàn)層：通過瀏覽器向用戶展示相應(yīng)數(shù)據(jù)處理結(jié)果；在本系統(tǒng)中表現(xiàn)形式為直接通過圖形化界面將所有結(jié)果顯示出來(lái)；

業(yè)務(wù)邏輯層：處理業(yè)務(wù)邏輯，包括GPS服務(wù)器，WEB服務(wù)器，GIS服務(wù)器；

數(shù)據(jù)層：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，用來(lái)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)GPS信息數(shù)據(jù)，同時(shí)通過固定接口與業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互，同時(shí)完成業(yè)務(wù)邏輯層的數(shù)據(jù)處理指令。

二、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.最后位置

查詢車輛保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中的最后時(shí)刻的經(jīng)緯度坐標(biāo)，車輛的行駛軌跡將會(huì)被記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中，選擇車輛后，業(yè)務(wù)邏輯層便會(huì)查詢?cè)撥囕v的最后記錄位置，在百度地圖上顯示出來(lái)。

2.實(shí)時(shí)監(jiān)控

實(shí)時(shí)監(jiān)控是定時(shí)返回車輛位置的功能,終端每10秒上傳一個(gè)新的位置點(diǎn),系統(tǒng)設(shè)置為每10秒查詢服務(wù)端是否有新信息點(diǎn),如果有新信息，則更新地圖上車輛的位置。核心代碼如下：

for(var i=0；i

{

map.removeOverlay(markListWatch[i].gmark);

}

markListWatch.length = 0;

timer_url = createUrlLjj(ACT_POS_LAST + "&p1=" + id);

g_trackFlag=1;

isShishi = "1";

DingShiQi=0;

mapTimer();

3.歷史軌跡回放

選擇需要查詢的車輛之后，選擇起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，即可查詢相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)該車輛的行駛軌跡。查詢時(shí)業(yè)務(wù)邏輯層將該車輛在查詢時(shí)間內(nèi)之中的行駛軌跡數(shù)據(jù)取出來(lái)，在顯示層即在地圖上按坐標(biāo)顯示出來(lái)。核心是先從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中將歷史軌跡點(diǎn)取出來(lái)，以Json對(duì)象的形式，通過Ajax形式傳到前臺(tái)頁(yè)面，然后利用百度地圖提供的Api函數(shù)，將點(diǎn)按照時(shí)間順序連成線并播放，從而實(shí)現(xiàn)車輛歷史軌跡回放。

歷史軌跡的具體實(shí)現(xiàn)核心算法代碼：

if ((PointList != null) && (PointList.length % 2 == 0) && (pos[15] != null))

{

for (var i = 0；i < (PointList.length / 2)；i++)

{

Points.push(new BMap.Point(PointList[i * 2]，PointList[i * 2 + 1]));

}

}

4.地圖標(biāo)注

標(biāo)注是用來(lái)表示一個(gè)點(diǎn)位置的可見元素，每個(gè)標(biāo)注自身都包含地理信息。一個(gè)標(biāo)注不論地圖移動(dòng)、縮放，標(biāo)注都會(huì)跟隨一起移動(dòng)，保證了標(biāo)注始終指向正確的地理位置。從DOM元素構(gòu)成角度看，一個(gè)完整的標(biāo)注包含標(biāo)注點(diǎn)擊區(qū)域、標(biāo)注圖標(biāo)、標(biāo)注陰影，示意圖如圖2所示：

圖2 地圖標(biāo)注示意圖

timer_url = createUrlLjj(ACT_AJAX_BIAOZHU + "&type=0&p1=" + biaozhula + "&p2=" + biaozhulo + "&p3=" + escape(text.toString()) + "&p4=" + id + "&p5=" + escape(xinxi.toString()));

mapbiaozhudian();

5.地圖搜索

在搜索條件區(qū)內(nèi)要搜索的地址，地圖會(huì)顯示你要搜索的地方，但是存在有些過于詳細(xì)的地址可能搜索不到，核心代碼如下：

function showAddress_BaiDuMap()

{

var address = document.getElementById("textaddress").value;

var local = new BMap.LocalSearch(map，{

renderOptions:{ map:map }

});

local.search(address);

}

6.設(shè)置圍欄

設(shè)置電子圍欄的目的是，確保目標(biāo)車輛有規(guī)定的行駛范圍，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了矩形和多邊形圍欄。利用百度地圖的API接口可以在地圖上畫出一個(gè)封閉的矩形或者多邊形區(qū)域，將指令下發(fā)給設(shè)備端。設(shè)備端根據(jù)當(dāng)前的GPS經(jīng)緯度來(lái)判斷車輛是否在規(guī)定區(qū)域內(nèi)。

判斷車輛是否在圍欄內(nèi)，實(shí)際上就是判斷點(diǎn)是否在多邊形內(nèi)，通常采用射線法。

射線法判斷原理：從判斷點(diǎn)向X軸正方向作一條射線，然后計(jì)算該射線與多邊形每條邊的交點(diǎn)個(gè)數(shù)，如果沒有交點(diǎn)或者交點(diǎn)個(gè)數(shù)為偶數(shù)，那么點(diǎn)位于多邊形外部，如果交點(diǎn)個(gè)數(shù)為奇數(shù)，那么點(diǎn)位于多邊形內(nèi)部。 如圖3所示：點(diǎn)P1沿X軸正方向的射線與圖形S的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為2，點(diǎn)P1位于圖形S外部；點(diǎn)P2與圖形S的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為1，點(diǎn)P2位于圖形S的內(nèi)部。

圖3 射線法原理圖

具體實(shí)現(xiàn)方法：點(diǎn)的Y值大于等于多邊形上某個(gè)線段的最小值且小于該線段上的最大值，在該線段上取一個(gè)y值為點(diǎn)P.y的點(diǎn)P1。如果P.x

判斷車輛是否在區(qū)域內(nèi)的流程圖如下：

程序返回true時(shí)，表示點(diǎn)在多邊形區(qū)域內(nèi)，即車輛在規(guī)定區(qū)域內(nèi)，否則返回false，即車輛不在規(guī)定區(qū)域內(nèi)，這是可以告警，表示當(dāng)前車輛已開出規(guī)定的區(qū)域范圍。

三、結(jié)束語(yǔ)

搭建基于Web的GPS監(jiān)控系統(tǒng)環(huán)境成本較低，可實(shí)時(shí)監(jiān)控多輛車輛，實(shí)時(shí)性高，可同時(shí)在多處Web瀏覽器上同時(shí)監(jiān)控某一輛車輛，執(zhí)行速度較快，安全性較高，因此有非常廣闊的市場(chǎng)前景，且使用時(shí)利用Web形式界面顯示操作簡(jiǎn)單方便，易于被大眾所接受。記錄車輛的歷史行駛軌跡有助于保證車輛及車主的安全，若發(fā)生車輛被偷盜的現(xiàn)象，首先可根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)現(xiàn)車輛，若不能夠?qū)崟r(shí)發(fā)現(xiàn)車輛，即可根據(jù)歷史行駛軌跡查看車輛的行駛軌跡和最后出現(xiàn)位置。在系統(tǒng)中可將車輛的常用行駛區(qū)域設(shè)置為圍欄，當(dāng)車輛超出圍欄后即發(fā)布預(yù)警，設(shè)置車輛行駛區(qū)域后即可保證車輛的安全。

本系統(tǒng)主要從實(shí)際出發(fā)利用程序輸入設(shè)置車輛值從原理上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)應(yīng)具有的功能，若要實(shí)際應(yīng)用還需要進(jìn)行車載設(shè)備端的設(shè)計(jì)。