徐 煜

?

GPS車輛管理系統(tǒng)

徐 煜

（國網(wǎng)四川省電力公司檢修公司，四川成都 610000）

當今時代己經(jīng)是“數(shù)字地球”的時代?，F(xiàn)代空間信息技術(shù)、移動通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，為現(xiàn)代化的車輛管理系統(tǒng)的建立創(chuàng)造了優(yōu)越條件。本文首先分析了GPS車輛管理系統(tǒng)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀以及在電力系統(tǒng)的應(yīng)用與不足之處，然后介紹了國網(wǎng)四川省檢修公司自貢運維分部（以下簡稱“分部”）開發(fā)的一種專為電力系統(tǒng)設(shè)計的新型GPS車輛管理系統(tǒng)，從架構(gòu)設(shè)計和系統(tǒng)功能兩方面闡述了該系統(tǒng)的特點和重要作用。

GPS車輛管理系統(tǒng)；架構(gòu)設(shè)計；系統(tǒng)功能；智能終端；信息化

0 引言

GPS是全球定位系統(tǒng)的簡稱，采用計算機網(wǎng)絡(luò)無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)構(gòu)建移動通信GSM/GPRS的平臺并實現(xiàn)了對車輛實時監(jiān)控、跟蹤、調(diào)度與管理的最終目的，使現(xiàn)代化、自動化、智能化、一體化的車輛管理成為可能。通過GPS車輛管理系統(tǒng)的應(yīng) 用[4]，可以讓調(diào)度中心靈活掌握派出車輛、檢測目標的實時情況、運行狀態(tài)，方便調(diào)度人員的車輛分配和臨時任務(wù)的應(yīng)急措施。國網(wǎng)四川省檢修公司自貢運維分部（以下簡稱“分部”）為了加強對機動車輛和交通安全實施有效管理，確保車輛狀況良好和用車規(guī)范，方便用車申請及審核流程開發(fā)了一種新型的GPS車輛管理系統(tǒng)。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

GPS全球定位系統(tǒng)嚴格意義上來說是第二代的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，于1973年12 月由美國國防部批準的美國海陸空三軍聯(lián)合研制的新型衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS 全球定位系統(tǒng)以其高精度的定位、測速以及定時功能在20 世紀70 年代就已經(jīng)引起了人們對它的極大關(guān)注，目前在多個領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。在電力系統(tǒng)中，GPS也得到了廣泛的應(yīng)用，用于監(jiān)視電力穩(wěn)定交流電流頻率、發(fā)電廠測定故障位置及負荷狀態(tài)，在實現(xiàn)各變電站的同步校時等方面發(fā)揮著越來越重要的作用[4-7]。

從GPS問世到目前，車輛定位和導(dǎo)航以及與智能交通系統(tǒng)有關(guān)的技術(shù)在整個世界范圍內(nèi)取得了非常迅猛發(fā)展，而如何實現(xiàn)不同類車輛的有效指揮、協(xié)調(diào)控制以及統(tǒng)一管理已經(jīng)成為各國交通運輸以及相應(yīng)的安全管理部門面臨的一個非常重要問題。根據(jù)目前統(tǒng)計資料顯示，西方發(fā)達國家由于道路堵塞和車輛被盜而造成的經(jīng)濟損失巨大。所以為了滿足提高車輛運輸效率以及安全保障的需要，世界各國都相繼開展了對車輛定位導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)與建設(shè)。

在日本，于1971年開始設(shè)計研發(fā)的智能交通系統(tǒng)，即CACS計劃。到了80年代，日本汽車市場就推出一種自主研發(fā)的導(dǎo)航系統(tǒng)，此后，在日本汽車市場出現(xiàn)了各種智能交通系統(tǒng)[8]。

在歐洲，智能交通系統(tǒng)在70年代末才開始，但在80年代初就推出了車輛自主導(dǎo)航系統(tǒng)。這些導(dǎo)航系統(tǒng)利用了推算定位技術(shù)和地圖匹配來顯示地圖，第一次采用了CD-ROM 存儲數(shù)字地圖。從80 年代中期以來，在歐洲，智能交通系統(tǒng)研發(fā)實驗計劃一直大規(guī)模的實施。

在美國，在60年代末期及70年代初期提出和開發(fā)了導(dǎo)航系統(tǒng)之后，Navigator的汽車自主導(dǎo)航系統(tǒng)于80 年代中期投放于市場。90年代早期，美國進行了諸多智能交通系統(tǒng)方面的實驗。

在我國，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，汽車通信也呈現(xiàn)出了欣欣向榮之勢。在GPS車輛跟蹤系統(tǒng)上，我國在應(yīng)用面以及市場上居于國際領(lǐng)先地位，但是從系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)水平以及成熟程度來說，還處在上升發(fā)展的初期。目前，我國GPS車輛定位系統(tǒng)己到了大規(guī)模發(fā)展時期，市場需求日益明顯。但是，目前GPS車輛導(dǎo)航系統(tǒng)在國內(nèi)雖然有很多產(chǎn)品投入應(yīng)用，但是仍然存在很多問題，主要是涉及終端的穩(wěn)定性、通信的可靠性以及系統(tǒng)功能的實現(xiàn)等相關(guān)問題[9]。

ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD9230與可變增益放大器VGA芯片ADL5243的寫控制類比于ADF4350芯片,鑒于文章篇幅的限制,本文以ADF4350芯片為例講解芯片的寫控制過程。

隨著我國電力事業(yè)的迅速發(fā)展，GPS也被應(yīng)用于電力系統(tǒng)車輛管理的各個方面。但現(xiàn)今我國電力系統(tǒng)所開發(fā)的GPS車輛管理系統(tǒng)大多只考慮了搶修或調(diào)度，如基于GPS的電力企業(yè)車輛綜合管理系統(tǒng)[10]和GPS在電力系統(tǒng)車輛管理中的應(yīng)用[11]都只考慮了GPS對于電力車輛的調(diào)度指揮與遠程監(jiān)控功能，而基于GIS的電力企業(yè)GPS車輛定位系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[12]則主要考慮了 GPS 對于電力搶修車輛調(diào)度和監(jiān)控的幫助，并未考慮到用車申請與審核環(huán)節(jié)。在如今愈加規(guī)范化和制度化的電力系統(tǒng)中，用車申請與審核將是不可或缺的環(huán)節(jié)，因此研究一套適合我國電力企業(yè)的GPS車輛管理系統(tǒng)滿足從申請到結(jié)束用車的各個環(huán)節(jié)，這對我國電力建設(shè)以及我國經(jīng)濟建設(shè)都有重要的現(xiàn)實意義以及經(jīng)濟價值。

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

根據(jù)電力系統(tǒng)現(xiàn)行的機構(gòu)設(shè)置和模式，同時充分考慮電力系統(tǒng)在管理和業(yè)務(wù)等方面的特殊要求，以及擴展的需要，系統(tǒng)采用C（智能終端）/S方式來進行開發(fā)，以先進、成熟、易用的便攜智能終端為平臺對用車業(yè)務(wù)流程實現(xiàn)有效的支持與技術(shù)指導(dǎo)。其體系結(jié)構(gòu)如下圖所示：

圖1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

在該系統(tǒng)中，共分為智能終端、服務(wù)器以及客戶端三個模塊，其功能分別如下：

（1）智能終端：利用全球定位系統(tǒng)（GPS）作為信號源，計算出車輛的位置信息，完成數(shù)據(jù)接口、協(xié)議、數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換和控制，并結(jié)合GIS信息實現(xiàn)對車輛的狀態(tài)監(jiān)測、能效控制等。作為系統(tǒng)主要的工作平臺，它用于實現(xiàn)用車申請、審核、查詢、定位、用車終結(jié)等功能，通過智能終端可以實現(xiàn)完成用車的全閉環(huán)管理。

（2）服務(wù)器：負責接收客戶端、GPS車輛、智能終端的服務(wù)請求，取得數(shù)據(jù)進行運算，并把響應(yīng)結(jié)果返回給客戶端、GPS車輛、智能終端。

（3）客戶端：通過使用通用的Web瀏覽器（IE、Navigator等），主要進行查詢、統(tǒng)計分析管理以及派車單打印。

3 系統(tǒng)功能

本系統(tǒng)專為電力系統(tǒng)設(shè)計，規(guī)范且簡化了用車申請和管理環(huán)節(jié)，提高了部門用車的便捷性及用車記錄可追溯性，減少了管理人員的工作量、提高了工作效率，實現(xiàn)了標準化、規(guī)范化的用車。用車管理流程圖如圖2所示。

圖2 用車管理流程圖

通過用車管理流程圖可以看出，用車方在用車前需提前發(fā)出用車申請，接收用車許可后方可進行車輛使用，而行車人員也只需在接收任務(wù)單后出車即可，管理人員只需線上進行簡單操作，通過該系統(tǒng)可以方便的了解當前可用車輛信息，這樣的流程既方便了用車申請與用車審核，還能實時查詢車輛位置，同時也協(xié)助管理層對本單位車輛進行檔案管理和駕駛員的統(tǒng)籌管理。

申請用車的具體流程圖如圖3所示。

通過具體的流程圖可以清楚的看到申請用車的每個環(huán)節(jié)，真正實現(xiàn)了透明化、規(guī)范化、制度化用車，為電力企業(yè)管理科學(xué)化、信息化又增添濃重的一筆。整個體系架構(gòu)合理，使得車輛的調(diào)度更為有效和及時，大大提升了工作效率和電力企業(yè)的公眾形象。

4 結(jié)論

隨著電力企業(yè)規(guī)模的不斷擴大和生產(chǎn)車輛的日益增多，以及車輛管理業(yè)務(wù)的日益繁瑣和管理難度的不斷增加，采用先進的電子信息技術(shù)，設(shè)計一套智能的信息管理系統(tǒng)來管理電力企業(yè)車輛是當前企業(yè)的重要任務(wù)?，F(xiàn)代信息智能平臺管理方式具有高效、準確、共享等優(yōu)勢，這使得電力企業(yè)車輛管理系統(tǒng)的應(yīng)用具有較高的研究價值和意義。本GPS車輛管理系統(tǒng)創(chuàng)新地考慮了申請與審核用車環(huán)節(jié)，為電力企業(yè)車輛的綜合管理和安全生產(chǎn)提供了一個新的思路。但是氣候變化對無線網(wǎng)絡(luò)信號產(chǎn)生的影響比較大，特別是雷雨、大霧、沙塵等惡劣天氣對GPS信號的傳輸影響較大，往往會對車輛的準確調(diào)度、運行監(jiān)控帶來一定困難，因此下一階段應(yīng)主要研究如何提高GPS在氣候變化時的準確度。

圖3 申請用車流程圖

[1] 王生昌, 楊再研. 一個車輛管理計算機系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 交通與計算機, 2003, 21(2): 27-29.

[2] 宋思堯. 車輛管理信息系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 吉林大學(xué), 2014.

[3] 龔德平. 車輛管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究及系統(tǒng)實現(xiàn)[D]. 中北大學(xué), 2009.

[4] 王群. GPS, GIS在車輛管理中的應(yīng)用[J]. 時代金融, 2015, 9: 121.

[5] 陳青, 江世芳, 孫怡, 等. 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 山東電力技術(shù), 1995(3): 13-17.

[6] 孟剛, 任顯超. 電力自動化系統(tǒng)GPS技術(shù)的應(yīng)用[J]. 黑龍江科技信息, 2013 (28): 29-29.

[7] 李洪江, 王晶. GPS在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 科技風(fēng), 2011 (19): 90-91.

[8] Hideo Tokuyama. A Study of Automated Highway System Concept in Japan. Proc. of the 4thWorld Congress on Intelligent Transport[C]. 1997.

[9] 王國英. 基于QTE的嵌入式GPS/GIS車載導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 浙江大學(xué), 2007.

[10] 王宏宇, 高瀟, 王春顏. 基于GPS的電力企業(yè)車輛綜合管理系統(tǒng)[J]. 電力信息與通信技術(shù), 2013, 08: 83-86.

[11] 沈成偉, 任妍. GPS在電力系統(tǒng)車輛管理中的應(yīng)用[J]. 電力安全技術(shù), 2009, 07: 54-56.

[12] 劉麗. 基于GIS的電力企業(yè)GPS車輛定位系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 廣東: 中山大學(xué), 2011.

GPS Vehicle Management System

XU Yu

(Maintenance company of Sichuan Power Supply Company, Sichuan 610000, China)

Now is the era of “digital earth”. The rapid development of modern space information technology, mobile communication technology, database technology and computer network technology has created a favorable condition for the modernization of the vehicle management system. This paper first analyzes the current situation of GPS vehicle management system at home and abroad and the application and shortcomings in the power system, and then introduces a new type of GPS vehicle management system designed for the power system, which is developed by the State Grid Sichuan Province Maintenance Company Zigong Operation and Maintenance Division (hereinafter referred to as the “Division”). The characteristics and important functions of the system are expounded from the aspects of architecture design and system function.

GPS vehicle management system; Architecture design; System functions; Intelligent terminal; Informatization

TM76

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2017.04.025

本文著錄格式：徐煜. GPS車輛管理系統(tǒng)[J]. 軟件，2017，38（4）：133-136