廖 警，蔣春玲，韋仁寶，黃廣禎

（中國(guó)重汽集團(tuán)柳州運(yùn)力專用汽車(chē)有限公司，廣西 柳州545007）

城市智能渣土車(chē)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

廖 警，蔣春玲，韋仁寶，黃廣禎

（中國(guó)重汽集團(tuán)柳州運(yùn)力專用汽車(chē)有限公司，廣西 柳州545007）

渣土車(chē)監(jiān)管一直是政府城管部門(mén)及環(huán)保部門(mén)非常重視的管理環(huán)節(jié)?；诒倍穼?dǎo)航技術(shù)、通信技術(shù)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、遠(yuǎn)程自動(dòng)控制技術(shù)、并行數(shù)據(jù)處理技術(shù)等核心技術(shù)綜合集成運(yùn)用于城市渣土車(chē)研發(fā)中，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)渣土車(chē)北斗智能管控系統(tǒng)。可針對(duì)不同車(chē)輛的使用工況優(yōu)化智慧管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市運(yùn)輸車(chē)輛的動(dòng)態(tài)跟蹤、監(jiān)控、識(shí)別、管理，做到可管可控，為城市精細(xì)化管理和服務(wù)提供有力支撐等功能。

北斗導(dǎo)航；車(chē)聯(lián)網(wǎng)；渣土車(chē)；智能交通

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)快速發(fā)展，汽車(chē)工業(yè)正朝著創(chuàng)新轉(zhuǎn)型升級(jí)技術(shù)創(chuàng)新的道路發(fā)展。通過(guò)采用現(xiàn)代先進(jìn)信息技術(shù)平臺(tái)及軟硬件應(yīng)用到汽車(chē)工業(yè)中，為汽車(chē)科技感及智能發(fā)展提供有力幫助，該技術(shù)以體現(xiàn)信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化制造設(shè)計(jì)為指導(dǎo)方針。同時(shí)隨著技術(shù)的進(jìn)步及人民生活水平的提高，智慧城市建設(shè)也在逐步推進(jìn)[1]。城市的發(fā)展離不開(kāi)汽車(chē)工業(yè)的支持，而目前城市建設(shè)使用的渣土車(chē)道路運(yùn)行管理跟不上城市的發(fā)展，城市渣土車(chē)運(yùn)輸車(chē)輛亂象叢生，給政府管理部門(mén)帶來(lái)了諸多壓力。眾所周知，一直以來(lái)，渣土車(chē)存在散、亂、差管理難的現(xiàn)象，對(duì)社會(huì)環(huán)境和安全造成了較大的影響。廠家設(shè)計(jì)的渣土車(chē)設(shè)計(jì)不專業(yè)，存在不可視性的諸多盲區(qū)，車(chē)輛整體設(shè)計(jì)可靠性低，質(zhì)量差，無(wú)法有效管控車(chē)輛運(yùn)行情況，車(chē)輛運(yùn)行安全系數(shù)低，不僅特別容易導(dǎo)致事故，還不符合城市渣土運(yùn)輸規(guī)定，渣土車(chē)一直是城市管理中的老大難問(wèn)題。

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市建設(shè)的提速，渣土車(chē)數(shù)量也在同步大幅增加，渣土車(chē)闖禍現(xiàn)象更是愈演愈烈，成為各級(jí)政府管理部門(mén)的一塊心?。辉吝\(yùn)輸行業(yè)普遍存在的揚(yáng)塵、撒、漏、亂倒、安全隱患成為了市民的詬病之處[2]。面對(duì)城市渣土運(yùn)輸造成的安全和環(huán)保性問(wèn)題日益凸顯，嚴(yán)重影響著人們的生活，另外霧霾天氣對(duì)城市環(huán)境危害程度日益嚴(yán)重，城市環(huán)境治理受到社會(huì)廣泛重視。因此，如何規(guī)范渣土車(chē)運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)渣土車(chē)信息全方面動(dòng)態(tài)跟蹤、監(jiān)控、管理，提供統(tǒng)一的服務(wù)，提高城市交通管理及生活環(huán)境管理，是渣土車(chē)北斗智能需要解決的重要問(wèn)題[3-4]。

1 渣土車(chē)亂象狀況

多年來(lái)城市建設(shè)的渣土車(chē)存在諸多的違法行為，特別是在夜間，渣土車(chē)故意遮擋車(chē)牌、亂闖紅燈、超速行駛、超載運(yùn)輸、逆行闖禁行、撒漏、亂倒、揚(yáng)塵漫天飛及交通事故多發(fā)等，是人們對(duì)于城市渣土車(chē)的印象。為了打擊渣土車(chē)的各種交通違法行為，城管、市容管理及交通部門(mén)也進(jìn)行不間斷的加大查處力度，但一直以來(lái)都沒(méi)有得到根治。大部分渣土車(chē)主為了抄近路唯利是圖，不顧公共交通秩序和路上行人安全，肆意超速、闖紅燈、超載甚至逆行；還有一部分渣土車(chē)司機(jī)甚至采用套牌或者遮擋車(chē)牌號(hào)碼逃避執(zhí)法部門(mén)的制裁；同時(shí)大多司機(jī)文化程度低，法律意識(shí)淡薄，不按交通規(guī)定路線、時(shí)間行駛，為城市交通帶來(lái)極大安全隱患；還有些渣土車(chē)司機(jī)明知有指定的倒土場(chǎng)，還隨意就近傾倒渣土，影響及污染了城市生活環(huán)境并帶來(lái)污染；運(yùn)輸渣土的車(chē)輛多數(shù)為了多裝多賺，本有的金屬蓋板故意不蓋嚴(yán)實(shí)無(wú)密封狀態(tài)，不能有效防止撒漏和揚(yáng)塵問(wèn)題。造成目前這種狀況的客觀因素有許多，歸結(jié)起來(lái)主要有以下兩方面：

（1）城管部門(mén)監(jiān)管難[2]

面對(duì)渣土車(chē)影響市民正常工作、生活，空氣污染嚴(yán)重，未智能化統(tǒng)一管理，監(jiān)管難度大這些城市管理的頑疾，當(dāng)前渣土管理靠突擊整治的層面，一直沒(méi)有走出“整治-回潮-再整治-再回潮”的怪圈，占用了較大的行政資源。以往只能靠執(zhí)法隊(duì)員死看死守或突擊檢查等方式來(lái)管理，數(shù)量有限的執(zhí)法隊(duì)員面對(duì)龐大的渣土車(chē)隊(duì)伍，管理顯得力不從心。缺乏長(zhǎng)效化，常態(tài)化行之有效的管理和執(zhí)法機(jī)制。

（2）現(xiàn)行的GPS監(jiān)管系統(tǒng)落后不適用[2]

雖然國(guó)內(nèi)部分城市已經(jīng)部署了GPS遠(yuǎn)程跟蹤的渣土車(chē)管理技術(shù)。但是目前這類(lèi)渣土車(chē)監(jiān)管系統(tǒng)往往只是運(yùn)用GPS技術(shù)遠(yuǎn)程跟蹤渣土車(chē)位置，渣土車(chē)是沒(méi)有安裝有與車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)連接的車(chē)載終端系統(tǒng)，沒(méi)有對(duì)車(chē)輛可視化的監(jiān)控，無(wú)法監(jiān)控渣土車(chē)的超速、超載、亂闖紅燈及車(chē)廂密閉情況，并不能實(shí)時(shí)掌握和控制車(chē)輛運(yùn)行情況。而且目前只能達(dá)到遠(yuǎn)程跟蹤的效果，無(wú)法控制渣土車(chē)司機(jī)的操作，出現(xiàn)違法行為沒(méi)能遠(yuǎn)程控制車(chē)輛運(yùn)行。

因此，要使渣土運(yùn)輸成為美麗城市建設(shè)中的和諧音符。建立一個(gè)適應(yīng)城市渣土車(chē)運(yùn)行的信息監(jiān)控平臺(tái)對(duì)渣土車(chē)信息全方面動(dòng)態(tài)跟蹤、監(jiān)控、管理，提供統(tǒng)一的服務(wù)平臺(tái)是解決當(dāng)前渣土車(chē)管理唯一有效的解決方案。

2 關(guān)鍵技術(shù)

在設(shè)計(jì)應(yīng)用層上實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互對(duì)話，將渣土車(chē)與管理系統(tǒng)配合，舉升裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、車(chē)廂頂蓋、超載、超速等必須受系統(tǒng)控制。通過(guò)信息化手段提升管理水平，管理系統(tǒng)能深度采集各種數(shù)據(jù)并且能控制車(chē)輛速度，能夠在管理中心監(jiān)控到每一輛車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)渣土車(chē)與駕駛員信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控管理、安全保障、違規(guī)報(bào)警、網(wǎng)上查車(chē)、無(wú)線通信、信息導(dǎo)航、運(yùn)輸管理等綜合管理與信息服務(wù)。實(shí)現(xiàn)渣土車(chē)從單一的靜態(tài)管理轉(zhuǎn)變到多功能的動(dòng)態(tài)管理。

如何實(shí)現(xiàn)全程對(duì)車(chē)輛進(jìn)行監(jiān)控和遙控，如車(chē)輛超載、超限、撒漏（泄露）、偏離指定行駛路線等，指揮平臺(tái)會(huì)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行限行、限速、鎖車(chē)、斷油、斷電并語(yǔ)音報(bào)警等遠(yuǎn)程控制，方便對(duì)運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)行統(tǒng)一管理。對(duì)城市智能渣土車(chē)型工作原理及運(yùn)營(yíng)范圍進(jìn)行北斗系統(tǒng)應(yīng)用研究，具體如下：

（1）車(chē)輛精細(xì)化管理：實(shí)施一車(chē)、一卡、一司機(jī)的管理，插入對(duì)應(yīng)的司機(jī)卡才能啟動(dòng)車(chē)輛，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的防盜、防拆、定位、鎖車(chē)、限速、重/空車(chē)、電子圍欄、舉升等各項(xiàng)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控，起到管理、監(jiān)控的作用，能夠滿足統(tǒng)一指揮調(diào)度的需求。

（2）采用智能化感應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)，車(chē)輛設(shè)置的重力感應(yīng)監(jiān)測(cè)器，可時(shí)刻監(jiān)測(cè)出貨物重量，當(dāng)貨物超出設(shè)定載質(zhì)量時(shí)，車(chē)輛不能正常行駛，并在監(jiān)測(cè)平臺(tái)上自動(dòng)反饋。

（3）實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)控：通過(guò)GPS北斗定位系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)車(chē)輛位置跟蹤，同時(shí)將監(jiān)測(cè)到車(chē)輛的運(yùn)行信息及圖像傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺(tái)上，可以全面了解車(chē)輛運(yùn)營(yíng)狀況，保障安全運(yùn)行，做到可管可控。

（4）副油門(mén)控制器：國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)的高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)埋了統(tǒng)一管理的車(chē)載定位系統(tǒng)在動(dòng)力部分，通過(guò)副油門(mén)控制器車(chē)輛油路及電力，達(dá)到鎖定車(chē)輛速度和防盜的新功能。

（5）車(chē)輛健康管理：實(shí)時(shí)記錄設(shè)備的詳細(xì)運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)車(chē)輛油耗（氣耗量）、故障等進(jìn)行遠(yuǎn)程智能診斷；提取駕駛員行為數(shù)據(jù)、車(chē)輛故障診斷數(shù)據(jù)等，優(yōu)化駕駛行為。

（6）對(duì)車(chē)輛設(shè)置電子圍欄，不按規(guī)定路線行駛、不按規(guī)定區(qū)域傾倒，管理平臺(tái)即時(shí)報(bào)警，并記錄每一次傾卸的時(shí)間、地點(diǎn)。

（7）植入“重汽智能通”智慧管理平臺(tái)，可在后臺(tái)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行管理，實(shí)時(shí)記錄設(shè)備的詳細(xì)運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程詳細(xì)信息采集。如圖1所示。

圖1 渣土車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)

3 系統(tǒng)工作設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)主要由車(chē)載終端、數(shù)據(jù)中心、北斗衛(wèi)星、車(chē)隊(duì)控制平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)通信等主要部分組成，系統(tǒng)構(gòu)成如圖2所示。

圖2 渣土車(chē)北斗智能管控系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)通過(guò)車(chē)載北斗終端與渣土車(chē)連接，匯總所有信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)無(wú)線通信將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)渣土車(chē)的實(shí)時(shí)定位、導(dǎo)航、測(cè)速，同時(shí)通過(guò)重力傳感器獲取車(chē)輛超載情況。管理中心通過(guò)種植重汽智能通平臺(tái)可以對(duì)渣土車(chē)進(jìn)行實(shí)時(shí)全面的管控，對(duì)渣土車(chē)不按指定位置、超速、搶紅燈、超載、亂倒、關(guān)不嚴(yán)等違紀(jì)行為進(jìn)行有效控制監(jiān)督。

3.1 車(chē)載北斗終端

北斗車(chē)載定位終端即北斗衛(wèi)星定位儀，主要是通過(guò)北斗衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)定位，并通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心通信，由前端設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心構(gòu)成北斗衛(wèi)星定位監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)定位跟蹤及智能功能。車(chē)載北斗終端是該系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，終端與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接，實(shí)行聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，避免司機(jī)對(duì)車(chē)載北斗終端進(jìn)行破壞或拆除，一旦遭到拆除或破壞，系統(tǒng)立即對(duì)車(chē)輛發(fā)送控制命令，限制發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。

3.2 數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心具有數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理集中分析、存儲(chǔ)、處理回饋、數(shù)據(jù)匯總更新升級(jí)、維護(hù)等一體化功能。數(shù)據(jù)庫(kù)包括以下內(nèi)容：

（1）位置數(shù)據(jù)：車(chē)輛實(shí)時(shí)位置，歷史軌跡、行駛軌跡、行駛區(qū)域、導(dǎo)航數(shù)據(jù)等。

（2）車(chē)輛狀態(tài)數(shù)據(jù)：油耗數(shù)據(jù)、歷程數(shù)據(jù)、載重?cái)?shù)據(jù)、車(chē)輛行駛時(shí)間實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控密閉狀態(tài)數(shù)據(jù)、作業(yè)狀態(tài)數(shù)據(jù)、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)重要零部件總成的工作參數(shù)等。

（3）用戶數(shù)據(jù)：用戶賬號(hào)信息、車(chē)輛基本信息、駕駛員信息、視頻監(jiān)控司機(jī)駕駛狀態(tài)、登陸時(shí)間、權(quán)限信息、相關(guān)操作記錄等[6]。

3.3 網(wǎng)絡(luò)通信

車(chē)載終端的GPS北斗模塊能夠時(shí)刻接收來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)，計(jì)算出其位置、速度等信息，車(chē)載終端需要將這些信息傳送至監(jiān)控平臺(tái)，兩者之間的通信必不可少，由于車(chē)載終端的特殊性，無(wú)線通信是唯一的通信方式，衛(wèi)星和基站被作為智能監(jiān)控系統(tǒng)的通信鏈路[6]。

服務(wù)中心是系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)和表達(dá)，也是應(yīng)用層的承載平臺(tái)，向用戶提供相關(guān)服務(wù)和權(quán)限內(nèi)的操作權(quán)利，并接受用戶的指令請(qǐng)求，具體包括運(yùn)營(yíng)管理、數(shù)據(jù)交互、車(chē)輛位置監(jiān)控、車(chē)輛安全行駛管理、燃油管理、遠(yuǎn)程診斷等服務(wù)。

3.4 車(chē)隊(duì)監(jiān)控平臺(tái)

在城管監(jiān)控中心建立一個(gè)監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)道路上行駛的渣土車(chē)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，了解車(chē)輛位置移動(dòng)變化，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控平臺(tái)能有效進(jìn)行直觀可視化管理及集中指揮調(diào)度。

4 系統(tǒng)功能及應(yīng)用

通過(guò)北斗車(chē)載終端實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的實(shí)時(shí)定位跟蹤，加強(qiáng)了對(duì)渣土運(yùn)輸公司和對(duì)駕駛員的管理。通過(guò)電子圍欄規(guī)定車(chē)輛的行駛軌跡，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程定位、查詢地理位置，工況、報(bào)警狀態(tài)等信息、通過(guò)駕駛行為記錄，分析發(fā)動(dòng)機(jī)油耗，改變駕駛員的駕駛習(xí)慣，降低車(chē)輛油耗；具有遠(yuǎn)程診斷功能監(jiān)督渣土車(chē)在允許的范圍內(nèi)行駛，將自動(dòng)報(bào)警提醒駕駛員注意，同時(shí)信息將反映到管理中心。通過(guò)管理后臺(tái)，可方便地查看車(chē)輛位置、速度、重空載、舉升狀態(tài)、頂蓋閉合狀態(tài)以及車(chē)載攝像頭實(shí)時(shí)拍攝的照片等，同時(shí)實(shí)時(shí)查看車(chē)輛異常的數(shù)據(jù)自檢。同時(shí)，北斗車(chē)載終端與車(chē)輛上裝運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)行聯(lián)動(dòng)控制管理，渣土車(chē)只能到達(dá)預(yù)定區(qū)域內(nèi)時(shí)才能卸土，一旦出現(xiàn)超速、超載、貨箱蓋未關(guān)閉的情況，系統(tǒng)的報(bào)警燈和喇叭會(huì)發(fā)出語(yǔ)音提醒，提醒司機(jī)及時(shí)糾正，并上報(bào)服務(wù)中心，必要時(shí)服務(wù)中心可對(duì)渣土車(chē)實(shí)行限速、剎車(chē)等控制；通過(guò)主機(jī)內(nèi)的駕駛員行為規(guī)范系統(tǒng)，分析車(chē)身CAN數(shù)據(jù)，判斷司機(jī)急加速，急轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎不打轉(zhuǎn)向燈，急剎車(chē)等不良駕駛行為，對(duì)司機(jī)進(jìn)行語(yǔ)音提醒，并上報(bào)給平臺(tái)，糾正司機(jī)的不良駕駛行為。當(dāng)通過(guò)視頻對(duì)駕駛員實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)現(xiàn)駕駛員疲勞駕駛，車(chē)載終端會(huì)時(shí)時(shí)報(bào)警提示司機(jī)。本系統(tǒng)為司機(jī)的安全保駕護(hù)航，更是提高城市環(huán)保、減少交通事故、保證城市可持續(xù)管理行之有效的解決方案[2]。

5 結(jié)束語(yǔ)

渣土車(chē)智能監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)充分利用互聯(lián)網(wǎng)、信息融合及現(xiàn)代通信設(shè)配技術(shù)，給渣土車(chē)安裝上車(chē)載北斗終端系統(tǒng)對(duì)城市渣土車(chē)進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)跟蹤定位、監(jiān)控管理。開(kāi)展實(shí)施的“智慧城管”帶來(lái)的不僅僅是管理效能的提升，同時(shí)為城市人民生活環(huán)境改善以及市民道路的安全出行提供更好的保障。渣土車(chē)不敢再亂違章運(yùn)行。城區(qū)環(huán)境質(zhì)量、道路安全等改善明顯。該系統(tǒng)推廣應(yīng)用，成為渣土車(chē)上路運(yùn)營(yíng)的前置要件，能有效解決渣土車(chē)管理難題。經(jīng)一年的實(shí)車(chē)驗(yàn)證，該系統(tǒng)可靠穩(wěn)定，運(yùn)行良好，很好解決了城市渣土車(chē)管理難題。

[1]黃孝斌，魏劍平，張 瑩.Loit智能城市應(yīng)用創(chuàng)新中心，以需求拉動(dòng)的創(chuàng)新模式[J].數(shù)字城市，2010，25（1）：64-70.

[2]于曉豐，楊德森，楊軍平，等.渣土車(chē)北斗智能管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].西安：第六屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)，2015.

[3]國(guó)務(wù)院辦公廳.大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃[Z].2013-09-12.

[4]GB 7258-2012，機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件[S].北京：國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，2012.

[5]余宇飛.安全用戶平面A-GPS位置服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京郵政大學(xué)，2007.

[6]于曉豐，楊德森，楊軍平，等.基于BDS的渣土車(chē)智能管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].導(dǎo)航定位學(xué)報(bào)，2016，4（2）：81-86.

The Design of Urban Untelligent Residue Vehicle Management System

LIAO Jing，JIANG Chun-Ling，WEI Ren-bao，HUANG Guang-zhen
（Sinotruk Liuzhou Yunli Spnli Special Vehicle Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

The supervision of muck trucks has always been a very important part of government environmental protection departments.In this paper，the Beidou navigation technology，communication technology，vehicle networking technology，based on remote automatic control technology，parallel data processing technology and other core technologies used in the integrated city muck car research and development，design and implementation of the intelligent control system for car.According to the working conditions of different vehicle intelligence management system optimization，implementation of city transport vehicle dynamic tracking and monitoring，identification and management，it can be managed and controlled，to provide strong support and other functions for the city of fine management and service.

beidou navigation；vehicle networking；muck car；intelligent transportation

TP311.5

A

1672-545X（2017）09-0138-04

2017-06-17

廖 警（1978-），男，壯族，廣西貴港人，研究生，工程師，主要研究方向：專用汽車(chē)設(shè)計(jì)。