1 概况 GPS系统能有效地提高对车辆的现代化管理水平，使车辆管理工作更加规范化，对于防范风险、维护社会治安、树立企业形象都有重大意义。 2 系统设计及基本原理 2.1 功能要求 实现车辆定位监控功能，车辆调度功能，通话定位功能，报警功能，自动漫游功能，断点续传功能，轨迹储存、回放、打印功能，故障判断功能，兼容能，接口开放功能，营运线路设定功能，营运线路编辑功能，自主监控和预警功能，车辆速度监控功能，中途停靠站点监控功能，车辆夜间行驶监控功能，车辆回站监控功能，车辆查询功能，车辆统计分析功能。车辆行驶范围或路线监控功能。车辆行驶时间监控功能等。 2.2 系统设计原则 在设计系统的过程中充分考虑以下一些原则： 经济高效性： 技术方案设计充分考虑市场经济原则，既有利于对车辆安全管理，又有利于降低系统投资成本。在性价比更好的情况下尽量做到最低成本。 在考虑终端设备价格同时，还考虑了通讯系统运营费用。 系统的开放性： 系统设计遵循开放性原则，能够支持多种硬件设备和网络系统，并支持二次开发。 系统计算机网络可适应将来广域网的扩展： 车辆通信终端智能化多接口结构，适应GPS、报警等业务发展需要。 系统的继承性： 更大限度利用原有部分设备，充分利用已有资源。 系统的可扩展性： 对系统终期容量及网络发展设想进行方案设计，实现平滑扩容。降低系统维护升级的复杂程度，提高系统维护、升级的效率。 系统安全性： 在互联网络中，防止非法用户享受服务，防止计算机病毒的入侵，总体方案中提出了对车辆智能调度系统的闭环检测及网管方案。实现对 整个网络的实时监控。软件设计及数据调度中采用纠错冗余技术，保证系统安全及准确性。 系统高可靠稳定性： 为保证系统能良好运作，在满足各项功能的同时，车载设备、总监控中心软硬件等必须有很高的稳定性和数据的安全和可靠性，充分考虑了各地通信条件对本系统的支持状况。 2.3 技术简介 2.3.1 系统结构 系统的软件结构应具有稳定性、模块化结构、车载终端的兼容性（即系统开放性）、可升级性、技术的前瞻性。系统支持多级分中心架构及远程监控模式；支持B/S和C/S模式，兼容互联网或局域网系统数据传输方式。 2.3.2 车载终端数据传输方式 支持GSM和GPRS方式，并能根据需要自动切换和混合使用。 2.3.3 信号响应时间 信号回传时间间隔不大于5秒（GPRS）和不大于20秒（GSM）。 2.3.4 系统兼容性 系统应能支持GSM、GPRS通讯方式；能兼容不同厂牌或不同型号终端.地理信息系统在本系统中主要是为直观的显示车辆的位置信息，便于为车辆提供服务。与地理信息系统相关的包括电子地图的制作、地图矢量化和电子地图应用，将电子地图的应用划归业务支撑系统统筹实现，这里地理信息系统主要是指电子地图的制作和维护更新。本系统采用MapInfo Professional V6.0中文版进行开发。 2.3.5 电子地图 2.3.5.1 比例尺 城市市区采用1：1万比例尺。1：1万比例尺电子地图的可以采用适当的综合取舍。 省电子地图采用1：25万比例尺 2.3.5.2 电子地图制作范围 中国地图 省图 城市图 2.3.5.3 地图矢量化 本系统电子地图的制作除按国家测绘总局的电子地图制图规范之外，还应该按以下进行： 1）所有地图图层均采用统一标准制作：共分八层： 道路层 ——包括铁路、高速公路、国道、省道及公路网 水系层 ——包括单线河、双线河、大海、湖泊、水库等 居民地层 ——包括大小的居民地 绿地层 ——包括道路绿地和公园绿地 名胜古迹层 ——包括各种名胜、旅游景点 主要建筑物层 ——党政机关、企业单位、小区、宾馆酒店、火车站、机场、加油站等 山脉层 ——包括大小山峰 行政区界层 ——海岸线、省界、地区界、县界等 说明： 以上各层的说明性文字要求放在各层的属性库中。 2）1:1万比例尺电子地图矢量化的主要内容为城市的城区及郊区 街道 —— 包含所有的路名 水系 ——分单线河、双线河、湖泊、水库等 绿地 —— 包含道路绿地和公园绿地 主要单位 ——党政机关、广播影视、金融、邮政、医院、科研机构、大中专院校、中小学、公检法、企业单位、花园小区、宾馆酒店、旅行社 、旅游景点、综合商厦、娱乐场所、博物馆、火车站、体育场、立交桥、公园、行政地名等。 3）1：10万的全省电子地图主要包括的内容为： 国界、省界、县界、单线河、双线河、水库、湖泊、高速公路、国道、省道、县乡道、市内主要街道、铁路、桥梁、飞机场、火车站、市名、 县名、乡镇名、自然村、山名、港口名、旅游景点、市区主要建筑物等。 4）1：1万比例尺电子地图注记密度要求不少于 15个/平方公里 1：10万比例尺电子地图注记密度要求不少于3个/平方公里 5）所有的电子地图都采用MapInfo 格式 6）电子地图的制作精度： 两种比例尺地图的坐标配准误差均 <20米 2.4 系统组成 系统构成包括1.使用者终端设备；2.无线通讯网路；3.控制中心(见汽车卫星服务系统架构图)。目前构成系统的四个部分，1.在定位系统方面是采用美国国防部所布建的GPS全球卫星定位系统；2.在使用者终端设备方面是采用本公司所开发的SL-368GPRS增强型系统；3.在无线通讯网路方面是采用目前使用人口较多、涵盖范围较广的GSM/GPRS系统；4. 在控制中心系统方面，采用本公司为专门为运输行业设计开发的控制中心监控调度管理系统。 （一）系统网络拓扑图 1、终端设备 车载终端设备主要完成定位数据及报警信息、服务请求信息的传送及监控中心控制、配置命令的接收和执行。其中：GPS数据接收机能利用美国的全球卫星定位系统（GPS）作为定位信号源，计算出移动单元的伪距信息；控制单元能完成数据接口、协议、数据格式等转换和控制；通信模块进行专门的命令设置及功能控制，以满足各种需要。车载机回传数据内容包括：车辆ID号、经纬度、速度、方向、时间、车辆状态（报警、求救、空车与否）、请求服务等信号。 车载终端设备通过无线通讯网络与监控中心进行双向信息传输；它提供高精度、全天候、全方位、实时的GPS定位信号，对车辆的状态进行检测并将状态数据传送到监控中心，同时接收监控中心的调度信息或控制数据并对车辆进行控制。 2、无线通讯网络 无线通讯网络是车载机与监控中心信息通讯的通道。GPS监控与导航系统都需要借用不同的无线通信方式完成不同的通信功能。如何将移动端的定位、求救、服务请求等信息传回中心，以及将中心的服务、控制等信息传给车载机是整个系统的关键，其主要特点是通信次数十分频繁，但每次的通信信息传输量很小。在现有通信方式中没有一种通信方式是专门为GPS监控所设计，只能借用现有的无线通信方式来完成自己的应用。常规电台、集群系统、GSM系统、CDPD系统、INMARSAT系统等现有无线通信系统，在覆盖范围、端机成本、通信费用、系统容量、通信延时等方面各有特点。针对不同的用户需求，不同的GPS监控调度综合服务系统应选用不同的通信方式，或不同的通信组合方式。本系统采用GSM短信与更新的GPRS通信相结合的方式保证信息传递的安全及快捷，在紧急状况下可结合PSTN固话网络进行录音的处理，诸如报警时中心的监听等。 3、控制中心 监控中心是整个系统的核心，负责系统数据的收发、存储与处理，并提供友好的人机界面，满足监控、调度、管理、提供数据接口、信息处理、服务系统接入、数据库管理、地理信息处理、互联网发布、报表统计等功能。 3 系统功能 3.1 档案管理 车辆基础档案、分组管理，驾（押）驶员信息管理等。 3.2 报警 报警是本系统的主要功能之一，中心接到报警后，监控终端会发出声报警信号，提醒值班人员有警情发生，主要指超速等。 3.3 定位监控 定位方式主要有以下几种： 实时定位监控，任何时候均知道车辆的位置。 3.4 漫游监控 当车辆漫游到异地时，可以在归属专控中心对其进行监控，也可以由漫游专控中心进行监控。 3.5 断点续传功能 在GSM盲区时，车载能自动记录下数据，超出盲区后自动回复且自动回传数据。 3.6 运行轨迹的存储、回放、打印 3.6.1 轨迹存贮 总控中心或专控中心将自动记录监控车辆的行驶轨迹，包括位置、时间、速度、方向、状态等能贮存车辆的每日运行情况 3.6.2 轨迹回放 可以在事后查询任意车辆行驶轨迹等回放. 3.6.3 轨迹打印 可以在事后打印任意车辆行驶轨迹等. 3.7 电子 地图显示功能 3.7.1 图层控制 标注显示：是将对象某一属性，用文本方式直接显示在地图之上,标注所使用的字体可自由选择，放置，可设置将文字放置在对象的左右或上下使标注更加醒目。颜色显示：对某一图层可用的一种颜色符号来显示，颜色符号可自由指定。也可对象的某一属性分色显示，同一属性的对象显示一种颜色不同属性对象显示不同颜色。符号显示：对某一种属性的对象可选用符号来显示，符号可由用户指定，也可根据对象的某一属性多符号显示。同种属性的对象用一种符号显示，不同属性对象用不同符号显示。图层显示及图层设置：可自由添加图层，移去图层以及对图层顺序任意变换。 3.7.2 显示控制 地图放大：根据需要，放大地图上的目标。 地图缩小：根据需要，缩小地图上的目标。 测距：测距功能用来测量地图上点与点之间的距离。 地图漫游：将地图显示范围移动到指定位置，拖动时将地图拖动到鼠标放下的位置。 视口控制：对电子地图的各图层进行显示控制，在显示时 能自动增减相关信息。 打印输出：将地图通过打印机打印出来，生成纸制地图。例如打印所视画面。 3.7.3 地理信息查询功能： 包括属性查询和空间查询，用户可以查询到自己需要的信息。 属性查询指用户通过逻辑条件查到一个或一组符合条件的对象；空间查询指用户通过空间关系查到一个或一组符合条件的对象。 3.8 区域查车 选定一定的区域或线路，则该区域或线路的车辆显示，且显示车辆的状态。 3.9 车辆分组管理 可根据不同的要求把监控的车辆分成若干组，对每组的车辆属性进行设置。 3.10 可对分中心进行协管和权限设置（分组分权管理） 支持多级中心，支持异地联网，实现数据共享，多级多地协同监控管理，系统管理者与一般使用者拥有不同使用权限（须根据需方的具体分级保密要求设计）。用户分组管理。 3.11 车辆到点监控 如果设定到站时间，超时到站时中心、终端自动报警。 3.12 完善的统计分析功能 对车辆在一个周期各种违章信息进行统计分析，并生成统计报表。 对统计数据进行提取并采用EXCEL进行综合统计。 3.13 系统帮助服务 每条命令都设有帮助提示，以引导调度指挥中心人员正确地操作