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试论建设省级交通运输安全监控统一平台江西省交通厅信息中心 余力克 颜庆华 钟 平交通事故已经成为威胁人们生产生活安全、影响社会秩序稳定的重要因素，2004年仅道路交通事故全国就发生了50余万起，造成10万人死亡、40余万人受伤。尤其是营运客车和危险品运输，往往造成特大恶性交通事故，其受害面之广，损失之大，影响之深，已经成为构建和谐社会的大敌。如何预防交通运输事故，构建和谐的交通运输环境，已经成为迫切需要解决的问题。作为江西省交通信息化建设的一部分，经省发改委批复，省交通厅决定建设省级交通运输安全GPS监控系统统一平台。经过前期充分的准备，由省交通厅出资、由厅信息中心负责建设的省级交通运输安全GPS监控平台于2005年春节前竣工，软件系统经全国招标选定，而系统所需的监控终端硬件设备、车/船载信息采集设备（以下简称“GPS终端”设备），则由各企业单位自行选择购置。经过半年多的试运行，现系统运行稳定可靠。这个系统的建成已形成我省特有的模式。一、国内GPS监控技术应用现状利用GPS/GIS技术组建运输工具定位服务系统，是近年来新兴的前沿科技应用。其相关技术的应用已有10多年的历史，从技术引进、消化吸收、应用研究，到现在已进入推广应用时期，其中交通运输是主要的应用领域。，如危险物品/重要物品运输监控、客/货运输超速/超载监控与业务调度、出租车监控调度等各种小规模GPS应用系统已为数不少。近几年来我国一些专业公司在软件和硬件上不断研发，特别是通信技术的跟进，已从纯短信方式发展到GPRS/CDMA 1X的数据通信方式；同时各类GPS终端硬件设备生产商的不断加入这个市场，GPS终端设备已有走向平民化的趋势。因此，GPS车辆监控系统整体技术已逐渐走向实用阶段。二、构建统一平台的可行性分析1、建立省级交通运输安全监控网络统一平台的紧迫性。随着经济的发展，机动车保有量和驾驶员数量大幅度增加，道路交通事故时有发生，高不下，超速、超员、疲劳驾驶等违章现象普遍存在，极易发生群死群伤等恶性事故；水上运输，特别是黄金周江河湖区风景游览客运船只，同样存在超员运输问题。交通安全形势依然严峻。要使这种现象得到有效遏制，除了加强政策制定、制度建设等管理等手段外，迫切需要依靠高技术手段从源头上来解决此类难题。我国正处于经济高速发展时期，各省都迫切需要一个安全的交通运输环境。所以建立省级交通运输安全监控网络统一平台势在必行。2、GPS监控系统的真正作用。GPS系统有别于行车记录仪，是一种“事前监督与事后核查并举”的技术，它尽可能地做到“防范于未然”；若在全省统一的网络中实现统一的数据格式，可以向各有关部门开放监控终端窗口，分层次地进行监督管理，也便于政府相关主管部门宏观了解安全运输情况。在关键时刻，可以对突发事件的特定运载工具进行监控（掌控），为政府领导决策指挥提供帮助；同时，通过配套的运输企业客户端应用软件，可对运行数据进行宏观分析，提升企业管理水平带来经济效益。3、建设省级交通运输安全监控统一平台，是交通安全生产建设的一项重要内容。增强市场动态监管手段，提高紧急救援和应急调度指挥能力，增加运输企业安全生产的科技含量和信息化水平等具有深远意义。4、统一平台，资源共享。现阶段，对于一些发展中的省份，经济底子薄，企业尚不富裕。如果由每个行业、每个企业都自行组建自己的运行平台，配备系统技术管理人员，会造成系统的重复建设、增加运行成本，并且，由于不同营运公司的平台产品数据标准和格式不一，则同样导致运行平台的重复建设，资源也得不到共享。因此，从社会整体利益出发，建立统一的交通运输（公路、水运）安全监控运行平台才是明智之举。5、若采取全国范围的软件招标，能选出优秀的大型平台软件系统，获得具有高质量的、提供长期技术支持和维护保障的电子地图产品，在这一平台下，通过采用多驱动容器技术，使不同厂家的GPS终端设备可以运行于同一个平台系统；由运输企业自行选购GPS终端设备，使用户能得到性价比更好的产品，能使各厂家相互学习、取长补短、，良性竞争，利于GPS产品市场的良性发展。进而为今后在GPS软件和车/船载设备产品制定行业性技术标准奠定基础。三、系统建设的基本原则省级平台系统，要求采用大型操作系统，并以大型数据库为依托，集中式与分布式相结合；充分保证了系统的可扩展性，具备相当的通讯、计算机和网络设备的信息容量及高速处理能力；有一定的超前性，软硬件预留接口，便于维护、升级和扩展，以适应将来发展的要求；要充分满足运输行业的应用特点；实行严格的权限管理，制定安全防范策略防止黑客的入侵。四、系统基本构成系统由省平台服务中心、通讯链路、GPS终端设备构成。由系统网络拓扑图可知在省平台服务中心中，包括通讯服务器、数据库服务器、地图服务器、WEB服务器、管理服务器等多台中心服务器和网络设备。 网络设备在网络设备中包括路由器、防火墙、网络交换机等设备，是省监控平台与当地提供GPS服务的通讯运行商网络及内部局域网连接的硬件设备。通过专用线路和合理的网络划分，使省监控平台与当地的移动公司有机的结合成一体，保证通讯信息及数据在相关的系统中进行可靠的传送。随着经济的发展，我省的机动车和驾驶员保有量大幅度增加，道路交通事故居高不下，超速、超员、疲劳驾驶等违章现象普遍存在，重、特大恶性道路交通事故时有发生，尤其是道路客运车辆极易发生群死群伤等恶性事故，道路交通安全形势严峻。建设江西省交通运输安全监控平台，不仅是安全生产建设的一项重要内容，而且对于预防和减少道路营运客车行车事故，增强市场动态监管手段，提高紧急救援和应急调度指挥能力，增加客运企业安全生产的科技含量和信息化水平等具有深远意义。国际情况 在美国、日本等发达国家，许多世界级著名运输企业（如高通公司、SCHENKER公司等）早已采用“GPS”技术，建立起用途各民的业务系统，实现对车辆、货物的“千里眼监控，网络化调度”，明显节省了运输成本，提高了企业效益和竞争力。国内情况 在国内，“GPS”及其相关技术的应用已有10多年的历史，从技术引进、消化吸收、应用研究到今天，已进入推广应用时期，其中交通运输是主要的应用领域，如危险物品/重要物品运输监控、客/货运输超速/超载监控与业务调度、出租车监控调度等各种小型GPS应用系统已为数不少。大型的省级GPS应用系统也已建立，山东省建立了“山东省交通运输GPS信息服务系统”省服务平台、省服务中心。山东省交通运输管理服务中心与金海特（北京）电子信息技术有限公司等，成立山东九通信息科技有限公司（山东省交通运输GPS服务中心），负责山东全省整个系统的建设、维护和经营，整合全省现有资源，建设省、市、县及企业多级服务及应用中心。五、主要功能应用领域和关键技术概述1、应用领域主要功能实现对运营车辆、船舶进行实时监控调度、信息服务、安防救援、行车历史记录、统一管理等功能。为车辆、船舶及其管理者之间建立一种准确、迅速、有效、安全的信息沟通方式。 长途客运车辆GPS管理系统该系统主要为长客公司提供高效的车辆管理手段，能够防止运营车辆超速、超载、非司机驾驶和疲劳驾驶驭，装有摄像头的客车可以实时了解其是否超载（员），保障车辆运行安全，还能对驾驶员的工作量、出勤率等业务进行统计，对司机是否私自带客进行检测和监督，保障客运公司安全、稳定的运营。 危险品车辆GPS管理系统该系统主要为运送危险品车辆的公司提供车辆安全行车、监控、调度和管理的一种高效、可视化的技术手段。当车辆发生问题，可以实时知道运输车辆的具体位置，迅速采取紧急措施进行处理，避免灾难性事故的发生或将事故的损失减小到最低限度。对运输汽油、柴油的车辆可以监督其运输路线，通过安装有关传感器，还可以避免中途泄油、造假事件的发生。 船泊GPS管理系统该系统主要为船运公司提供高效的船运管理手段。对挖沙船可以实时了解其施工时所处的位置，防止随意乱采乱挖；对货运、运客运旅游船只只一是可以随时了解船的基于具体位置的监控，二是当发生险情时能够根据船只所在的位置及时实施救援；，避免人员伤亡和货物损失，同时安装有摄像头的客运船可还可以防止监控其是否超载（员）情况的发生，对挖沙船可以实时了解其施工时所处的位置，防止随意乱采乱挖；对物流船只可以实现类似车辆的实时物流管理。此系统对船泊的运输、及时调度、紧急情况救援都具有重要意义。 路政、交警巡逻执法车辆GPS管理系统通过执法车内安装移动电脑，实现在划定区域内该系统主要对巡逻执法车辆的调度、监控和管理。利用此系统，提高巡警的机动性和灵活性，实时监控客运、危货车辆的运行状态；，实时掌握所管辖执法巡逻车辆分布位置，加强内部管理。为及时出警提供了有力的帮助。 其他商用系统物流车辆GPS管理系统、出租车GPS管理系统、120救护车、119消防车、运钞车、汽车租赁、保险勘查车、电力电信工程车、邮政车、公务车管理以及私车防盗等各行业的实时监控。另外，各有关部门和各企业按不同业务需求，系统可提供不同的拓展应用。（1）对公路、水路危险品运输车辆/船舶、物流车辆、城市出租车辆监控。主要基于行驶位置、车速等状况数据引申出整套的业务管理系统；（2）对长途客运车辆的监控。除上述功能外，可附加摄像头，知道是否超载、中途载客情况（可部分防止私收票款）、驾驶员是否疲劳驾驶(结合IC卡技术)和其它意外事件的发生。（3）对水上客运/风景区游船的监控。类同上述2。可监控是否超载、火灾和其它突发事件。（4）扩展应用：有非常广泛的应用。各有关部门和各企业按不同业务需求，系统可提供不同的应用。2、关键技术系统除常规的一些技术处理外，现阶段应注重解决以下几个关键问题。系统平台关键技术：（1）通讯网关技术（2）核心调度消息派发技术（3）多种GPS终端设备驱动容器技术（4）系统分布处理及伸缩部署技术GPS终端设备关键技术：（1）对于客车和客运船舶，能够按多种方式触发拍摄车/船内图像。如关闭车门（或船舶起锚）后加上行驶速度达到20一定值后触发拍摄、司机人工按钮报警触发拍摄、监控终端软件远程控制触发拍摄，也可以在紧急刹车时触发、车身猛烈碰撞时触发拍摄车外图象。（2）可扩展多种接口功能。随着技术的进步，逐步能够将GPS终端设备与行车记录仪、上下车人数记录仪进行接口，能够加入高灵敏度酒精度探头，能够加入人像面部分析系统解决司机疲劳驾驶报警问题等等，并将这些信息传送至相应管理部门。（3）强大的灵活的通讯功能，能同时兼容适应GPRS、CDMA等通讯方式。以适应不同环境和不同用户的通讯要求。（4）信息传输的连接类型上兼容TCP/UDP两种方式。TCP是可靠连接，注重的是信息的可靠性，但影响传输速度；UDP是不可靠连接，注重的是信息的实时性。（5）可对回传的定位信息和采集的车辆、船舶各种状态信息（主要是图像信息）进行有效的压缩。一方面，以,节省信息上传产生的通讯费用；另一方面,、加快压缩后数据量变小，传输过程加快，可提高信息的实时性。（6）集成身份识别技术。，如IC卡、指纹识别器、加密U盘等，应用后可以用于有效判别驾驶员身份，并实时记录具体驾驶员的工作时间和工作里程，可作为驾驶员工作量统计以及判别驾驶员是否处于疲劳状态的重要依据。（7）GPS终端设备自身可具备超速报警、区域报警、线路偏移报警、超时报警等功能，解决违法超速、违规停靠、不按指定路线或站点以及时段行驶等问题。，与通过监控软件实现上述功能是不一样的。软件实现方式是根据车载设备上传到平台的定位信息，由平台服务程序完成报警判定的。而车台实现方式中报警判定是在车载设备上完成的。车台实现具备如下优势，一、当监控员只是关注车辆是否产生区域、线路偏移、超速报警状态，而不是随时关注车辆的当前位置时，可省去大量的定位上传信息，节省了通讯费用。二、分摊了平台系统服务器的运算负荷，提高了整个系统的稳定性。（8）语音提示功能（客车不主张使用字符显示屏），应用后。可根据用户需要预先录制语音提示类型。语音提示方式分自动（根据预设条件自动触发）和主动（中心下发语音提示指令）两种。常用的语音提示类型有超速、疲劳驾驶、道路各类状态信息提示、天气信息提示等。双向通话时应进行声音反馈拟制处理。（9）存储功能，能将车辆、船舶状态信息、图片信息和GPS定位信息等存储到GPS终端设备中。当车辆/船舶行使在无通讯信号地区时，无法将信息实时上传到平台服务中心，此时能暂存下来，通讯信号出现时再上传。（10）软件可远程升级功能。可扩展性主要表现在：除了前面介绍的应具备较强的I/O连接能力外，还表现在车载设备内部软件系统可以通过平台系统经无线通信技术对特定GPS终端内部软件进行远程的版本应易于升级。监控终端软件关键技术：（1）区域查车功能用户能对进入“划定区域”内或在“划定区域”内停驶的，车辆进行监控或查找。；（2）多路段/航道段超速监控功能监控软件应能在车辆的营运线路预先设定该路线中不同等级路段/航道的限速值、特定路线的限速值，。当车辆在不同的道路上行驶时，系统会根据车辆/船舶当前上传的定位信息自动判断当前的道路/航道级别，并根据预先设定的阈值来判断当前车辆/船舶是否属于超速。超速后监控端将记录并接到车载终端的显示超速报警提示信息，同时GPS终端终端设备可向驾驶员提醒报警。；（3）授权管理功能交通监控安全平台是为江西省的各个运输行业和个体运输业主提供的一个综合运行平台。为了满足各运输企业、个体业主行业的独立管理需求，系统应可为每个企业和个体业主用户分配独立的管理帐号，用户用自己的帐号登录监控软件将只能对其所属范围内的车辆/船舶进行管理、监控；同时，系统可对监控软件中的所有命令进行单独授权，以满足一些政府监管部门监督、但不干涉企业、个体业主管理的应用需求。（4）分析统计功能监控软件应具备分析统计功能，能够根据需要生成各类报表信息（如：车辆出车报表、车机信息报表、驾驶员信息统计报表、驾驶员违章报表等）。为决策者实及时提供决策参考信息，从而提高工作效率、，降低运营成本、，保障安全、，使得管理工作更为简单有效。（5）电子地图高速浏览、平滑切换功能监控软件中的电子地图应可进行高速的无级缩放浏览以及平移操作，整个操作应过程平滑且无闪烁出现；。当监控对象在电子地图上从不同比例的电子地图将移出当前地图边界越过时，监控软件应能及时、有效的进行地图区域的平滑切换。 （6）其他针对不同用户群定制的业务需求功能。六、系统运作模式1、统一平台，多级监控监控体系总体构架为：省交通运输安全GPS监控系统统一平台；陆上运输安全GPS三级监督系统网络系统（由省运管局、市运管处、县运管所组成的三级监督站组成）；水上运输安全GPS二级监督系统网络系统（由省海事局及其必要配备的地方海事局监督站两级组成）；陆上、水上和旅游湖区专业运输企业的监控中心。形成分级管理、政企联动、运转协调的安全监控体系。2、自行选购GPS终端设备考虑到用户的利益，系统平台设计得能兼容多个厂家的GPS终端设备，设备厂商在当地建立设备维护机构。由用户自行在多个厂商中通过招标方式选择自己的产品，并由厂家负责安装、调测设备。3、政府资金大力扶持按赣府厅发200537号文件规定，三年内安装GPS车载终端设备的营运客车，由省交通厅给予一定的补助：2005年内安装的，每台一次性补助1200元；2006年内安装的，每台一次性补助900元；2007年内安装的，每台一次性补助600元；全省各级运管部门的GPS监督站，每个一次性补助8000元。危险品车、水上船舶的补助问题相信也将纳入议题。4、服务方式用户登录服务网站，申请该项服务，并通过网上银行/银行汇款/邮局汇款等方式，按包年方式支付一定的服务费和移动通信费，即可开通这项服务。用户可通过配置监控终端软件（C/S）或直接免费使用IE浏览器（B/S）进行监控和管理。用户可自行录入和管理所属车辆/船舶资料。大规模集团用户将由服务中心为其配置监控终端软件（包括本企业分布式数据系统）。5、路网/航道GIS电子地图维护机制 现实公路、街道以及河道、水域的交通建设永远先于电子地图上相关路网的绘制。由系统营运机构与软件平台供应商和电子地图提供商紧密配合，采用先进的电子测绘技术，共同建立一套长期、完善的路网/航道电子地图测绘维护机制，确保GPS用户能及时得到正确的路网/航道指示。 六七、预期目标(经济社会效益分析)预期目标是：建立全省统一、规范的交通道路运输GPS公共平台，实现交通道路运输安全生产的管理科学化、调度网络化、经营信息化，保障道路交通运输行业能够持续、稳定、快速发展。可广泛应用于交通、公安、石化、卫生、消防、交通运输企业、物流、汽车生产、汽车租赁行业等等。经济效益分析：1、统一平台的建设，可防止类似项目盲目、低水平地重复投资建设，全省每省可节约几千万元的社会资金；2、事前监督与事后核查并举，降低安全事故发生率。若将全省客运、危险品货运汽车、出租车、水上船舶等运载工具，全部安装设备入网，每年由消除隐患带来的经济效益不可估量；3、选择最佳路线，科学安排调度，降低用油成本；防止类似平台盲目重复投资建设可节约近千万元。社会效益分析：1、统一平台为各相关管理部门提供有效的监控手段，加强安