博实结长途客运车辆GPS管理方案.doc

BSJ-博实结科技 长途客运车辆GPS监控管理方案长途客运车辆GPS监控系统技术方案深圳市博实结科技有限公司第1章 项目概述1.1 长途客运行业需求分析长途客车在营运时，由于装载乘客人数较多，其发生事故后果波及面广，社会影响比较严重。另一方面，司乘人员在车辆驾驶过程中存在超速、超载等违规行为，车辆行驶过程中不按照预定路线行驶或绕道兜客，这些行为都为安全生产带来严重的隐患。如何解决长途客运过程中实时安全监控和管理问题，从而提高整个长途客运行业的安全水平，是目前急需解决的社会问题。移动通信技术以及GPS定位技术的发展使得建立这样的系统变成可能。可以最大限度地减少安全管理漏洞带来的生产损失。 全国各主要城市已经将GPS作为长途客运车辆必须安装的监控设备，长途客运车安装GPS已是大势所趋。1.2 博实结危车GPS管理系统简介博实结车载GPS系统采用GPRS永远在线、固定时间连续定位、服务器数据连续存储记录方式实现对运输过程的车速、位置进行全程实时监控和记录，用户还可以选择安装多个远程摄像头拍摄车内、车外照片。管理人员在自己的计算机上安装一个客户端软件可以对车辆进行实时定位、追踪、下发语音提示、拍照等操作，还可以接受各种报警数据，生成报警报表，从而做到预防为主，最大限度地减少在客车营运过程中出现事故的概率。 针对长途客运业的特点，系统基本功能主要侧重实现以下管理目标： 定位追踪：能追查1年内车辆的行驶记录。 超速管理：车辆超速违章后GPS会立即报警，支持分段限速。 疲劳管理：对于超过规定时间的连续行车报警，预防事故发生。 图像监控：可以安装1-4路摄像头选择对车厢、挡风玻璃进行实时拍照。 语音播报：可以下发语音短信直接对司机喊话。 调度信息：接一个调度屏，中心下发文字信息。第2章 系统概述2.1 相关技术介绍l GPS（Global Positioning System）卫星定位技术全球卫星定位系统GPS（Global Positioning System）是随着现代科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系统。它利用位于距地球2万多公里高的、由24颗人造卫星组成的卫星网，向地球不断发射定位信号。地球上的任何一个GPS接收机，均能接收到四颗以上的卫星发出的信号，经过计算后，就可报出GPS接收机的位置（经度、纬度、高度）、时间和运动状态（速度、航向）。目前，没有任何一种传统的导航定位技术能够达到GPS这样的高精度、高速度、全天候和全球性的性能。l GPRS/CDMA移动通讯系统（Global System for Mobile）GPRS/CDMA全球移动通讯系统是目前国内覆盖最广、系统可靠性最高、话机保有量最大的数字移动通讯系统。GPRS是通用分组无线业务 (General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM 系统上发展出来的一种新的数据承载业务。GPRS具有很好的信号覆盖， GPRS 理论带宽可达171.2Kb/s，实际应用带宽下行大约在40-150Kb/s ，上行大于等于17.2Kb/s。可以用于Internet 连接、数据传输等应用。GPRS业务具有接入迅速、永远在线、按流量计费，所以在远程突发性数据实时传输中有不可比拟的优势，特别适合于频发小数据量的实时传输。l 地理信息系统GIS（Geographical Information System）GIS是近些年来迅速发展起来的一门新兴技术。它作为制图学、计算机技术、地理、遥感、统计、测绘、通讯、规划和管理学科交叉运用的产物而被广泛运用在各个领域。在GPS/GSM多功能车辆跟踪服务系统中，主要用于对地图的显示和管理以及对受监控的移动目标位置的显示。l 计算机数据处理技术在GPRS/CDMA多功能移动定位服务系统中，主要采用了数据库技术、数据检索技术、局域网和广域网技术、多媒体技术以及计算机远程控制操作等多项计算机相关技术。2.2 使用公网的优势使用公网通信的优势在于建设成本低、覆盖范围广。目前可有CDMA、GSM/GPRS等几种选择，且目前的通信费用已经降低到一个比较合理的水平。 2.2.1 覆盖区域广，数据传输可靠性高GPRS/CDMA全球数字移动通讯系统是国家投资建设的公众网络，是目前国内覆盖范围最广、系统可靠性最高、话音清晰度最高的移动蜂窝通讯系统，可实现跨市跨省区全国的联网。2.2.2 系统投资小依托于该通讯网无需专门架设费用昂贵的通信平台，无需额外申请频点资源。与常规VHF/UHF无线通讯网、800M集群无线通讯网比较，它不但通讯范围大、系统运行可靠、漫游性能好，而且经济实用、投资少、易普及，减少各专用通讯网基站的重复投资建设，各地监控中心易于联网，并且无须投入日常传输网络设备的大量维护资金。2.3 系统可行性分析2.3.1 建网低成本本系统依赖于成熟的GPRS/CDMA网络系统，所以不需要单独的网络（基站和其他设备）建设；对于国家来讲使用公众网可避免传输网络重复建设及重复投资；对小公司或者小的应用尤其适用。并且无须投入日常传输网络设备的大量维护资金。2.3.2 监控范围广由于使用的通讯手段是公众网络，因此本系统的有效范围限制实际为该公众网络（GPRS/CDMA无线通讯网）的覆盖范围。也就是说移动单元在网络漫游范围内都能够得到有效的监控。而且，网络的拓展意味着实际监控范围的拓展。2.3.3 模块化系统结构采用系统设计中的主流方法：模块化结构，支持多级、多中心、多组合的积木化使用，适用于各种不同性质的单位和管理部门，系统规模可大可小，系统功能却影响不大。2.3.4 可实施性强该系统运用的多种技术现在已经非常成熟，完全可以满足该系统要求的容量、精度、实时性、兼容性、人机交互友好性、系统可靠性、可维护性以及强大的数据功能等要求，从而实施GPS车辆监控系统能达成本最低化和效果最佳化。具体而言，有以下几点：l 车辆监控系统可采用B/S或者C/S模式，用户可以通过不同的权限随时网上查车，也可可以根据监控车辆数量配置监控客户端的数量，并可弹性扩展。l 由于采用中心监控方式，地图数据和系统数据均放在本地，保证了系统运行的高效性和安全性。l 在车载终端方面，博程通GPS在保证设备功能和性能的前提下，将以各种方式降低成本，降低价格，给客户带来更大的实惠。l 管理信息系统与车辆监控调度管理系统有机结合，能帮助企业进行资源管理和业务管理的数字化改造，最大限度提高企业的作业效率。l 通过多种方式可保证实现通畅的、稳定的、安全的数据通道，保障车辆的调度信息和位置信息传输的准确无误和高度保密，最大限度的减少短信延迟带来的影响。l 功能强大的开发工具可开发出界面友好、功能齐全的应用软件和数据库系统，提供维护接口，从而方便相关人员的操作和系统维护。第3章 系统总体设计3.1 长途客运车GPS安全监控系统设计原则在设计系统的技术实现方案时我们遵循了以下原则： 一切为了安全，“安全提醒，安全监控”是我们产品设计的目标。 安全提醒包括：超速提醒、危险路段提醒、疲劳驾驶提醒。 安全监控包括：超速监控、超载图像监控、疲劳驾驶提醒、喊话提醒等。 常用标准功能：远程设置、监听、通话、调度、报警等等。 3.1.1 系统经济性系统设计在性能最优的情况下尽量降低成本，追求性价比的最大化；软件系统全部独力开发，便于长期合作，也保证软件系统的经济性。3.2 博实结GPS为长途客运车定制的功能3.2.1 行车数据全程记录记录时间间隔5秒-65535秒可调整，默认30秒。记录的参数包括：车速、位置、行驶方向、报警状态。3.2.2 超速管理超速报警：超过规定安全速度报警。报警报表：车辆所有报警记录自动生成文档。3.2.3 超载管理人工拍照：通过稽查人员人工拍照来稽查。定时拍照：可设置固定时间间隔自动拍照开门拍照：可通过自定义报警线束检测车门开关实现开门拍照3.2.4 疲劳驾驶报警自动报警：设置疲劳驾驶时间后，GPS自动报警。换班监控：双驾驶员超长途客车通过拍照识别驾驶员是否换班。3.2.5 停车管理停车超时报警：车辆意外停车时间过长报警。怠速超时报警：车辆行驶途中怠速时间过长报警。非法点火报报警：车辆处罚停运后行车报警3.2.6 文字调度通过加装一个显示屏实现中心下发调度文字信息显示驾驶员可以上传简单的文字信息3.2.7 广告营运加装一个LED广告屏，中心可下发商业广告。3.2.8 行车范围管理区域报警：车辆超出规定的行车范围后报警。报警报表：车辆所有报警记录自动生成文档。3.2.9 人工导航驾驶员迷路时，监控中心值班人员利用电子地图平台，通过电话或者语音播报给司机一定的导航帮助。3.2.10 防拆机保护断电报警： GPS被切断电源后上传断电报警。后备电池： 断电后设备可连续工作2小时。3.2.11 语音播报车辆违章后中心可以直接发送语音调度信息对驾驶员喊话。3.2.12 图像监控车厢监控：摄像头对准车厢，可监控车厢是否安全和天气状况。路况监控：摄像头对准挡风玻璃前面路况，判断是否塞车和路况。司机监控：摄像头对准驾驶室，可以检查当班司机和驾驶操作是否违章。最多支持4路摄像头。3.3 系统组成示意图监控中心是在整个系统的“神经中枢”，集中实现监控、调度、接/处警，图像处理功能和其他信息服务，并对整个系统的软硬件进行协调、管理。图4-1 GPS/GPRS/CDMA 1X定位监控报警系统总体网络结构图3.4 车载终端部分负责车载终端与监控中心间的数据传输，该部分主要为GPRS/CDMA公共数据网，只要GSM或CDMA可以覆盖的地方，该系统都可以稳定的运行。常见的功能包含了以下方面： 车辆定位：固定时间连续定位、测速、运动方向等。监控报警：超速、疲劳驾驶、卸料、意外长时间停车等。远程监听：用于抢劫报警后的现场判断。断油断电：用于紧急情况下的远程锁车。SOS紧急求助：驾驶员感到危险时人工触发，级别最高的报警。车载电话：免提通话、手柄通话、显屏通话（外接耳麦）。文字调度：外接调度屏、手柄等。语音播报：外接语音播报器，带喇叭。图像传输：1-4路摄像头，带夜视。自定义报警：由用户根据需要连接各种检测开关，支持触发摄像头拍照。3.5 监控中心实例第4章 监控中心系统介绍 4.1 硬件组成服务器主机：双核、大内存、大容量硬盘多个。监控坐席主机：主流个人电脑配置即可。交换机：选中高档多口交换机10M光纤：电信或者网通接入都可以。路由器：外网、内网IP转换，用中高端的，稳定性好。机柜：普通机柜，服务器物理防护。投影仪：参观演示用，可用大屏幕液晶电视代替。防火墙：对网络防护要求高时才考虑安装防火墙，成本较高。服务器托管：年费用3000-6000元，用户只需要提供一台计算机或者租用。4.2 软件系统Windows2003Server企业版 服务器的操作系统SQL2005企业版 服务器的数据库系统Windows XP 监控坐席的操作系统SQL2000个人版 监控坐席的数据库GPS服务器软件。GPS客户端软件地图格式：Mapinfor格式 本市1：5000 本省1：10000 全国1：100000.4.3 系统功能构成图4.4 监控违章报警超速报警：超过公司设置的速度阀值上传报警，有报表。围栏报警：车辆超出规定行车范围报警；紧急报警：车主危险时按报警开关报警，中心必须人工干预才能取消。自定义报警：支持1-2路自定义报警，如开门报警，车辆要接门开关。断电报警：电瓶拆除或者设备断电报警，必须人工干预解除。4.5 车辆定位追踪、多车同时追踪立即定位：点名定位，查询车辆当前时间的位置；最后位置：查询车辆主动上传的最新位置车辆跟踪：对车辆进行连续定位，并在地图上画出轨迹。多车追踪：在新开窗口实现对多车同事追踪比较。4.6 支持4种地图支持标准的Mapinfor地图支持在Google Map地图上直接显示车辆位置标志；Google Map：卫星地形图、平面标注地图、混合标注地图。4.7 轨迹回放轨迹数据保存：轨迹数据保存在服务器上，与车机无关；轨迹数据下载：由服务器下载到客户电脑。轨迹回放：回放一段时间内的车辆运动轨迹；回放暂停：回放过程中暂停，用于详细观察某路段的行车过程。4.8 分段限速道路划分：高速公路、普通公路、城市道路、危险路段分段限速：设置的不同的路段不同的速度报警阀值，让超速管理更精确。4.9 电子围栏行驶范围：车辆有规定的营运范围；电子围栏：把行驶范围转换成电子围栏，支持矩形、圆形等区域。4.10 实时拍照普通拍照：对指定车辆进行实时拍照。多路拍照：最大支持4路摄像头轮流拍照。自定义拍照：用设备提供的两条自定义线束实现开门、卸货等自动拍照；固定时间间隔拍照：设置间隔一定时间自动拍照；报警拍照：按下紧急报警钮报警并且拍照。4.11 语音通信、监听远程监听：在紧急情况下直接拨打车载设备卡号进行语音监听；车载电话：高级配置可添加车载电话，实现和车辆的日常语音通讯。4.12 全部报警种类介绍紧急报警：车主危险时按报警开关报警，中心必须人工干预才能取消。超速报警：超过公司设置的速度阀值上传报警，有声光提示。断电报警：电瓶拆除或者设备断电报警，必须人工干预解除。自定义报警：支持1-2路自定义报警，如卸料是报警，车辆要接检测开关。围栏报警：车辆超出规定行车范围报警；线路报警：车辆超出预先规划好的线路报警。停车超时：停车超过规定时间。怠速报警：车辆怠速超过规定时间。4.13 广告信息发布系统集成了目前流行的信息广告发布模块。长途客运车辆可能的应用是在车辆上显示对乘客的安全提示或广告信息。广告信息服务是运营商未来主要的盈利增长点之一4.14 语音播报、调度抢答模块语音播报功能可以让监控中心群发语音信息实现喊话广播效果。调度功能是监控中心可以发布文字信息书面通知。司机可用显示屏回复内置的信息，中心可以看到。4.15 车辆远程设置设置查询：查询设备内部设置的GPS参数；远程重启：让设备重新启动，可排除故障；远程改IP：服务器因故更换时可远程修改车机设置。第5章 车载终端的技术指标5.1 终端设备技术指标1、通信模块： 通信单元可采用GSM、GRRS、CDMAIX方式进行语音和数据通信 工作电压：3.4V4.5V；最大峰值工作电流：2A；GSM工作频段： 800MHZ、1800MHZ、1900MHZ GSM天线：50全向天线，增益不小于6db，抗风强度不小于50m/s电缆：50低损耗同轴电缆；GSM天线接头：SLl6-K7J7，BNC、SMA直角或90度角2、 定位模块：（1）、电气参数： 工作电压：3.3V 工作电流：80mA 天线：参照GB/T 15527-1995 4.3.l.l 要求 天线电缆：连接电缆损耗小应大于2.0dbm； 频率：接收机GPS卫星发射的频率为1575.42MHz的CA码调制的扩频信号； 跟踪灵敏度：参照GB/T 15527-1995 4.3.1.8 要求； 定位精度：参照GB/T 15527-1995 4.3.l.11 要求； 速度精坟：参照GB/T 15527-1995 4.3.1.12 要求； GPS通道：不小于12通道； 热启动；不大于20S 冷启动：不大于150s； 数据更新最高频率：1s/次，连续自动； 高温工作：设备在温度为55时，应能正常工作； 高温贮存：设备应能在承受70高温贮存； 低温工作：设备能在温度为10时，应能正常工作；低温贮存：设备应能在承受-40低温贮存。（2）、定位参数：经度、纬度：单位为度分秒( ,/,/)，精度：0.01速度：单位为节每小时(nmh)，精度：O.1nm航向：单位几分()，精度：l5；时间：采用UTC时间，表示为yy-mm-dd-mm-ss，精度:ls。（3）、精度误差：车载终端定位精度不大于15m，差分后定位精度不大3m；（95%的情况下可以）车辆航行速度不大于5kmh时，速度显示精度误差不大于0.3km/h；航行速度大于5kmh时速度显示精度误差不大于0.1km/h。（90%的情况下可以）3、整机参数体积：145mm*93mm*36mm颜色：银白色重量：600GGPS接收机：16通道热启动：8秒 冷启动：45秒定位精度：15米 95%速度精度：0.05米/秒更新率：每秒一次输入电流范围：9V30V直流工作电流：120mA 12V工作环境：-20+70后备电池使用时间：23小时5.2 设备使用环境环境温度：-2085相对湿度：4595大气压力：70KP-106KP5.3 移动终端设计特点体积小巧，容易安装性能非常稳定，功能丰富；宽电压设计：932伏特电压都能用。数据传输速率高、误码率低、稳定可靠；出货前通过高低温老化、震动实验，故障率低。监控范围广，依据GPRS/CDMA网络，可实现全国漫游监控；使用GPRS/CDMA通讯方式，保证通讯畅通及运作费用低廉；过压自动保护：车辆异常时电压超过32V设备自动关机，避免烧毁。5.4 GPS设备原理方框图博程通GPS/GPRS/CDMA车载移动终端是联合安业有限公司自行开发的，具有自主知识产权的数据通讯终端。5.5 参考设计标准GB 9969.1 工业产品使用说明书 总则GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件GB/T 19056-2003 汽车行驶记录仪GB 50348-2004 安全防范工程技术规范GA 3082001 安全防范系统验收规则GA 366-2001 车辆防盗报警器材安装规范GA/T 440 车辆反劫防盗联网报警系统中车载防盗报警设备与车载无线通信终接设备之间的接口GA/T 553-2005 车辆反劫防盗联网报警系统通用技术要求第6章 技术培训服务博实结GPS设计了全面、深入的培训及售后服务方案，以绝对完善的培训与售后保障体系来确保系统的稳定运行。6.1 培训策略我公司由资深的工程人员与开发人员担任培训工作，并针对不同的产品为不同的人员提供不同的培训课程。车辆GPS调度管理系统相配套的培训计划，其目的在于使用户的技术人员在系统投入运行后，能够担负起设计规定的日常管理与维护等工作。因此，培训计划所采用的策略，可以归纳为：“并行实施，突出重点，实现良性循环”。具体说明如下：6.2 并行实施根据项目实施的进度，安排相应的培训课程。原则是，随着项目实施的发展，在某一应用环境形成时，即安排可进行的培训而同时又保证不影响项目的实施。这是与项目实施工作并行的。根据实际需要，对不同的授课人群进行并行的培训工作，确保培训的周期和质量。6.3 突出重点该平台涉及监控软件运行、车载设备安装等两大块，因此整个运营平台的系统管理员和车载设备安装调试员将是培训的重点。6.4 良性循环使用户熟知系统的每一功能，对系统了解和使用越充分，对系统优势的体会就越明显，就越能充分发挥系统，此即为良性循环。6.5 培训计划本培训计划包括培训教材的编制、培训的内容、培训的对象和培训的周期等四个方面的内容：6.5.1 培训教材我公司将针对不同的培训对象编制不同的教材，力求做到易懂、易学和方便查阅等特点；并将相应的内容制成电子多媒体演示教学系统，以方便学员的学习。教材主要有软件系统的基本原理、安装、使用、维护、故障诊断、排除、服务中心的功能等，车载设备的基本原理、基本构成，功能、使用与安装以及有关汽车基本性能、结构和安全意识等方面。6.5.2 培训的对象培训的对象包括：管理人员、系统管理员与值班人员、车载设备的安装人员以及车辆驾驶员等。6.5.3 培训的周期培训一般维持16个工作日，以相关人员学会为止。6.5.4 培训目标经过正式培训后的相关工作人员，只要用心学习，一定可以做到：l 维护人员可以圆满地独立完成对系统进行日常维护的工作；l 设备安装人员可以圆满地独立车载设备安装、维护、技术支持等工作；l 值班员能够出色地完成对接处警和其它服务工作；l 最终用户可以熟练地使用系统提供的等各种功能。 第7章 产品售后服务为了保证项目的顺利实施，以及今后系统的正常高效运转，博程通GPS对技术服务工作非常重视，并建立了专门的售前、售后服务队伍，由我公司资深工程师跟踪服务，提供详细的设备安装资料，对客户进行安装、操作、维护的培训。公司制定有如下措施保证客户利益。7.1 项目跟踪管理我公司将为本项目成立一个专门的项目管理小组，并将指派一名项目经理专门负责与客户就项目的实施、变更管理、售后服务进行单点联系和统一的协调。项目经理将会对客户项目的售后服务情况进行记录，包括故障登记、备件更换和服务措施完成情况等，并与用户保持及时沟通。希望客户亦指派一名专门的联络代表。以便在客户项目需要专业性支持和维护时，作为客户方面的代表与我们的项目经理进行沟通与合作。在整个维修和服务的执行过程中他将负责合理调配资源，并争取使整个售后服务实施项目对用户的业务造成最小的影响。7.2 定期维护，免费升级定期向用户提供系统维护技术信息，便于用户及时地获取最新的系统维护技术，合理地配置、维护资源。 免费为客户进行软件升级。我公司恪守信誉第一，社会效益第一的原则，为用户提供可信赖的长久支持。7.3 售后服务本地化博实结GPS在全国有100多个代理服务网点，有特别需要可在该区域设置分公司或者办事处，配备专业专职工程技术人员及相关仪器、办公设备，保证24小时售后服务的承诺，提供终端安装、维护、系统升级、咨询等服务。 7.4 技术人员再培训根据车载设备的更新需要或者软件系统的升级维护需要，我公司将根据实际情况对客户的相关人员进行再培训。并保证在以后的时间里在平台运营过程中定期对技术人员进行定期培训。7.5 长期系统维护7.5.1 软件系统在系统安装调试完毕后一年内为保修期，在此期间