柳钢园区手机导航项目解决方案

园区场景手机导航项目解决方案柳钢园区手机导航项目解决方案中移（上海）产业研究院目录6554一、项目背景 一、项目背景（一）项目需求概述本项目需要在柳钢园区内实现内部运输车辆手机端导航，高德、百度等地图APP无园区内的地图数据，本项目希望尽量使用车辆上人员的手机进行导航，而不向车辆配发专业的定位终端。（二）项目部署范围下图是柳钢厂区区域总览，本次主要涉及焦化厂、烧结厂、炼铁厂、炼钢厂、热轧厂、冷轧厂、棒线厂、指挥中心等厂区内部道路情况采集及导航制作。图1柳钢及周边总览图图2柳钢园区示意图二、手机导航方案（一）系统架构通过智能手机内置的BDS/GPS卫星定位模块和惯导的能力实现手机的实时定位，再通过手机安装导航客户端实现导航功能。本导航系统由平台应用、终端应用两部分组成，平台应用主要由园区物流管理员查看园区内车辆来往情况、设置电子围栏、临时路障时使用，终端应用主要供车端驾驶员在园区内使用手机导航时使用。具体的系统架构如下。图3园区手机导航系统架构（二）模块功能1、定位层（1）智能手机现在智能手机的普及率已接近100%，一般智能手机都具备BDS、GPS等定位模块和惯导模块，通过卫星定位和惯导的能力实现手机的实时定位，再通过手机安装导航客户端实现导航功能。2、平台层平台层包含平台中的各项功能和服务，以及运行相关软件的服务器，共同提供各项服务。（1）地图数据地图数据是手机客户端和平台应用在展示中所使用的地图文件，从而使得终端位置在地图上的展示更友好。地图数据主要包含底图文件、路径文件和POI文件等。其中，底图主要是地貌等基本的图片文件，路径主要是道路拓扑关系等用于导航的矢量文件，POI主要是路标、路牌、建筑物等路上的标识物文件。（2）地图服务地图服务用于把地图数据转换成可以为各应用软件使用的服务能力。地图的基础服务主要包含位置服务、地图渲染、地图操控、地图播发、搜索服务、路径规划等。其中，位置服务为终端位置向地图坐标转换的服务；地图渲染为将原始二维地图数据实时渲染成相应的图片风格；地图操控提供移图、放大缩小、选点、比例尺等功能；地图播发功能向各应用软件播发地图文件，为软件端提供了展示地图；搜索服务为各应用软件提供提供POI搜索服务，方便用户快速找到相应位置。路径规划服务主要提供导航路径和规划路径的计算服务。（3）服务器用于运行平台层和应用层的各种软件。可使用本地化部署或云服务的方式。本项目中运行的软件主要为地图服务和应用层的手机客户端后端服务应用和可视化平台应用。3、应用层（1）导航客户端导航客户端是安装在智能终端上的应用软件，包含了地图展示、实时定位、POI搜索、路径规划、实时导航、语音播报等功能。其中，地图展示是通过在手机客户端上展示二维地图，呈现道路、路径、标识物等信息。其中，实时定位通过手机操作系统调用手机的BDS/GPS等硬件设备完成实时定位，获取到终端的实时位置信息。其中，POI搜索可以通过调用地图服务，通过手动输入或选择列表的方式搜索关键字对应的地图上的POI信息。其中，规划路径为用户提供行驶的定制路线，通过起点和终点位置，规划至少一条路径，由客户端引擎设定规划路线。其中，实时导航可依据手机实时位置进行实时导航，并支持偏离情况下的路径重算。其中，语音播报功能是在导航过程中的智能语音播报，为用户提供更佳的人机交互。（2）可视化应用可视化应用是用于后台管理者在大屏或显示器上展示终端实时位置、历史轨迹、电子围栏、用户管理等功能。为实现上述功能，可视化应用中需包含与手机客户端之间的数据对接、路径标记、终端轨迹记录与查询、位置对比等功能。（三）部署方案1、定位层部署复用员工的自有智能手机，支持Android和iOS两种操作系统。2、平台层部署（1）地图数据地图数据的制作主要包含外业采集、内业处理和质检入库等几个步骤，地图数据制作完成后，存储在服务器上，再由地图服务向各应用提供服务输出。外业采集结合前期已采集完成的二三维实景图以及卫星影像，依照标准外业采集体系实施矢量地图数据外业全要素采集，包含道路、POI、文字、背景等。全外业采集流程包含外业生产管理、外业数据上传、地图数据编辑等采集步骤。外业生产管理：包括外业采集规划、外业采集进度监控、任务分解等；外业数据上传：将外业采集的成果数据（如现场拍照等）进行上传；地图数据编辑：支持将采集成果进行编辑处理，生成矢量化地图数据。内业处理内业处理是按照标准规格制作数据的过程，包含数据编辑、后台数据服务、任务管理。制作内容包含道路、索引、土地利用等要素。数据编辑：各类地图数据的编辑，包括点、线、面数据的编辑，属性设置等；任务管理：支持内业作业任务的分解、下发、监控等；数据批处理：支持对地图数据进行批处理。质检入库质量检查针对过程中和最终出品成果的各种数据开展，保证提供数据产品质量均达到要求。通过质检的数据从制作规格转换为地理数据交换格式，完成相应地图数据规格转换工作，结合母库地图数据进行出品入库。经过地图数据制作形成完整的导航电子地图数据，包括了道路数据、背景数据、显示文字数据和索引数据，它们分别存储在不同的数据文件中。具体内容如下表所示。表1道路数据序号文件名信息1R<省名>Link的信息：道路形状、等级、幅宽、收费设置、通行方向等2R_LName<省名>道路线与道路名称之间的对应关系信息3R_Name<省名>道路名称4R_LZone<省名>道路线所属区域信息5N<省名>道路点的种别、接续Link、路口标识等6C<省名>交通限制信息7Cond<省名>与CNL表对应的交通限制信息8CNL<省名>Cond表的交通限制涉及的点、线要素信息9CR<省名>条件限制信息10Special_Speed<省名>条件速限信息11IC<省名>IC点的相关信息12Dr<省名>方面点的相关信息13Z_Level<省名>道路、背景线形状点或结点处的各组高度层次信息14TrfcSign<省名>道路危险标牌信息表2背景数据序号文件名信息1BN<省名>背景点信息2BL<省名>背景线信息3BP<省名>背景行政区划、水系、绿地等面信息4BPL<省名>背景线面关系信息5BUP<省名>背景里物理上连接且种别名称相同的面关系信息6D<省名>区县级行政区划面信息表3显示文字数据序号文件名信息1T<省名>地名、自然地物的名称信息表4索引数据序号文件名信息1POI<省名>POI数据相关信息2POI_Relation<省名>POI间关系信息3Hamlet<省名>邮编数据相关信息4Z<省名>邮编数据相关信息5A<省名>地址索引数据相关信息6Ac<省名>交叉点索引数据相关信息本项目中，地图数据采集和制作范围主要为柳钢园区，涉及焦化厂、烧结厂、炼铁厂、炼钢厂、热轧厂、冷轧厂、棒线厂、指挥中心等厂区内部道路情况采集及导航制作。平台地图及导航数据预计效果如下：（2）地图服务地图服务平台在本地自有环境内的Web端部署，提供高鲜度地图数据、强大的二三维地图可视化引擎、丰富的LBS服务能力及后台运营管理系统，在此基础上，提供便捷易操作的配图操作台，方便业务人员实现Web端快速制图。打造具有行业特色的专属地图、定制化位置服务，赋能业务应用场景。地图平台的核心能力是强大的二三维地图可视化引擎，使用国内领先的WebGL渲染技术，提供基础地图、三维立体等复杂化渲染场景和更具场景感的高端可视化展示效果，支持样式、底图和模板的个性化配置，并搭载丰富的位置服务，对外输出定制化的搜索、路径规划、ETA和导航能力，致力于简单、快捷打造行业专属地图。地图服务包含二三维一体引擎、基础地图服务、地图配图服务、搜索服务、路径规划服务、正/逆地理编码服务、二次开发接口等服务功能。二三维一体引擎能够支持多类型数据，例如MIF、SHP、TIFF、PNG、JPG、CSV、GEOJSON、BIM、倾斜摄影、GLTF、激光点云等。可基于三维渲染的数字地球GIS引擎，可以实现宏观的场景与微观的场景展现、地上建筑与地下地质体的场景展现、室外常规描绘与室内设施的模拟展现等真实展现地貌、精细化道路、实时交通等各种场景，实现空间分析、大数据分析、仿真结果等可视化，满足不同业务和应用场景需求。基础地图服务支持WebGL矢量渲染，提供地图旋转、切换视角、倾斜等展示效果。支持地图的放大、缩小、漫游等基本地图操作，支持缩放。地图展示支持2D图、3D图、栅格图、矢量图。支持三维立体建筑物展示及二三维一体化展示、在地图上进行POI标注、web端\android端\iOS端\大屏等多种终端界面，适用于多种展示场景。地图配图服务提供地图配置编辑功能，所见即所得。支持样式、底图和模板的个性化配置，地图高度定制化，不但可以展示全要素数据，也可以自定义选择地理位置相关的要素。支持对数据进行条件过滤，数据的颜色、宽度、样式、展示级别等可自定义设置，即可配置即可渲染，快速创建专属地图。搜索服务支持包括灵活的、多种地址、类别、关键字复合搜索等。该模块提供先进的、强大高效的智能分词，智能地分析用户的查询关键词，采用先进的搜索引擎技术和空间索引技术，从海量的数据中，找出最符合用户意向的结果，并进行智能合理的排序，展示给用户。路径规划服务路径规划即在用户指定出发地、目的地的情况下，经过复杂的计算提供用户多种策略的行走路线。正/逆地理编码服务地理编码是基于空间定位技术的一种编码方法，提供把描述成地址的地理位置信息转换成可以被用于GIS（地理信息系统）的地理坐标的方式。逆地理编码将输入的地理坐标转换为易于人们理解和交流的地理位置描述信息。二次开发接口提供基于GIS开发接口便于进行二次开发，需包含基础地图使用示例、覆盖物使用示例、绘图控件、地图控件、图层示例等功能。提供JavaScriptAPI示例中心，非文档API的形式，以在线代码编辑器的形式提供二次开发示例，提供代码编辑、运行以及查看的二次功能。（3）服务器服务器主要用于运行地图服务的运行，以下是各平台预估的服务器配置。具体配置以最终功能确定后评估为准。地图服务所需的服务器配置如下表。表5地图服务所需服务器配置指标地图服务部署服务器配置处理器16核内存128G硬盘1TB显卡无特殊要求操作系统与软件Linux7或以上，JDK版本1.8其他以上配置主机2台管理配置基于WEB浏览器的服务器集群管理软件，提供管理软件计算机软件著作权登记证书，可批量管理多台服务器，要求支持以下功能（包括但不限于）：①批量添加服务器设备并管理每个服务器设备的内存/硬盘/CPU/RAID配置信息、BIOS固件、设备健康状态等，并加盖厂商鲜章；②可远程控制被管理的多个服务器的电源、定位指示灯，支持DHCP、带内RAID配置以及的常用操作；③可实现操作系统的自动安装，支持配置待部署操作系统的用户名、密码、IP地址等。以上配置按照50km路程设计，地图范围在100km以内，可按照50km所需服务器资源的2倍部署。后续以此类推。平台应用所需的服务器配置如下表。表6平台应用所需服务器配置指标平台应用部署服务器配置系统centos7.6CPU16核内存64G系统盘200GB数据盘1TB管理配置基于WEB浏览器的服务器集群管理软件，提供管理软件计算机软件著作权登记证书，可批量管理多台服务器，要求支持以下功能（包括但不限于）：①批量添加服务器设备并管理每个服务器设备的内存/硬盘/CPU/RAID配置信息、BIOS固件、设备健康状态等，并加盖厂商鲜章；②可远程控制被管理的多个服务器的电源、定位指示灯，支持DHCP、带内RAID配置以及的常用操作；③可实现操作系统的自动安装，支持配置待部署操作系统的用户名、密码、IP地址等。以上配置按照500个终端设计，定位终端数目1000个及以内，可按照500个终端数目所需服务器资源的2倍部署。后续以此类推。3、应用层部署（1）终端应用为Android/IOS系统的智能手机终端提供应用服务。终端应用包含用户登录、地图加载、地图浏览、地图切换、图层控制、地图查询、周边查询、地图选点、路径规划等功能。用户登录支持注册申请通过的终端用户，通过填写用户名、密码登录。已提交注册申请，但还未通过管理员审核或者已被管理员拒绝的用户，当登录系统时可查看到管理员的审核状态（审核中/未通过），已被拒绝用户可查看审核反馈信息。地图加载支持矢量电子地图、影像地图加载；支持地图在线、离线方式的加载。地图浏览具有地图的放大、缩小、漫游等功能，该功能可以通过按钮点击、屏幕双击以及多指触控等方式实现。地图切换具有不同类型地图数据的切换显示控制功能，支持矢量图、影像图等不同类型地图数据的切换控制显示。图层控制具有矢量地图要素的显示或隐藏控制功能。地图查询具有多种条件、多种方式的地图模糊查询检索功能，如关键字查询、首字母查询、拼音查询、道路查询。周边查询具有周边查询功能，可实现所处位置或所选位置周边POI兴趣点的查询。地图选点具有地图位置信息查看和操作功能，地图上长按任意位置，以弹出框形式显示概要信息（如经纬度坐标、地址描述信息），并提供设为导航起始点、途经点、终点操作的快捷入口。路径规划路径规划具有起点、途经点、终点导航目标点的标注设定功能。可提供在地图上任意位置单击选点、从POI中查询选点、输入坐标选点、从历史记录中选点以及从收藏夹中选点等多种选点方式。支持根据设定条件进行路径自动规划功能，根据预先设定的起点、途经点、终点进行路径规划。（2）平台应用平台应用为管理者提供可视化的管理界面。平台应用包含用户管理、终端定位、轨迹管理、地理围栏等功能。用户管理提供用户注册功能。新用户如实填写用户名、密码、邮箱、角色、手机、单位等个人信息，最后提交注册申请。管理员在Web门户登录，对用户注册信息进行审核，审核通过注册成功，审核未通过反馈注册申请失败的理由。支持注册申请通过的用户，通过填写用户名、密码登录平台系统。支持个人信息的查看与修改功能，包括姓名、邮箱、手机、单位等信息。支持账号相关信息的查看功能，显示当前用户的最近登录记录，包括登录设备号、登录时间与登录IP。终端定位平台支持通过终端回传获取位置数据，实现厂区人员实时位置的监管监控，通过接入人员及终端设备信息，将人员定位于图上展示便捷管理。系统可实现终端查询功能，支持终端及账号登录人员信息、终端设备信息等条件分类查询。临时路障设置园区内道路或附近区域临时施工不允许通行，管理员可在平台侧进行临时路障设置，并同步到手机APP端，车辆导航避开此路段，待管理员删除路障恢复此路段通行。标注编辑支持新增点线面，道路中线点变化等，管理员可在平台侧进行编辑，及时更新道路情况。轨迹管理系统可以实现一个及多个定位终端的轨迹回放，能够根据轨迹计算里程数、平均速度等基本数据。可实现终端行驶轨迹回放，支持播放、暂停、倍速播放等功能。地理围栏系统可以设定一个或者多个不规则区域（矩形、圆形或不规则多边形）和报警进出属性，通过点、线、面元素描画实现图上围栏新增、修改、删除编辑操作，可设置围栏名称并于图上显示文字。围栏白名单可将有执行任务的终端录入，待围栏启用后，没有任务的终端进入系统会报警，系统支持报警类型自定义设置，包括设置报警终端设备号、人员信息等。通过自定义报警类型，减少不必要的报警，对于重点类型进行重点监控，辅助用户达到监管目的。系统可支持设置终端和围栏的绑定关系，可设置绑定某一终端设