无人驾驶车辆监测运营监管平台说明

无人驾驶车辆监测运营监管平台

说明

2022年9月

1引言

1.1编写目的

本概要目的是为了说明系统总体设计的技术方案，从程序系统的设计考虑，包括系统的

基本处埋流程、模块划分、功能分配、接口设计、运彳丁设计、数据结构设计和出错处理设计

等内容，以向整个设计期提供关于程序系统的逻辑和数据功能实现方式的总体描述，从而作

为程序详细设计或编码的基础。设计阶段将以本文档为核心文档。

本概要设计说明的适用读者为：软件开发者、测试人员。

1.2背景

无人驾驶车辆运营监管系统作为ITS无人驾驶车辆智能监管测试平台的子系统，旨在通

过对自动驾驶车辆的数据处理分析、大数据建模，实现业务监管、告警通知、故障检测、运

营规划、事故分析等功能，

建设汽车检测认证产业园，搭建基于安全秘钥的车辆数据采集传输、ETC智能监管、

无人驾驶车辆云检测、无人驾驶车辆监控管理平台。本项目全名为无人驾驶车辆监测运营监

管平台。

1.3定义

GB/T19596,DB11/Z801-2011.DBI1/Z993.1-20I3确立的术语和定义适用于木文件.

1.4参考资料

a.GB16735道路识别代号(VIN)

b.DB11/Z993.1-20I3电动汽车远程服务与管理系统技术规范第I部分：总则

c.DB11/Z993.3-2013电动汽车远程服务与管理系统技术规范

2总体设计

2.1需求规定

基于车辆基础数据，业务系统向部级、厅级、局级监管部门以及运营园区提供基础

信息管理、行驶数据分析、故障检测分析、运营管理司规划、事故分析、业务报警、统

计报表等功能。

2.2运行环境

硬件环境

处理器及内存容量：Intelcore,4GB

软件环境

支持浏览器：Chrome屏幕分辨率：1280*803

2.3基本建设范围

2.3.1监管平台搭建

搭建具有监测、分析、数据管理、基础管理等业务功能模块的监控管理平台。有运营状

态监控（平台总体信息、车辆总体信息、车辆实时数据监控、车辆安全状态监控、电池安全

状态监控等）、车辆故障管理（故障报警、车辆历史故障查询、故障信息统计等）、基本数据

统计等功能。

2.3.2软硬件支撑平台建设

软硬件支撑平台为系统构筑基础运行环境，主要包括服务器、第三方支撑软件（女「操作

系统、虚拟化软件等）、交换机、防火墙等。

2.4平台结构

系统总体架构

PC端（信息采集+统计分析）移动端（统计分析）

■—七

1车辆信息管濯子懒设备管理与数解端监控子系统数据交换子系统

应

应统计分析子系统WAPP微信公众号平台WBM

用

用

系

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统

统

基

统一用户管理工作诲引挈电子表串若能报表SSO单点登录ESB服务息线

安

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础

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标准体系、框架住轲件后行

支

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RBAC规范EA电税规范LDAPWSfEform观通WFMC标准管

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规

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I»系

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贡

gI主辆信息库地图资源库综合业务库系统日志库

Bl

服务§8存储系统操作系统数据库整—应用服务器硬件安全设备

I基础网络设施

图：系统总体架构图

系统开发采用J2EE技术路线，按面向对象的模块化方式设计，全面采用B/S多层体系

2.5.3监控系统

（1）应用效果监控：包括应用总体信息，车辆总体信息，车辆基本信息

（2）车况监控：对车辆相关参数的监控，无人驾驶车辆监控平台可以实现车辆定位与状

态远程监视、实时报警信息的显示与控制、历史轨迹回放等功能。

•车辆定位及状态监控：车辆安防，车辆状态显示，车辆行驶数据显示，最新位置查

询；

•实时报警信息显示：报警列表提示，报警声音提示，报瞥图标提示，报警处理及记

录报警处理及记录

•轨迹回放：可选择车辆及时间段进行目标回放，可以调整回放速度、暂停等操作。

回放过程会显示每个轨迹点的状态信息（时间、经纬度、事件等）。

•地图操作：每个地图窗体都内嵌了地图操作工具栏，用户可以快捷对地图进行操作,

•电池监测：电池监测管理可以监控每个单体的温度、电压、电流、电量，满足各种

极端工况要求。

•服务监控应用：主要把控车厂应用监控系统、4S店应用监控系统、电池厂商应用

监控系统、保险应用监控系统以及终端厂商应用监控系统。

2.5.4数据交换系统

无人驾驶车辆监管平台不是•个孤立的电子信息系统，各应用主体以及车厂分别建有专

有的业务系统，新能源汽车监控平台需要与这些业务系统进行数据交换，以开放API的形

式供其他业务系统调用以及支持按照指定的格式导出相关数据。

（1）充电桩系统信息采集

将充电桩数据采集到监管平台，如充电桩位置、状态等。

（2）车辆厂商数据提供

将监管平台采集到的车辆故障数据提供给车厂，如：电池电压电流及温度异常信息、电

机故障、电机过热信息等，

（3）其他系统数据对接

将监管平台采集到的各个应用主体管辖的车辆数据以API的形式提供给各个应用主体

（包括：气象等信息）。

2.5.5统计分析系统

平台使用流式计算框架进行实时业务处理，使用Hadoop对海量数据进行离线分析。平

台可横向扩展、运维简单、高度容错、无数据丢失，满足高吞吐、海量数据处理目标的同时,

乂不失实时性。统计分析系统主要是对行驶区域报警状态、油耗等相关数据、车载设备状态、

车辆状态、停车场状态按需进行各种条件下的统计和明细查询，为运营提供决策数据。

（1）车辆信息统计分析

里程能耗：统计一段时间内产生的能耗，了解电池的性能。

车辆报警：统计车辆发生的故障频率及故障类型。

（2）行驶区域/路线报警报表

车辆行驶区域报警报表：车辆超出预先规划好的行驶区域的报警报表。

车辆行驶线路报警报表：车辆超出预先规划好的行驶线路报警报表。

（3）能耗相关统计分析报告

里程能耗：统计一段时间运行的里程，也可以根据里程算出油耗。

车辆的实时电量、速度、里程曲线走势分析图表。

(4)充电服务

查询充电网点、充电桩状态等服务。

(5)车辆状况

了解车辆总里程、电池电压、电池电量、电机状态等，一览车辆当前状态。

2.5.6系统管理

系统管理主要对系统的角色、用户以及权限等进行控制，以保证平台的访问安全。

该系统采用账号-角色-权限的三级权限控制模式，每个账号被分配了一个或多个的角

色，而每个角色有一定的权限，平台提供了对所有FI标操作功能的权限控制，用户可以在后

台管理系统中定义角色对应的权限来控制账号的使用权限。业务规则制定模块主要提供基本

数据的新增、查询、删除、修改等功能。

(1)账户管理

增加用户：可以增加一个新用户账号和密码，可以为该用户分配角色和权限；

查询用户：可以根据用户账号查询用户信息；

删除用户：可以删除用户数据；

修改用户：可以编辑修改用户的属性，包括用户的角色和权限。

(2)权限管理

平台提供了对所有目标操作功能的权限控制，用户可以在后台管理系统中定义角色

对应的权限来控制账号的使用权限。

(3)角色管理

增加角色：可以增加一个角色，可以给角色赋予权限；

查询角色：可以根据角色查询用户组信息；

删除角色：可以删除角色数据；

(4)系统日志

日志主要包括用户登录日志、访问事件日志等。

2.6人工处理过程

登入系统时输入用户名，密码；

查询车辆信息时选择台询条件；

修改信息时输入修改信息；

下载统计报表时选择内容及维度。

2.7尚未问决的问题

无。

3接口设计

3.1用户接口

在用户界面部分，根据需求分析的结果，用户需要登录浏览器进行操作。在界面设上应

该做到条理清晰、易于操作，并且要注意到界面的布局，应突出显示重要信息，外观也要做

到合理化且风格与其他平台保持一致。

3.2内&外部接口

系统全方位基于XML的接口规范。无论是在内部接口还是外部接口的设计上，均采用

开放的XML格式进行数据描述，采用基于XML的WebService技术进行数据传输。

4运行设计

4.1运行模块组合

J2EE使用多层的分布式应用模型，应用逻辑按功能划分为组件，各个应用组件根据他

们所在的层分布在不同的机器上。典型的J2EE四层组件模型由运行在客户端机器上的客户

层组件、运行在J2EE服务器上的Web层组件、运行在J2EE服务器上的业务逻辑层组件以

及运行在EIS服务器上的企业信息系统(Enterpriseinformationsystem)层软件组成。

J2EE为搭建具有可伸缩性、灵活性、易维护性的商务系统提供了良好的机制。对于保

留现存的IT资产、提供高效的开发、支持异构环境、汇伸缩性及稳定的可用性等方面具有

明显优势。

系统同时兼容多种流行的应用插件，与WebOffice、电子印章、电子邮件、RTX、手机

短信、USBKey等无缝集成。

4.2运行控制

运行控制将严格按照各模块间函数调用关系来实现。在各事务中心模块中，需对运行控

制进行正确的判断，选择正确的运行控制路径。在网络传输方面，在发送数据后，将等待

服务器的确认收到信号，收到后，再次等待服务器发送回答数据，然后对数据进行确认。服

务器在接到数据后发送确认信号，在对数据处理、访问数据库后，将返回信息送回客户机，

并等待确认。

4.3运行时间

在软体运行过程中，对运行时间的要求为必须刈操作有较快的反应。网络硬件对运行时

间有最大的影响，当网络负载量大时，对操作反应将受到很大的影响。所以将采用高速ATM

网络，实现用户与服务器之间的连接，以减少网络传输上的延误。其次是服务器的性能，这

将影响对数据库访问时间却操作时间的长短，影响加大客户机操作的等待时间，所以必须使

用高性能的服务器，硬件对本系统的速度影响将会大于软件的影响。

5系统数据结构设计

5.1逻辑结构设计要点

为充分保证系统在安全性、跨平台性、易扩展性、易维护性等方面的要求，采用先进的

基于JAVA平台的三层应用体系结构。在这种结构下，用户界面完全通过WWW浏览器实

现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现，形成所谓3“ier结构。

用通用浏览器就实现了原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，并节约了开发成本，是

一种全新的软件系统构造技术，这种结构已成为当今应用软件的首选体系结构。

系统通过架构于先进的B/S三层应用体系结构之上，并采用JSP、Servlet.EJB、XML

等编程技术和面向对象程序设计技术，将复杂的业务处理逻辑、流程控制逻辑和数据存取逻

辑通过EnterpriseJavaBeans(EJB)组件来实现，并运行在应用服务器之上，实现业务逻辑的

快速部署和灵活调整，并通过部署在应用服务器层的专月组件实现对数据库的存取访问，以

充分保证数据库系统的安全可靠访问。

5.2物理结构设计要点

系统提供的各个软件功能模块可单独使用又连成一体，易组装、易拆分，能适应组织单

位不同阶段的组织结构或人事结构变化。系统伸缩性好，支持不同行业、不同规模的用户，

各个软件功能模块基于统一业务支撑平台，无须更换软件程序和升迁数据库就可以升级应

用O

构件化对软件开发工程化是非常重要的，有了构件才能通过构件的组装、互连，实现软

件的工程化开发。然而我们更进一步，可以这么说，构件化也有自己的基础，那就是统一

的建模语言，它应该是一种所有软件开发人员都了解的语言，可以完整地描述软件的需求和

结构。

应用支撑

通用构件专业构件

表弟生成构件工作漉构件

表单设计构件

查询分析构件

数据服务构件

统计扳表构件

数据梁集构件

5.3数据结构与程序的关系

系统开发技术路线将会采用基于XML和WebService的异构系统综合服务解决方案。

从而解决系统的跨平台问题。WebService是在Internet和Inlranel上进行分布式计算的基

本构造块。开放的标准以及对用户和应用程序之间的通信和协作的关注产生了这样一种环

境，在这种环境下，WebService成为应用程序集成的平台。应用程序是通过使用多个不同

来源的WebService构造而成的，这些服务相互协同工作，而不管它们位于何处或者如何实

现。

WebService技术及其相关技术体系，包括XML、SOAP、WSDL、UDDI等。WebService

是一种新的web应用程序分支，他们是自包含、自描述、模块化的应用，可以发布、定位、

通过调用。一旦部署以后，其他Webservice应用程序可以发现并调用它部署的服务。

(1)XML适于异构应用间的数据共享

XML数据传输是不同系统之间日渐流行的标准数据传输方式，由于与平台和编程语言

的无关性，因此，通过XML可以有效保证对各种异构系统的数据接口需要，以达到各系统

数据资源的最优整合。

(2)XML的灵活性和寸展性

这些特性使其可以对不同应