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车辆管理系统疏通城市“血脉”

    近年来,随着移动通信、计算机网络以及GIS、GPS等技术的发展,车辆定位与导航的应用正在由大型物流企业走向中小企业甚至家庭。一个成功的车辆管理系统是建立在负载均衡的服务器和设计缜密的数据库等核心技术基础之上的。

    有经济“血脉”之称的交通运输行业正逐步进入信息和网络时代,智能交通系统在各城市纷纷登台,而车辆导航与定位系统是智能交通系统的一个重要组成部分,它是保证车辆正常行驶与调度的有效手段之一。近年来,随着移动通信、计算机网络以及GIS、GPS等技术的发展,车辆定位与导航的应用正在由大型物流企业走向中小企业甚至家庭。

    车辆导航与定位系统的基本组成部分有通信服务器、数据库、客户端、移动终端等。其中客户端应该具有电子地图功能,能够对所监控的车辆进行基于电子地图的路径显示与分析; 车辆终端应该载有GPS定位器与GPRS终端,能够对车辆行驶的位置、速度、方向等信息进行收集,并通过GPRS网络发送至监控中心。由于系统由无线网络、计算机网络、多角色服务器及数据库等组成,因此如何对系统各组成部分进行有效组织,并实现车辆的智能化管理与调度就成为系统构建的主要内容。

典型案例: 物流公司

    车辆管理系统被广泛地应用于各大物流公司,下面介绍一个物流公司成功实施的典型案例。系统实现的环境是: 服务器采用Windows2000操作系统,数据库采用Oracle 9i/ SQL Server2000,并通过COM+实现数据库连接池,以Web Service实现Internet过程调用与数据传输,数据流则以XML方式进行组织,并通过过程SOAP调用方式进行传输。系统融GPS、GIS、GPRS以及计算机数据处理技术和数据通信技术于一体,可实现车辆卫星实时定位、电子地图显示和车辆实时监控、历史记录回放、发送监控命令、数据查询统计、车辆信息管理、货物配送等功能,具有及时回传车辆基本定位信息和报警信息、以图形和数据两种方式显示车辆运行状态、快速发送监控命令、自动报警等特点。图1是对某车辆的历史信息进行回放的示意图。
 
图 1 车辆信息管理系统平台界面示意(历史回放)

    在图1中,①是系统的工具栏,②是系统的主要电子地图显示,③是系统控制栏(由跟踪、通信、地图、回放、用户等子管理窗口组成),④是系统自动实现地图缩放时当前所需要的地图,由⑤⑥组成的粗红线是当前车辆的历史回放的轨迹,⑦指示了当前系统的运行状态及各种信息(包括地图缩放比例、坐标、服务器IP、通信方式等)。

    系统的历史轨迹回放功能是对车辆信息的再现过程,这些信息由车辆上的GPS定位器记录下来,再由相应的GPRS数据发送至移动信息交换中心,最后通过网络传至系统数据库中。系统根据车辆速度的不同设定了不同频率的位置点采集速度,图中⑤处车辆较慢,所以数据采集精度较高,⑥处的速度较快,相应的数据采集精度较低(即两个数据点间距离较大),当系统检测到车辆处于停止时(速度< 1km/h),GPS会减缓其向系统的数据发送频率,以避免数据库中存储大量不必要的数据点。同时,系统还可以针对不同车辆对其数据发送精度进行控制,如发送频率、上下限速度等。

    系统的性能测试结果如下: 测试环境中每辆车以1~10秒的不定时间间隔向系统发送信息(主要包括当前的经度、纬度、速度、方向以及其他信息),测试结果表明每台服务器可以同时负责约500个车辆的连接及数据传输需求,系统整体上能够满足对大量车辆同时进行监控并达到车辆管理的基本需求(如果连接更多则可能出现系统瞬时任务队列,导致系统运行的不稳定)。

    系统可以同时接受多个车辆的大数据量的实时跟踪、历史回放等任务,并表现出较好的性能。需要进一步完善的内容是对一些无效信息点进行去除,并对记录点的信息进行基于道路数据的纠正(如某些位置偏于道路外)等。

    车辆管理系统除了应用于物流公司,在企事业单位,也逐渐争得一席之地,让车辆管理人员摆脱了依赖白板记录调度信息、靠经验管理车辆的落后境地。

透视车辆管理系统运行流程

    一般来说,车辆管理系统平台的主要作用是对正在运动的车辆位置进行实时的跟踪及历史信息的回放、统计、分析以及基于电子地图的显示、报警等。因此,当对车辆的实时信息进行监控时,信息的主要流程为车辆——移动信息交换中心——服务器——客户端,而对车辆的历史回放过程则是在此流程中的服务器与客户端间增加了数据库(见图2)。
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