基于北斗的车辆管理系统解决方案

　　一、系统描述

　　基于北斗的车辆管理系统是将数据通信技术、北斗卫星定位技术、六轴陀螺仪技术、GIS地理信息技术、计算机网络和数据库等技术相结合，建立一个对车辆进行全方位精准管控、精细化数据管理中心。通过授权，管理者可通过互联网接入监控管理中心对所有车辆进行监控，从而实现了在公用通信网络覆盖范围内对车辆进行数字化监控、指挥调度等各项功能。该系统具有功能完备、界面友好、操作方便等优势。

　　二、系统目标

　　基于北斗的车辆管理系统构建了一个基于北斗的车辆动态监控管理体系，通过在车辆上加装车载北斗/GPS智能终端，实现对人员、车辆实时的动态精准管控;利用北斗高精度定位技术、无线网络传输等技术实现车辆派遣网络化;通过建设基于北斗的车辆动态监控体系，实现对车辆运行状态的实时监控，包括对车辆超速、疲劳驾驶等行为的监测及预警提示，可以有效预防和减少车辆交通事故，提高公司安全管理水平。具体目标如下：

　　1. 电子围栏、路线规划。车辆用户通过北斗高精度定位，自动判定设定区域范围，当超区行驶时，自动上报车辆监控管理平台;也可根据需要规划行驶路线，当偏离路线行驶时，也能自动上报车辆监控管理平台，从而实现对车辆的精准管控。

　　2. 实时定位、轨迹回放。车辆用户能够自动记录位置、速度、时间、行驶里程等行驶数据;也可对车辆行驶轨迹进行回放。

　　3. 实时预警、报警回传。可以提供超速报警、疲劳驾驶报警，也可自动判定急加速、急减速、急转弯等行为，自动触发位置信息突报，实现全程轨迹的完整度和平滑度;车辆静止时，自动锁定位置信息，杜绝位置漂移。通过不同的通信方式，可以实时向管理人员回传报警信息。

　　4. 调度指挥。管理人员可以实时查询车辆所在的地理位置及状态，并通过移动数据网络，对汽车分队或单车进行调度指挥。

　　5. 数据统计、行为分析。在管控系统中可对车辆派遣、报警统计、实时定位、轨迹回放、行驶里程、驾驶员行为分析等统计查询，并输出EXCEL报表。

　　三、系统组成

　　1.系统由车辆监控管理中心、无线通信平台(专用网、4G/3G/2G网络)、北斗卫星定位系统、车载北斗/GPS智能终端等组成。

　　系统可对车辆实施动态跟踪、管理等功能，可以在电子地图上进行显示，并保存车辆的运行、报警及精准定位轨迹数据。

　　系统组成见下图：

　　图1 基于北斗的管理系统组成

　　2.车辆监控管理中心

　　车辆监控管理中心是系统的核心，完成车辆监控、调度功能。同时也是通信枢纽，负责与车载终端的信息交互以及与远端监控点的网络互连，完成各种信息的分类、记录和转发，并对整个网络状况进行监控管理。

　　3.车载北斗/GPS智能终端

　　车载北斗/GPS智能终端(简称：车载终端)由北斗高精度定位模块、六轴陀螺仪模块、天线模块、4G全网通通信模块、处理模块、电源模块等组成，利用无线通信网络与车辆监控管理中心进行双向信息传输。通过接收北斗定位信号，将定位数据传送到监控中心。

　　基础功能

　　特色功能

      产品特点

　　1) 定位精度高：多星座定位，进行天际差分运算，定位精度<10米(信号强度满足要求的情况下)。

　　2) 具备智能化：内置六轴传感器、加速度传感器、陀螺仪，智能自学习车辆状态。

　　3) 静态定位不漂移：根据车载场景智能识别急加速、急减速、急转弯。

　　4) 扩展性能强：无缝接入传感器。

　　5) 优势功能：多个导航星座定位、定位高精度、驾驶行为分析、盲区补报、拐弯补偿、免费短信、远程升级。

　　技术参数

　　应用流程

　　为了实现对车辆的实时定位监控管理功能，需通过车载北斗/GPS智能终端在前端实现位置、速度、里程等数据的采集，通过无线网络传输至云服务器，最后通过车辆管理平台在监控中心进行实时监控，也可采用投屏方式实现监控画面上墙。具体流程如下：

　　1.安装车载终端。在车上加装车载北斗/GPS智能终端，通电后实时获取高精度位置信息、报警、状态等信息。

　　2.无线网络传输。通信网络是车载终端与车辆监控管理中心信息交互的通道。车载终端通过4G/3G/2G通信网络(或专网)通道进行信息的传输，信息传输到指定的服务器IP端口。

　　3.部署车辆监控管理平台。通过均衡器实现对接入车辆数据的动态分配，实现平台上万级的承载能力;再通过网关程序实现对车辆信息的解析和存储;最后定时对车辆数据进行统计分析、备份等。

　　4.车辆实时监控。车辆监管人员打开电脑IE浏览器或下载手机APP，可在地图上实时查看车辆当前位置信息、报警信息;可快速掌控全部车辆运输力量，实现“一盘棋”指挥调度。

　　车载北斗/GPS智能终端安装

　　1. 准备工作

　　1) 主机和主线完好无损;

　　2) Micro-Sim卡(具备上网功能);

　　3) 撬机片或“一”字螺丝刀等;

　　4) 剥线钳、万用表、电工胶布、双面胶贴、扎带若干等。

　　2. 拆机装SIM卡，打开备电开关

　　注意：

　　1) 外壳撬起少许即可推开，不需要太大力。

　　2) 掀盖式SIM卡座，轻开轻锁，不要在带电的情况下拆装SIM卡。

　　3. 选取安装位置

　　1) 干燥通风、防水、远离电子设备干扰、无金属物遮挡的空间，正面(TOP)朝上，并尽可能水平。

　　2) 用双面胶贴或扎带捆绑使其稳固，不能悬空或晃动。

　　3) 建议按规范分别接车上长电和ACC线，不要混接，走线尽量隐蔽、牢固、美观。

　　4) 首次安装建议将车停在室外信号良好的空旷地点，便于验证安装效果。

　　车辆监控管理平台的建设

　　1. 平台架构

　　通过车辆监控管理平台，可以实时反映所有车辆实际情况;根据管理和服务需要，统计分析各类数据。监控中心同时可为政府各相关行业主管部门(交通、公安、交警、安监、建设等)提供平台接口和信息服务，实现资源共享。

　　图2 车辆管理平台架构图

　　服务器部分由一个或两个数据库服务器、一个或两个登录服务器、多个网关服务器、多个流媒体服务器、多个用户管理服务器向车载终端及客户端提供定位、状态、报警等服务。

　　数据库服务器：主要用于存放服务器的配置信息，报警事件等。数据库可使用MySQL。

　　登陆服务器：接受各种服务器的注册，并协调和管理成功注册的服务器。为客户端、配置端分配用户管理服务器，为车载终端分配网关服务器;实现用户管理服务器、网关服务器等服务器的负载均衡。

　　网关服务器：提供车辆接入服务。车辆与网关服务器建立通信链路，并通过此链路传送车辆位置及状态信息。

　　流媒体服务器(选配)：提供媒体数据转发功能。主要包括音视频、对讲、监听、抓拍、参数配置、搜索及下载进行数据转发。

　　用户管理服务器：提供客户端接入服务。

　　WEB服务器：主要提供GIS电子地图信息，并为CMS后台、前台管理系统的登录提供链接服务。

　　客户端：提供北斗/GPS定位、电子地图显示、车辆状态监控、车辆轨迹回放、实时报警信息监视、报警信息统计、车辆参数配置等功能。

　　注：

　　1) 当车辆接入数较少时，登录服务器、网关服务器可合并;用户管理服务器和WEB服务器可合并;

　　2) 当不安装或少量安装主动安全预警视频终端时，流媒体服务器可与网关服务器合并。

　　平台功能

　　1) 实时定位

　　结合GIS地图，可实时显示车辆详细信息，包括车牌号、当前的行驶速度及日期时间，当天行驶里程以及总里程，司机信息，位置，报警信息。

　　2) 轨迹回放

　　平台可提供车辆历史轨迹便捷查询，保障车队按规出行，出行按时完成以及遇险快速查询。

　　通过智能自学习车辆状态，彻底解决车载终端动、静态漂移问题;通过六轴陀螺仪，自动分析出急加速、急减速、急转弯，进行异常点和拐点补传，从而使车辆轨迹更加平滑、完整。

　　3) 电子围栏

　　电子围栏的使用可实现对车辆的精准管控，具有防盗、防私用、实时跟踪、规范管理等功能;当车辆超出合法区域时发出警报提醒警示。

　　3.监控中心建设(选配)

　　监控中心安装服务器、存储设备、交换机、路由器、监控计算机、不间断电源、大屏幕等设备。

　　图3 系统连接图

　　监控中心设置多个监控客户端，一个用于全局监控，其他的用于特殊事件或区域监控，监控端的信号输出到大屏幕的信号输入端，经过大屏幕的控制单元将监控信号在大屏幕上显示。