概述

　　車輛監(jiān)控、調(diào)度系統(tǒng)利用公用移動通信網(wǎng)的數(shù)據(jù)承載通道（SMS、GPRS、CDMA 1X）作為監(jiān)控中心與移動目標(biāo)之間的信息傳輸媒介，利用各種通信平臺（Internet、DDN專線、幀中繼、VPN、ISDN、PSTN等）作為監(jiān)控中心與遠(yuǎn)程工作站之間的通信方式，綜合運用全球定位系統(tǒng)（GPS）和基于電子地圖的地理信息系統(tǒng)（GIS）相關(guān)技術(shù)，實現(xiàn)對移動目標(biāo)位置的跟蹤、調(diào)度/指揮、監(jiān)控、報警求助和信息咨詢等服務(wù)。在此基礎(chǔ)上亦可針對移動目標(biāo)的不同類型，對部分功能予以優(yōu)化，建立各種專用的車輛監(jiān)控/調(diào)度系統(tǒng)，從而滿足各種不同類型移動目標(biāo)的服務(wù)需要。

　　應(yīng)用范圍包括：客運車輛、貨運車輛、特種貨物運輸車、出租車、社會車輛、被保險高級車輛、國賓車隊、公安車輛、消防車輛、郵政車輛、銀行運鈔車、醫(yī)療急救車、應(yīng)急修理車、專賣商品運輸車等。

　　一　系統(tǒng)采用的技術(shù)

　　目前的車輛監(jiān)控、調(diào)度系統(tǒng)一般采用下列技術(shù)：

　　1. 定位技術(shù)

　　車載終端多數(shù)采用GPS定位技術(shù)，亦可采用移動通信網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)或兩者相結(jié)合的定位技術(shù)。

　　 2.定位數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

　　利用GSM網(wǎng)的SMS通道或GPRS通道或CDMA 1X網(wǎng)的PDSN通道傳送目標(biāo)移動終端的定位數(shù)據(jù)、監(jiān)控和告警等數(shù)據(jù)。

　　3.GIS技術(shù)

　　GIS技術(shù)將定位信息（經(jīng)、緯度）和電子地圖相結(jié)合，將地圖和移動目標(biāo)位置同時顯示在車載臺的屏幕上（導(dǎo)航、導(dǎo)購、導(dǎo)游等）或計算機屏幕上（跟蹤、監(jiān)控、指揮、調(diào)度、報警等），使用戶可以直觀地使用各種地理信息和車輛定位服務(wù)。

　　4. Web GIS技術(shù)

　　Web GIS技術(shù)利用互聯(lián)網(wǎng)，在Web或WAP上發(fā)布空間數(shù)據(jù)，并將空間數(shù)據(jù)以電子地圖與移動目標(biāo)軌跡的形式，直觀地展現(xiàn)在頁面上供簽約用戶瀏覽。

　　5. 局域網(wǎng)技術(shù)

　　利用局域網(wǎng)將通信、GIS、Web等服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫互聯(lián)組成車輛監(jiān)控、調(diào)度中心。

　　6. 呼叫中心技術(shù)

　　很多車輛調(diào)度中心同時亦是呼叫中心，例如：出租車調(diào)度中心亦是乘客要車的出租車呼叫中心；110/119車輛指揮、調(diào)度中心亦是110/119接警、處警中心。

　　二　系統(tǒng)特點

　　系統(tǒng)可建立在GSM網(wǎng)絡(luò)或CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，以下僅介紹建立在GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的GPS/GSM車輛監(jiān)控、調(diào)度系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有以下特點：

　　（1）無需申請頻點，占用大量資金建立專用無線通信網(wǎng)絡(luò)。利用全球性覆蓋的公眾GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸移動定位數(shù)據(jù)。

　?。?）利用GPS全球定位系統(tǒng)、GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)、公眾電話交換網(wǎng)（PSTN）和互聯(lián)網(wǎng)等免費或低成本和全球范圍覆蓋的資源建立車輛監(jiān)控、調(diào)度系統(tǒng)。

　?。?）利用GPS定位、GSM定位、GSM數(shù)據(jù)通信、地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙測/遙控、數(shù)據(jù)庫、Web、局域網(wǎng)和呼叫中心等成熟技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成。

　　（4）對移動目標(biāo)在全國、乃至全球范圍內(nèi)的實時、精密定位監(jiān)控。

　　（5）SMS數(shù)據(jù)傳輸信道有一定時延影響定位精度，GPRS數(shù)據(jù)傳輸信道實時性好、按流量計費。

　?。?）車載臺體積小、易隱蔽、耗電少、工作穩(wěn)定、GSM終端部分無需外接天線。

　　（7）系統(tǒng)可同時監(jiān)控大數(shù)量的移動監(jiān)控目標(biāo)。

　?。?）系統(tǒng)具有移動目標(biāo)動態(tài)跟蹤、調(diào)度指揮、遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動報警、導(dǎo)航（可選）等多項功能，車載終端可同時具有語音功能。

　　三　系統(tǒng)功能

　　GPS/GSM車輛監(jiān)控、調(diào)度系統(tǒng)的功能為：

　　1.車輛定位功能

　　車載終端利用GPS定位技術(shù)對車輛進(jìn)行定位，并通過GSM移動通信網(wǎng)的SMS或GPRS通道傳送車輛定位數(shù)據(jù)，無論車輛行駛到哪里，都受到中心的監(jiān)控。

　　2.移動目標(biāo)的電子地圖顯示

　　在指揮、調(diào)度中心屏幕的電子地圖上，用圖標(biāo)形式直觀顯示一個或用多窗口顯示多個移動目標(biāo)的實時位置，移動目標(biāo)的GPS定位信息不斷改變，在電子地圖上可以自動跟蹤其行進(jìn)軌跡。

　　3.調(diào)度功能

　　監(jiān)控、調(diào)度中心的調(diào)度員，可以在中心顯示屏的電子地圖上，找到被監(jiān)控車輛的具體位置。例如：出租車公司的調(diào)度員根據(jù)要車客戶的地點，可在相應(yīng)區(qū)域的電子地圖上查找離客戶最近的一輛空載出租車進(jìn)行調(diào)度。貨運公司的調(diào)度員除了掌握每部貨車的位置外，還可根據(jù)貨運情況對司機進(jìn)行調(diào)度，讓他們就近運送貨物，用以減少車輛的空載率，降低貨運成本。

　　調(diào)度員可通過GSM網(wǎng)的話音信道進(jìn)行話音調(diào)度；亦可利用GSM網(wǎng)的SMS通道和車載臺的調(diào)度顯示屏進(jìn)行短信調(diào)度和發(fā)布信息（例：交通信息、單位通知等），用以實現(xiàn)單位車輛的統(tǒng)一調(diào)配與管理或出租車、公交車、長途客車和特種車輛的統(tǒng)一調(diào)度、指揮。

　　4.話音功能

　　在車輛正常運作時，車載臺可作為手機使用，是一臺移動的公共電話。

　　5.報警功能

　　防盜報警：當(dāng)車輛處于設(shè)防狀態(tài)時，若有盜賊打開車門；若車載終端人為破壞；若紅外線傳感器發(fā)現(xiàn)異常情況，車載終端自動向監(jiān)控中心報警，同時自動發(fā)出聲、光告警信號。

　　遇劫報警：車輛遇劫時，司機可使用防劫暗開關(guān)或操縱遙控器向監(jiān)控中心報警；若公交車、運鈔車、郵政車等出現(xiàn)偏離規(guī)定行車路線等情況，車載終端自動向監(jiān)控中心報警。

　　人工報警：系統(tǒng)除了能自動報警外，還可進(jìn)行人工報警，車主可直接打電話給監(jiān)控中心。中心核實車主身份后，可對車輛進(jìn)行定位、追蹤與控制。

　　交通事故報警：當(dāng)車輛發(fā)生交通事故時，可以人工或自動向監(jiān)控中心發(fā)出求救信號。

　　在被盜、遇劫等情況下，電子地圖彈出報警窗口并發(fā)出報警聲，監(jiān)控中心進(jìn)入出事車輛監(jiān)控程序。除了實時監(jiān)控出事車輛的情況外，還可以記錄車輛位置、方向、速度和記錄行車軌跡供事后回放；監(jiān)聽出事后車內(nèi)的對話與其它聲響并進(jìn)行錄音，為日后的案件處理提供證據(jù)。遙控車輛斷油、熄火、鎖車門等迫使報警車輛停在原地，以便執(zhí)法人員趕到現(xiàn)場進(jìn)行處理。報警后，報警車輛的無線通話功能將自動關(guān)閉，從而提高車上人員的安全性。

　　6．信息查詢功能

　　授權(quán)用戶可通過電話或瀏覽互聯(lián)網(wǎng)向監(jiān)控中心查詢相關(guān)車輛實時位置信息或所保存的歷史信息。

　　7．車載導(dǎo)航功能（可選）

　　在車載終端中采用大屏幕顯示、將車輛自身的GPS定位圖標(biāo)顯示在當(dāng)?shù)氐碾娮拥貓D上，用以實現(xiàn)自導(dǎo)航功能。

　　8．其它功能 

　車輛行駛軌跡存儲與回放、給司機導(dǎo)航和選擇最佳路線、目標(biāo)距離估算、盲區(qū)航跡推算、與110臺聯(lián)網(wǎng)、交通智能管理等。

　　四　系統(tǒng)組成

　　所有車載臺的GPS車輛定位信息以GPRS的方式上傳，在監(jiān)控調(diào)度中心匯總，通過計算機局域網(wǎng)進(jìn)行存儲、處理；調(diào)度中心的終端顯示基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的電子地圖。該系統(tǒng)可通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布，稱為Web GIS系統(tǒng)。利用Web GIS系統(tǒng)不僅使監(jiān)控、調(diào)度中心系統(tǒng)調(diào)度員能夠方便直觀地觀察到各個車輛的實際運營位置并了解其狀態(tài)，為調(diào)度提供依據(jù)，授權(quán)用戶也可以通過互聯(lián)網(wǎng)上的網(wǎng)頁來瀏覽相關(guān)車輛實時狀態(tài)?？傉{(diào)度中心的終端顯示為大屏幕系統(tǒng)，配合電子地圖系統(tǒng)可以為系統(tǒng)調(diào)度人員提供直接可視化依據(jù)。

　　GPS/GSM車輛監(jiān)控、調(diào)度系統(tǒng)的組成如圖1所示。其中的監(jiān)控、調(diào)度中心部分由一個局域網(wǎng)組成。

　　1．通信服務(wù)器

　　通信服務(wù)器通過DDN專線方式或互聯(lián)網(wǎng)連接GSM移動通信網(wǎng)的短信中心或GPRS核心網(wǎng)，用以傳送定位數(shù)據(jù)，故通信服務(wù)器是GPS/GSM車輛監(jiān)控、調(diào)度中心局域網(wǎng)與GSM網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)。

　　2．?dāng)?shù)據(jù)庫服務(wù)器

　　中心數(shù)據(jù)庫中存儲的信息包括：

　　（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

　　系統(tǒng)首先需建立人（司機年齡/駕齡、駕照號等）、車輛（牌照號、車型、車況、用途、修理記錄、購入年月等）等信息。

　?。?）原始數(shù)據(jù)

　　原始數(shù)據(jù)是指系統(tǒng)采集的作為處理依據(jù)的數(shù)據(jù)以及一些臨時數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)最主要的是車輛定位數(shù)據(jù)，包括：在電子地圖配合下記錄車輛位置、行駛路線、距離、方向、速度以及在某一位置的停留時間。以及其它有關(guān)司機的耗油、營業(yè)額、違章、故障、考勤等管理信息。

　　（3）保存查詢數(shù)據(jù)

　　上述原始數(shù)據(jù)中作為決策參考的數(shù)據(jù)和一些異常情況下的數(shù)據(jù)（例如：破案線索等）是需要保留與查詢的，這些數(shù)據(jù)保留在保存查詢數(shù)據(jù)庫中，并需隨時間的流逝作定期處理。

　　（4）業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)

　　通過司機輸入的信息，取得司機個人信息，例如：考勤、耗油、公里數(shù)、空車率、繁忙時間段、故障率、違章罰款等，為管理者提供管理與規(guī)劃的依據(jù)。

　　3．GIS服務(wù)器

　　GIS服務(wù)器為車輛監(jiān)控、調(diào)度系統(tǒng)的運行提供了直觀的地圖環(huán)境，使GPS跟蹤目標(biāo)能實時地、正確地顯示在當(dāng)前的地圖中，并可同時顯示跟蹤目標(biāo)的經(jīng)緯度或大地坐標(biāo)?？蓜討B(tài)監(jiān)控系統(tǒng)中的每輛車，可利用多個窗口對多個移動目標(biāo)進(jìn)行管理、記錄與回放。

　　通過此系統(tǒng)，可以在大屏幕顯示終端上看到高質(zhì)量、高清晰度的電子地圖畫面，能快速在屏幕上顯示出城市地圖、街道分布、主要建筑物等相關(guān)信息。調(diào)度人員可根據(jù)需要，隨時進(jìn)行多層顯示、區(qū)域自動切換；對地理信息畫面可以任意放大、縮小、平移；執(zhí)行地址查詢、報警監(jiān)聽、車輛數(shù)據(jù)庫聯(lián)機查詢等操作。系統(tǒng)支持單車查詢或多車輪詢等通信方式，系統(tǒng)應(yīng)可動態(tài)顯示每輛車的坐標(biāo)、速度、運動方向等參數(shù)，并保留隨時進(jìn)行現(xiàn)場車輛控制的功能。

　　4．Web服務(wù)器

　　系統(tǒng)中的Web服務(wù)器是連接中心局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，用以支持GIS圖層的Web發(fā)布，即實現(xiàn)Web GIS功能。授權(quán)用戶可通過公眾互聯(lián)網(wǎng)訪問系統(tǒng)，瀏覽GIS圖層，獲取自己所關(guān)心的車輛信息或系統(tǒng)信息，用以支持移動辦公或向簽約用戶提供相應(yīng)的企業(yè)應(yīng)用。例如：企業(yè)用戶可通過Web GIS隨時了解本企業(yè)車輛的實時位置與運行情況，通過話音或短信對車輛進(jìn)行指揮、調(diào)度。

　　5．呼叫調(diào)度中心

　　GPS/GSM車輛監(jiān)控、調(diào)度中心的計算機局域網(wǎng)，通過呼叫調(diào)度中心與公眾電話網(wǎng)（PSTN）以及公眾陸地移動通信網(wǎng)（PLMN）相連接。例如：公安系統(tǒng)的110/119接警、處警臺；衛(wèi)生系統(tǒng)的急救車120受理、調(diào)度臺；出租車公司的叫車受理、車輛調(diào)度中心等。

　　呼叫調(diào)度中心包括電話排隊器、調(diào)度機、局域網(wǎng)終端（GIS服務(wù)器的客戶端）等。調(diào)度員根據(jù)終端所顯示的各種車輛位置信息與其它輔助調(diào)度信息，通過話音、短消息等通信手段受理客戶信息并對車輛實施監(jiān)控、指揮、調(diào)度。

　　6．GPS差分站和差分服務(wù)器

　　民用GPS服務(wù)提供的定位精度只有100m，為達(dá)到系統(tǒng)要求的精度可采用差分GPS技術(shù)，即在車輛監(jiān)控/調(diào)度中心增加GPS差分站和差分服務(wù)器。GPS差分站利用GPS接收機測得的站點位置，送GPS差分服務(wù)器。該服務(wù)器將GPS差分站所測位置與站點所在的實際位置相比較，得出GPS測位的偏差。利用這個偏差，對該中心所接收車載臺的GPS粗定位測量值進(jìn)行校正，經(jīng)校正的定位信息送GIS服務(wù)器進(jìn)行車輛位置顯示，用以提高GPS測量精度。采用差分GPS技術(shù)后，定位精度可提高5m～30m。

　　7．車載臺

　　車載臺主要由GPS模塊，GSM模塊，主控模塊和顯示屏、天線等組成。具有定位、GPRS/SMS雙向數(shù)傳、移動通話、報警、上報車輛情況、執(zhí)行車輛控制、導(dǎo)航等功能。

　　移動定位業(yè)務(wù)的應(yīng)用范圍非常廣闊，以上僅為其中的一個應(yīng)用。我國擁有世界上最多的移動通信用戶，這就形成了潛在的定位應(yīng)用消費市場；我國國土遼闊，車輛及運輸工具數(shù)量龐大，又構(gòu)成了定位應(yīng)用的行業(yè)市場，移動定位技術(shù)在我國應(yīng)該具有很好的市場前景。