GPS车辆监控调度系统

方案设计：杭州求精电子有限公司

技 术 方 案 书

2010.08

目 录

第1章

概述............................................................................................................ 3

1.1

第2章

技术术语............................................................................................ 3

系统设计..................................................................................................... 4

2.1 2.2

2.2.1 2.2.2 2.2.3

系统设计原则.................................................................................... 4 系统总体结构.................................................................................... 5

业务（调度）管理系统......................................................................... 6 终端设备.............................................................................................. 6 通讯网络.............................................................................................. 7

2.3

2.3.1 2.3.2

监控中心系统.................................................................................... 8

定位监控.............................................................................................. 8 通讯服务平台....................................................................................... 9

2.3.3 业务（车辆）管理................................................................................ 9 2.3.4 接口功能.............................................................................................. 9

第3章 系统软件选型............................................................................................ 10

3.1

3.1.1 3.1.2

操作系统.......................................................................................... 10

服务器操作系统 ................................................................................. 10 系统坐席操作系统.............................................................................. 10

3.2 3.3

第4章

电子地图系统.................................................................................. 11 数据库系统...................................................................................... 11

网络安全与灾难设计 ..................................................................................11

4.1

4.1.1 4.1.2

冗余设计与灾难恢复设计.............................................................. 11

自动检测恢复......................................................................................11 操作系统级灾难恢复 ...........................................................................11

4.2

第5章

系统网络安全.................................................................................. 12

系统中心环境需求..................................................................................... 12

5.1 5.2

硬件设备清单及其安装的软件...................................................... 12 第三方支持...................................................................................... 13

第1章 概述

1.1 技术术语

GPS

GPS(Global Position System全球定位系统)是美国军方耗资300多亿美元研制、开发的新一代全球导航卫星系统，能全天时、全天候地为全球范围的陆地、海上、空中及空间各类用户提供连续实时的高精度三维定位、三维测速等精确的时间信息。

GSM

GSM是GlobalSystemforMobileCommunications（全球移动通信系统）的简称，它是领先的数字蜂窝系统之一。GSM在1991年首次推出，它允许使用一个无线频率同时进行8个呼叫。GSM已经成为欧洲和亚洲的实际标准。

GPRS

GPRS—General Packet Radio Service，GPRS为通用分组无线业务的简称，是欧洲电信协会GSM系统中有关分组数据所规定的标准。GPRS具有充分利用现有的网络、资源利用率高、始终在线、传输速率高、资费合理等特点，在交通、金融、公共服务业中有巨大而广泛的应用潜力。

透明传输

透明传输是指在两个通讯端点之间的通讯过程可以看作省略，即一端只要进

入透明传输过程，则它所要传输的数据可以不需要它自动校验或验证是否正确无误的传输到位，而是由透明传输过程完成这一系列操作，并完整的将一端的数据在无任何改变的情况下传输到另一段。表明了发送端只要发起数据发送，其他则无需考虑，将传输过程看作不存在。

第2章 系统设计

2.1 系统设计原则

先进性和适用性相结合

系统采用成熟的高新科技，以目前较为先进的方法实现需要的功能，保证系统具有深厚的发展潜力，在相当长的时间内具有领先水平。

通用性和安全性相结合

在系统设计过程中，均留有相应的通信接口，系统的各个模块构成一个有机的整体。系统数据库中的各种数据在交换和共享的过程中，充分考虑到了系统的安全性。对每一个用户的权限有严格的认证体制，对每一个用户的权限进行分级控制和限定。

安全可靠性

在经济条件允许范围内，从系统结构、设计方案（考虑到非法用户及病毒入侵，数据采用纠错冗余技术）、技术保障等方面综合考虑；系统尽可能地采用成熟的技术、商品化的软硬件产品，保证系统可靠稳定运行。

实用性

整个系统的操作以方便、简捷、高效为目标，统一操作，既充分体现快速反应的特点，又能便于工作人员进行业务处理和综合管理，便于领导层、管理层及时了解各项统计信息和决策信息。

可扩展性

考虑到业务在不断发展、变化，因此要求系统在结构、容量、通信和处理能力等方面具有可扩充性和升级能力。网络设计充分考虑到与其他分监控指挥中心的连接，以及与其他部门间的联网，并预留软、硬件接口，使系统具有充分的可扩展性。

兼容性

系统可支持多种通信方式中的多种设备的兼容混合入网运行使用。在考虑终端数据传输功能要求的同时，又考虑语音调度功能的要求，同时考虑系统增值信息服务的要求。

2.2 系统总体结构

车辆监控管理系统主要由监控指挥中心、业务管理系统、终端设备、通讯网络组成。总体结构如下：

图表 1-1 系统总体结构图

2.2.1 业务（调度）管理系统

业务管理系统是系统对相关职能业务流程工作的实现所设计的，它独立建立在监控中心通讯平台之上，通过队列共享的模式实现与平台的交互和终端的透明传输，更有效的实现的业务独立性和开发过程中专注的特性，与平台相辅相成互不干扰，使得整个系统所使用的部门更加容易的将部门的工作流程加载到系统之上。可以更加方便有效的扩展与升级业务系统，并且可在现有平台之上自行开发业务系统新的功能。简单的说，就是可以将与车辆调度管理相关的计算机信息系统建设在监控指挥中心系统之上。

2.2.2 终端设备

介绍

GPS终端功耗低：对原车电瓶几乎没有影响。稳定性好：工业级芯片，专业的抗干扰处理，多级的电源保护，保证设备良好运行。

功能

定位跟踪 通过平台对终端设备进行

时时定位，了解设备运行状态。定位平台根据客户要求确定。

超速报警 通过手机发短信到设备，启动超速报警功能。安装有终端设备

的车辆速度超过设置的速度时就会发短信通知。

电子侧栏 通过平台启动电子侧栏功能。安装有终端设备的车辆超出限定

范围时就会报警到平台。

里程统计、ACC检测功能、断电报警功能。

设备参数

频率及灵敏度

GSM：900M／1800M／1900M三频放送频

率：灵敏度：

Nominal-104dBm

尺 寸 工作温度 存储温度 位置查询方式 工作电压 备用电池 待机工作电流

77*44*19 (cm) -20°Cto+70°C -40°Cto+85°C

平台 DC 10V－36V 4.2V / 1.2Ah

< 20mA

2.2.3 通讯网络

近年来随着公用无线通信，特别是GSM短消息服务业务的发展，由于其低成本高容量，以及覆盖范围广等特点，为GPS的应用通信方式提供了新的解决方法。GSM/SMS是目前在定位服务系统中应用最广的通讯方式。经过多年的发展，技术已经成熟。

但是,与新一代的无线通信方式相比，GSM/SMS也存在着传输效率低、易阻塞、费用高等弱点。

中国移动已开通的GPRS（通用分组无线业务）业务，是在现有GSM网络基础上，引入的一种新型的分组数据传输功能，与互联网相连，向移动用户提供分组数据交换业务，是公认的2.5代移动通信技术，是现行的GSM体制向3G系统演进的必然环节。这种演进式的系统解决方案，可以充分地 利用现有的移动通信设备，每次只需对一部分设备进行更新。它采用通用的IP协议。为了升级至GPRS，GSM网络侧的网络子系统需要新增服务支持节点（SGSN）、网关支持节点（GGSN），以及新增节点与其它硬件设备相连接的接口。无疑，作为由2G向3G过渡的GPRS，使灵活方便的移动通信和信息业务丰富的互联网密切结合，这使得GPRS将会在近几年内成为数据移动通信的主要方式。功能设计

2.3 监控中心系统 2.3.1 定位监控

2.3.1.1 基本功能概述

监控坐席实现的基本定位监控功能有： （1）监控调度功能

监控中心可在电子地图上显示需监控或调度的车辆，根据各车辆的具体位置或特性在中心发出指令，进行车辆调度或车辆导航。

（2）跟踪监控

可选定车辆进行目标跟踪显示。此时，在中心的电子地图上选定跟踪车辆的运行回报位置将在地图画面上保持，形成直观的运行轨迹。

（3）历史轨迹记录与回放

监管车辆在行驶过程中的轨迹信息将被纪录保存，方便事后查询。用户可选定过去一时间段，查询该时间段内指定车辆的历史数据，进行历史回显，是案件分析的得力助手。

（4）外部程序调用

提供对外部程序的调用，设置好调用程序后可以在菜单中自动生成子菜单项，可以通道子菜单项启动该外部程序。同时在外部程序中也可以调用WEB页面。

（5）内嵌浏览器

直接在程序提供对WEB浏览的支持。 （6）电子地图操作

提供对电子地图的网络操作，有无级放大缩小、地图漫游、测量地图距离，地图搜索、信息点标注等。

(7) 统计中心

可对车辆数据进行详细的统计，包括：里程统计、油耗统计、超速统计、通讯流量统计、费用统计、故障报警统计、定点停车（归位）统计等。

2.3.1.2 统计中心

可对车辆的基础数据进行分类的统计，并可进行Excel的导出打印，详细如下：

里程统计

对时间范围内需要进行统计的车辆行使的例程进行统计计算，以列表方式显示。 油耗统计

通过行使路程和相应的油耗比例，生成车辆的理论用油量。并可作为参考与实际用油量相比做分析。 超速统计

根据系统对相应车辆设置的超速信息，在时间范围内统计出超速的车辆记录，以列表方式显示。 通讯流量统计

对每个车辆终端单月的通讯流量进行概要统计，可根据流量统计分析车辆行使的频率和使用通讯套餐费用的最合理值，理论偏差值在20%以内。 费用统计

对终端SIM的费用管理记录进行统计，以备合理管理终端的通讯费，防止由于计算的错误造成终端停机无法正常与中心通讯。 故障报警统计

对GPS天线故障、定位故障、外电源中断造成电压失衡等终端可自检故障记录进行统计，以列表方式显示。 定点停车（归位）统计

对车辆设定固定时间固定车位，可统计每日回车情况。

2.3.2 通讯服务平台

系统设计过程中采用平台独立模式，可提供业务系统通讯队列而实现业务系统与终端间的数据透明传输。也可将多套使用终端通讯的系统统一嫁接于该服务平台之上，在系统扩展上可省去相当的费用，而且可以更加统一有效的进行管理。

2.3.3 业务（车辆）管理

（略）由建设方提出，系统开发方在需求分析后与建设方共同确认。

2.3.4 接口功能

系统可提供一切与系统相关的数据或通讯接口。

第3章 系统软件选型

3.1 操作系统 3.1.1 服务器操作系统

通讯处理服务器以及数据库服务器的操作系统采用Windows 2003 Server操作系统。

Windows 2003 Server 操作系统是新一代的 Windows NT Server 系列操作系统。除了提供全面的 Internet 及应用程序平台，Windows 2003 Server 采用了 Windows 2000 Server 的一些特性，包括增强端对端管理的可靠性、可用性、可延展性以降低操作费用。

Windows 2003 Server 对所有的组织来说，都是一个有远见的长期投资。为了满足那些寻求有效利用成本之网络环境的组织需要，平台在三个方面做了改进：

（1）增强可靠性及可延展性

（2）透过改进端对端管理功能降低成本 （3）全面的 Internet 及应用程序支持

Windows 2003 Server 允许组织利用最新的网络技术，提供全面的 Web 及 Internet 服务。从简单的站台管理到进阶的网络应用程序及动态媒体服务，Windows 2003 Server 提供服务全面、完整、有弹性的网络平台，这些服务都是组织配置 Intranet 及重要 Web 商业解决方案所需要的。

Windows 2003 Server 很适合中小企业应用程序的配置，以及有大量工作群组及分公司的组织。

3.1.2 系统坐席操作系统

建议采用windows 2000 pro 和 windows xp 操作系统

3.2 电子地图系统

MapInfo MapX 是低价高效、强大的ActiveX 组件，可以很方便地集成到使用标准可视化编程工具开发的商业应用中。MapInfo MapX 支持您将地图功能添加到任何应用中，提供了一种高度可视化的方法，来显示和分析基于位置的数据，从而更好地为客户服务，更好地进行商业决策，更有效地管理资产和运营。

3.3 数据库系统

数据库系统主要对系统所涉及的各类数据进行管理和维护，以保证的安全可靠运行。鉴于对数据量和规模的高要求以及后续的相关系统采用统一通讯平台的扩展性考虑，系统采用功能强大的SQL Server 2005数据库服务器。

第4章 网络安全与灾难设计

4.1 冗余设计与灾难恢复设计 4.1.1 自动检测恢复

当出现网络故障、通讯中断时，系统会经过一个短暂延时后尝试重新连接，以恢复通讯链路，中断的业务状态由服务器自动保存。

对于操作系统环境等引起的非硬件性可预见异常，系统在设计过程中考虑了自我检测与恢复的机制，即状态检测系统，系统可在30秒内检测到系统自我的非可预见性异常和故障，并通过事先设置好的恢复决策进行自动恢复，并对管理员进行告警，已用于事后查询错误发生的具体原因，加强系统的稳定性。该系统的设计大大提高了系统的稳定性和实时处理能力，最大限度的降低了系统瘫痪的可能。

4.1.2 操作系统级灾难恢复

如果存在一台以上的通讯服务器，则可以使用操作系统级灾难恢复，操作系统级灾难恢复用于确保在发生电力故障、操作系统失效等服务器故障时，通讯业

务能够继续进行。可以做到通讯服务器热冗余方式，即在冗余服务器接替失效的主服务器承担通讯工作的过程中，确保监控业务可以正常不中断进行，此过程在5秒中内完成。

4.2 系统网络安全

随着计算机在各个领域的应用越来越广泛和深入，并在信息和资源共享需求的推动下，计算机网络延伸人类社会的各个方面，计算机及网络在人类生活中扮演着越来越重要的角色。人们对计算机网络的要求不再仅仅是它可以提供服务，而是要提供稳固、可靠的服务。这样，计算机网络安全就日益重要起来。

计算机网络安全就是保障以下三点： 网络服务的可用性(Availability)

——要求网络向所有用户有选择地随时提供各自应得到的网络服务； 网络信息的完整性(Integrity)

——要求网络保证其信息资源的完整性、可用性、准确性； 网络信息的保密性(Security)

——要求网络保证其信息资源有限的传播范围。

第5章 系统中心环境需求

5.1 硬件设备清单及其安装的软件

5.2 第三方支持