九乡新闻网西南15g701图集下载:高速公路运营车辆调度管理系统方案设计
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/05/15 14:12:08
高速公路运营车辆调度管理系统方案设计
摘要 本文根据福建省高速公路运营管理和机电系统建设现状，结合最新的导航技术、通信技术和GIS地理信息技术构建一套满足高速公路运营管理需要的特殊车辆调度管理系统方案。
关键词 高速公路 运营管理 特殊车辆
目前，福建省高速公路通车里程近
1 系统构成
高速公路运营特殊车辆管理系统将由省监控中心的控制中心、车载单元、无线通讯设备等组成。其中GIS电子地图采用监控地理信息子系统的数据信息。各个片区监控中心配置特殊车辆管理工作站接入内部网络，经过授权即可实现对本片区的特殊车辆进行管理。本系统与监控业务子系统共用以太网交换机。
1.1控制中心
控制中心是整个系统的中枢，其主要任务是各个车辆发回的信息进行处理、分析、作出决策判断，发出调度指令，并将汇总的信息存档。控制中心由数据服务器、调度管理工作站、维护管理工作站、通信工作站和路由器等组成。省监控中心控制中心可以管理全省所有路段的特殊车辆。
（1）数据服务器。
数据服务器负责各类基础数据的存储和调用，比如：管理人员的基本信息、车辆的信息、车辆行驶轨迹的数据、报警信息、调度信息、求助信息以及其他相关信息等。
（2）调度管理工作站。
调度管理工作站以直观的方式显示监控业务子系统提供的道路拥挤情况、养护路段信息等，并完成车辆的监控、调度、报警数据处理等功能。
（3）维护管理工作站。
维护管理工作站主要面向系统管理人员，完成操作管理人员的管理、用户车辆信息的管理、系统参数的设定、统计分析、打印各种图表等功能。
（4）通信工作站。
通信工作站负责接收和发送控制中心与车载单元之间传输的信息，并按要求对信息进行格式转换。
1.2车载单元
特殊车辆管理系统通过安装在车辆上的车载单元实现对车辆的跟踪监控。车载单元由车载定位单元、车载监控单元等组成。
车载定位单元：利用GPS作为定位信号源，采用高精度接收机，使其在恶劣天气下都能稳定地接收卫星信号。
车载控制单元：除对GPS进行预处理和通信编码外，还具有控制、报警、求救和记录等功能。
1.3无线通信设备
无线通信网络是GPS监控系统的一个重要的组成部分，是连接移动目标（车辆）与控制中心的纽带。无线通信网络可以自己建设专用的网络，也可以利用GSM、GPRS、CDMA等无线通信网络，下面以移动通信的GSM无线网络为例说明。由于建设交通专用无线网络投资的费用较高，且建成后覆盖面小，对于全省高速公路网范围较广，不适合采用建设专用的无线网络系统；而GSM数字公众移动通信网覆盖范围广(基本覆盖高速公路所有线路)，系统可靠性高（GSM网络本身具备完整数据校验错包重发机制），运营成本较低。因此本次设计采用中国移动的GSM无线网络实现。这样不仅经济而且可靠。
采用GSM无线通信方式实现车辆与监控中心的通信有两种工作方式，方式一：点对点工作方式，方式二：点对中心工作方式。
（1）方式一：点对点的工作方式。
所谓的“点对点”工作方式：即发站（车载终端）和收站（监控中心）都用1个手机（或手机模块），发信站手机将包括GPS信息在内的短消息和要发往的目的站一同发给短消息服务中心（SMSC），再由SMSC转发给收站手机，由它将收到的短消息送至监控中心进行处理。
（2）方式二：点对中心的工作方式。
点对中心的工作方式即发站用一手机发送GPS信息，由短消息服务中心（SMSC）将收到的信息由DDN专用电路或其他通道传送至监控中心进行处理。
通过分析可以看出点对点的工作方式仅适用于移动终端数较少（100个用户以下）的情况，而且，这种工作方式有时延时会相当长，令人难以接受；点对中心的工作方式则可适用大容量移动终端（车辆）的情况。此种通信方式所造成的时间延时要小得多，大多数情况下，其延时在2~10s范围内，多数用户可以接受。根据规划本系统建成后全省将有不少于300个车载终端用户，因此无线通信方式选用点对中心的工作方式。
2 系统功能
特殊车辆管理系统首先通过车载单元实时获取卫星定位信息，以此确定车辆的位置、运行速度和运行方向，再通过车载通信单元发送给GSM节点通信站，同时传送给监控中心，并将车辆运行的轨迹清晰的显示在电子地图上。车载控制单元通过接收调度指令和发送报警信号，使监控中心完成对车辆的管理控制，保证车辆安全运行。系统具有基本功能如下：
（1）车辆跟踪。
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。
（2）抢劫报警。
当车辆遇劫时，可按动隐蔽式的报警按钮（脚动或手动按钮）向中心报警，监控中心在地图上将对该移动目标进行相应的色彩及图标的突出显示并以声、光报警提醒值班员注意，同时在屏幕上显示出该移动目标的用户资料，包括车辆信息（车辆编号、车牌号、车型、颜色、发动机号）、驾驶员信息（司机名、驾驶证号、行驶证号、联系电话）、联系方式（所属单位、负责人、电话）、车辆状态（车辆位置、方向、速度、时间）等信息，帮助值班员进行警情处理。能提供警情受理记录窗，供值班员记录受理情况。
（3）防盗报警。
当车辆设防后被非法侵入时（门打开、ACC点火等、主电被切断等），主动向中心报警，监控控中心在地图上将对该移动目标进行相应的色彩及图标的突出显示并以声、光报警提醒值班员注意，同时在屏幕上显示出该移动目标的用户资料，帮助值班员进行警情处理。
（4）指定行驶路线。
在对车辆进行监控时能对车辆指定其固定的行驶路线，由软件对其进行自动监管，一旦其偏离指定路线一定距离，调度工作站将自动报警提醒值班员注意。
（5）越界报警。
在对车辆进行监控时能对车辆指定其允许的行驶区域，由软件对其进行自动监管，一旦车辆行驶出指定的区域一定距离，将自动报警提醒值班员注意。
（6）监听/录音功能。
监控中心在接到车辆遇劫的报警后开启遥控监听功能，进行语音监听、录音，并可选择重放。其中录音功能为可选功能。
（7）遥控设置。
可以遥控设置车载终端的某些参数，如监控中心短消息特服号、监控中心电话号码、历史记录时间间隔、是否允许手柄设置等。
（8）车载设备检测功能。
车载终端在GSM网络覆盖的情况下，通过中心下发巡检指令可向中心上报一次定位及状态信息。据此，中心可对车载终端的运行状况、故障信息进行统计。
（9）求助响应功能。
车载终端安装有医疗求助、故障求助、信息求助键。当按下相应的求助键时，车载终端主动向中心发出求助短消息，并向中心拨号，由值班人员联系解决。
（10）遥控功能。
在车辆被确认被盗、被劫等情况下，中心可对其实施遥控断电/断油等功能，使车辆制动。如有需要，还可遥控开车门、锁车门。
（11）历史资料检索与历史轨迹回放。
可随时查询某辆车的位置回报记录、某段时间接收的车辆位置回报信息、某段时间的受警记录等详细记录，并可选定某车某时间段的位置记录进行轨迹回放。
（12）交通信息服务功能。
可随时向车辆提供交通信息、通知、政策法规、天气预报等信息服务。
（13）数据库管理及查询打印功能
建立各类数据系统，包括：用户数据管理系统、车载终端管理系统、值班员管理系统、警情管理系统、录音管理系统等，并进行存储，可提供查询、回放、打印等功能。
（14）呼叫中心功能。
可提供业务咨询、车辆位置查询、地物查询、路况查询、等客服功能。
（15）大屏幕显示。
可配接大屏幕，便于应急事件的指挥调度以及观摩演示（与视频监视子系统合用投影大屏）。
3 软件设计
特殊车辆管理应用软件主要有：数据库、车辆调度管理应用软件、系统维护管理应用软件和通信应用软件等部分组成。应用软件采用C/S和B/S相结合的体系结构。
（1）数据库。
用于存放特殊车辆管理子系统中的数据信息。该数据库内包含从用户信息（车牌号、车辆型号、车主等）、车辆的定位信息、报警信息、调度信息、操作员信息、批量操作的缓冲数据、日志、操作流水以及部分系统参数等。
（2）车辆调度管理软件。
车辆调度管理软件主要以直观的方式显示各种信息，并完成车辆的监控、调度、报警数据处理等功能。
（3）系统维护管理应用软件。
系统维护管理应用软件主要完成：用户管理、车载单元管理、操作员管理、数据库管理以及报表查询打印等任务。
（4）通信应用软件。
通信应用软件完成的是车载单元上行数据的解码，及数据流向分配和调度等。它可以完成通信工作站、数据库服务器之间的数据通信，以及中心下行至终端命令的发送，数据格式转换等功能。
4 结论
运营车辆监控调度问题是个极其复杂的问题，基于先进通信技术、智能技术和调度方法相结合的智能调度，可显著改善系统的调度性能，缩短运营车辆周转时间，大大地提高管理效率与水平，节省人力、物力，提高运营车辆的运营效率和经济效益，实现了车辆管理的科学化、规范化，进而提高运营车辆运营调度管理水平和行车安全，本文在高速公路已经建成的机电三大系统的基础上，借助 GPS、GIS技术、网络通信技术、数据库技术和软件技术，针对高速公路运营特殊车辆调度管理的特点，对高速公路运营车辆的跟踪、定位、实时监测提出一套完整的解决方案，从而实现了高速公路运营特殊车辆的智能化调度管理。