车辆智能监控在安钢物流配送中的应用

杜　琳,赵　豫,王秋菊（安阳钢铁集团有限责任公司,河南 安阳 455004）

车辆智能监控在安钢物流配送中的应用

杜琳,赵豫,王秋菊
（安阳钢铁集团有限责任公司,河南 安阳 455004）

阐述了安阳钢铁公司物流管理现状，介绍了车辆智能监控管理系统的开发背景、系统设计、技术应用及功能实现，总结了车辆智能化管理在冶金企业物流配送中的应用效果。

关健词：智能监控；物流配送；开发应用

0　背景

安阳钢铁公司现拥有内部运输车辆近千台，外部业务来往车辆三千多台。随着物流配送车辆的增加、物流管理的问题逐渐凸显出来。远距离的不可控制导致无法做到对车辆的充分监控和管理，首先，物流配送的调度不合理，造成车辆不均匀的行驶间隔，厂区内车辆堵塞和滞留的情况时有发生；其次，常规的调度方式是按照固定的模式进行的，对物流在运输线路上的状态不明了，仅凭经验进行物流配送调度，具有一定的盲目性和滞后性。这些原因都给管理带来了阻碍，使得偷工偷料现象、公车私用等问题经常出现，并导致了经营成本的增加。车辆智能监控管理系统结合了GPS全球定位系统、2G/3G数据传输技术、以及GIS地理信息系统，系统能够实时地监控运营车辆的位置、行驶路线、油耗、影像等详细信息。通过数据分析可以使管理者合理安排物流配送计划，提高运营效率和效益。从而实现物流科学化管理和智能调度。

1　系统设计

1.1工作流程

在运营车辆上安装车载终端，负责接收定位信息，然后通过数据控制器计算车辆所在位置坐标，经过分析后通过符合标准的无线GPRS模块，利用GPRS网络把车辆的位置、状态、报警等信息发送到具备静态IP地址的服务器，并存储在中心数据库。车载终端数据通过服务器的预先处理，然后发送到相应的监控终端。监控终端与互联网或者局域网与服务器组通过连接，实时接收数据，最终达到对移动车辆的实时监控。实现移动车辆的轨迹查询，是通过监控系统上的电子地图与移动车辆的轨迹信息进行匹配，把坐标的正确位置显示在地图上，这时监控终端便可直观地了解车辆的位置和状态信息，并及时作出反应。

1.2软件设计

车辆智能监控管理系统的中心是数据，通过数据的收集、整理、存储、更新、加工和统计，实现信息的查询和输出等操作。系统的设计不仅要满足用户的需求，而且要与限定的应用环境紧密联系。本系统软件设计包括结构设计、中间件设计、数据库设计等要素。

系统采用三层结构体系，该模型在容错能力及可移植性方面表现突出，且通用性强。分布式技术成熟之后它才建立起来，用户界面与逻辑应用分离是其基本思想，本系统在设计上按功能划分为表示、业务、和数据三层机构，分别置于相同或不同的计算机硬件平台上。

整个监控系统的通信枢纽是中间件，通过中间件实现了监控系统与车载终端的通信，同时担负接收车载定位的数据及下发系统命令，并且承担与数据库及监控终端的通信，实现部分管理功能。设计包括：通讯模块、数据交换模块、数据管理模块、WebGis模块、GIS地理信息模块等模块组成。

数据库设计负责分析客户的需求及实际运行所需要的数据，重中之重是保存移动目标位置和状态等相关信息。数据库把车辆的行驶时间、行驶位置以及报警等信息记录起来，以满足系统调用数据进行回放以及数据分析时使用。

2　应用技术

2.1GPS（Global Positioning System）

GPS是全球卫星定位系统的简称。它是由24颗分布在6个等间隔轨道上的卫星组成，全球覆盖率高达98%。GPS可提供实时、全天候和全球性的定位服务。通过卫星系统、地面GPS接收器、和用户终端，即可观测经纬度、高度、时间等信息。根据卫星高速运动的瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置是GPS定位的基本原理。

2.2GSM(全球移动通信)

车辆智能监控管理系统使用GSM的2G/3G通讯技术，实现短信息收发和车载电话功能。GSM模块与单片机之间使用通用异步接收器/发送器串行口进行通信。下发是指监控中心向车载终端发送信息，上传是指由车载终端向监控中心发送信息。所有数据均采用十六进制表示，数据包传输是通过相关通讯协议在车载终端与监控中心服务器之间传输。

命令下发进程：按照协议规定，监控中心向车载终端发送的命令有些需要得到车载终端确认，有些则不需要。当需要车载终端确认下发的命令时，接收信息的车载终端，经过校验，一条确认消息就被返回，监控中心收到后，才视为该命令执行完毕；不然，监控中心在规定时间内对该命令重新下发，直到确认收到消息或者发送次数溢出，该命令下发才会结束。

上传数据进程:车载终端启动后，将会连续地按预先设定的参数向监控中心发送定位数据。其中要求确认的是压缩数据包和一些重要信息，不要求确认非压缩包。假如车载终端没有收到来自监控中心的确认消息，该数据包在规定时间内将会被重新发送。

2.3GIS地理信息系统

地理信息系统（GIS）主要用于有关地理信息的搜集、存储、整理和分析，GIS是一种多时相、多数据源、时空结合、定性与定量相结合的综合性分析技术。改变了之前传统的手工、单一、静态、以定性为主的传统分析方法。在地理信息系统中实现把相同或者相近特征的地理实体划为同一图层，而后通过把不同图层的叠加在一起，形成一个富含信息的综合性电子地图。

地图匹配的实现首先是寻找车辆当前行驶的路线，对当前车辆进行GPS定位，并将定位点投影到路线上，然后GPS投影点形成的轨迹与地图上矢量化的道路对象进行计算匹配。如此，不仅车辆轨迹正确显示在电子地图上，不至于使车辆因为定位误差而在显示时偏离道路；而且，投影也使得定位数据仅剩下GPS误差在车辆前进路线上的径向分量，从而达成提高定位精度的目标。

3　功能实现

3.1跟踪查询

监控调度中心可以随时跟踪查询车辆当前位置、行驶速度、行驶方向、停留时间等状况，在系统界面上显示车辆的监控状态。记录的参数包括：车速、位置、行驶方向、报警状态等。

3.2车辆调度

系统可通过车辆和监控中心的文字信息交流或语音交流实现车辆调度。

3.3警情监控

车辆受到非法劫持或发生事故时，可由用户主动向监控中心报警。监控中心在收到报警信息后就立即以报警声音提示，同时在地图上用明显的符号显示。其中紧急报警是按下报警按钮之后触发；区域报警是当车辆超出了或者进入了欲先设定的区域之后，卫星定位车载即向中心上发区域报警数据；断电报警是在当有人剪断车上的电源后就会立即向监控中心上发断电报警数据；超速报警是当车辆运行速度超过中心设定的最大速度值时向中心上发超速报警数据。

3.4实时拍照

中心还可随时发送命令拍摄并传输车内状态图像，图片格式可以选择：320x240、640x480、800*600等多种分辨率。还可根据用户需求实现定时拍照或自定义事件拍照：如低速拍照等。

3.5车载录像监控

前端车载硬盘录像机可以进行本地录制影像，而且车辆上传的图像信息可通过录像方式存储在监控平台的存储服务器上。

3.6轨迹回放

定位轨迹的时间间隔可设置为5-65535秒，可选择设置轨迹记录保存1年以上，并可做光盘备份。系统可查询并回放一定时间内车辆行驶轨迹、速度、到达地点、行驶状态等信息。

3.7区域设置

系统在电子地图上可以设置一个指定的区域。当用户的车辆进入或者驶出这个区域时，主动向监控电脑发出报警信息。

3.8车辆管理

车辆信息的录入、日常维护管理。可以在监控中心软件上添加新入网车辆、删除已入网车辆、修改车辆资料，以及查询车辆资料等操作。

3.9数据统计

可以对车辆里程、油耗信息、报警信息进行统计汇总。

3.10电子地图

基本操作：放大、缩小、漫游、测距。实现电子地图的分层缩放显示、地理信息查询。支持嵌入谷歌地图，具有卫星地图的显示应用。

4　应用效果

安钢车辆智能监控管理系统的应用，实现了安钢在较大的区域范围内对自有物流及配送车辆实时监控，合理调配资源，科学指导生产。提高了物流配送管理效率，杜绝作弊，并且保护司机的人身安全。系统的应用促进了企业管理现代化，通过合理的监控和调度保证了大宗原材料及钢材产品在物流及配送中的安全，降低了企业经营成本，具有一定的推广应用价值。