辽河油田GPS监控平台升级改造

吴文哲

摘 要：随着国内车联网行业的发展，原监控平台已经不能满足国家对车联网系统制定的标准，亟需对平台进行一次升级改造，使平台不但满足国家要求，而且使平台的里程、报警、轨迹等主要功能更加精确，页面更加易用。本文重点介绍了监控平台升级改造的目的、思路、设计和实现。

关键词：部标808协议车机；省联网联控平台；公共货运平台；驾驶行为分析；本地地图定制

中图分类号：TP311 文献标志码：A

1 项目概述

随着国内车联网行业的发展，原GPS监控平台已经不能满足国家对车联网系统制定的标准。如：原监控平台不支持国家公共货运平台的接入、对省重点营运车辆联网联控平台的支持也不是很好、不支持交通部标808协议车机的接入、原有华强车机不支持GPS盲区数据补传——这样导致车辆里程计算不准确，车辆轨迹丢失，对车辆的监管造成很大的影响。为了解决这些问题，亟需对平台进行一次升级改造，使平台不但满足国家要求，而且使平台的里程、报警、轨迹等主要功能更加精确，页面更加易用。

2 项目的设计与实施

2.1 研究内容

升级后的GPS监控平台是一套高度集成的信息化应用平台，不仅拥有实时定位、轨迹回放、电子围栏、报警分析、报表中心等广义监控平台的核心功能，还包括车辆对外部平台对接，多种协议车机接入、里程统计、驾驶行为分析和本地地图定制等特色功能，会为运输企业提供一系列高效监控服务。

平台采用了目前最为先进的车联网技术，可以提供强大的监控管理功能，包括：实时轨迹跟踪，历史轨迹回放，危险驾驶报警，统计和报表分析等。支持用户组织结构的多级部署。

平台从架构上分为3个层次：

（1）终端传感器感知层：负责数据的采集、转换和融合。

（2）网络传输层：负责数据的传输、存储和管理。

（3）系统应用层：负责业务处理、数据应用和分析。

2.1.1 驾驶行为分析

通过车载主机，将车辆行驶数据包括：速度、时间、GPS定位等信息上传到平台，平台经过分析来判定驾驶员是否有违规驾驶行为，如发现违规行为，向监控人员弹出报警提醒窗口，并且向驾驶员发出语音报警提示。

驾驶员违规驾驶分为：车辆超速、疲劳驾驶、偏移路线。

2.1.2 多种协议车机接入

根据交通部、公安部和安监总局2014年5号部令（以下简称5号部令）的要求，在道路运输车辆上安装的卫星定位装置应符合《道路运输车辆卫星定位系统终端通信协议及数据格式》（JT/T 808）标准要求，所以新平台在支持原华强车机的基础上，必须同时支持部标808协议车机，可以满足车辆在更换车機时与平台无缝连接，保证数据的完整性和连续性。

2.1.3 外部平台对接

（1）省联网联控平台的接入

辽宁省重点营运车辆卫星定位行业监督考核系统（以下简称省联网联控平台）按照《道路运输车辆卫星定位系统平台数据交换》（JT/T 809）标准要求建设，所以新平台能够接入包括省联网联控平台在内的所有按照809协议标准建设的平台，并且新增车辆转发设置功能、异常上行数据过滤功能、平台查岗响应功能。

（2） 国家公共货运平台的接入

按照5号部令的要求，道路运输车辆卫星定位系统平台应当符合《道路运输车辆卫星定位系统终端通信协议及数据格式》（JT/T 808）标准要求，所以新平台支持与国家货运平台对接，可以接收货运平台透传下发的车辆数据，还可以通过货运平台下发指令到车机，充分满足5号部令对于货运车辆的要求。

2.2 技术方案

2.2.1 网络结构

平台服务器被油田专网防火墙和外网防火墙隔离开，位于网络中的非军事化区，内外网用户均可以使用该区内服务器资源，而服务器不能访问外网。平台服务器均分配为独立网段地址，目的是把敏感的服务器网络和其他网络分开，阻止服务器和外网直接通信，以保证服务器网络安全。

2.2.2 硬件配置

除地图服务器需要使用ArcGIS服务安装了Windows server 2003系统外，其他服务器均安装了Linux CentOS 6.5以上版本系统，该系统具备极高的稳定性与可靠性，并且免费下载使用。数据库服务器使用RAID10磁盘阵列，先镜像（RAID1），再条带存放（RAID0）。RAID10从安全性和读性能上都优于RAID01和RAID5。

2.2.3 使用工具和技术

数据接入网关使用C++开发，后台进程使用Java开发，后台脚本使用python开发，前台使用Spring MVC框架开发，人机交互部分使用jQuery开发。使用Redis队列存放网关下发的车机数据，同时拷贝多份提高进程处理效率。

2.3 效果分析

2.3.1 系统性能测试

根据实际情况，我们选择逻辑最复杂的车辆监控页面做压力测试：

（1）打开监控页面，显示车辆树、报警信息和地图标注，不显示地图，并发100个用户，运行46min，平均相应时间为0.593s。

（2）打开监控页面，显示车辆树、报警信息、地图标注、车辆上下线、监控列表加载50台车，不显示地图，并发100个用户，运行40min，平均相应时间为5.885s。

2.3.2 使用效果

（1）车辆监控

新平台更新了车辆选择树，树型上的车辆图标可以根据车辆的在线情况显示不同颜色的图标。

（2）定位数据补传

新平台支持数据补传功能，使里程计算更加精准，轨迹回放更加完整。

（3）车辆转发

新平台新增车辆转发维护功能，可手动设置向省平台和其他809平台转发数据的车辆，大大提高工作效率。endprint

（4）语音播报

新平台新增语音播放功能，可以通过平台下发语音到指定的车辆，车载设备显示屏上会显示信息、语音模块会播放语音。车辆在产生超速、疲劳驾驶等报警时，会自动下发语音信息到车辆。

（5）里程精算

通过车机中定位数据对车辆行驶路线的轨迹点经纬度进行计算，形成报表。每天夜间服务器会自动收集车辆当天的定位数据，统一计算里程。

（6）平台查岗

新平台支持809协议平台查岗功能，上级平台发起查岗请求时系统会弹出查岗问题窗口，所有的操作员均可回答查岗问题，有一人回复正确即查岗成功。

（7）操作日志

新平台新增操作日志查询功能，基础数据的添加、修改、刪除操作会记录日志，假删除的数据可以通过操作日志恢复。

（8）本地地图定制

可以把区块、线路和井位作为图层叠加到本地地图底图上，根据用户所在的部门和角色分配不同的图层查看权限，作为油田专用地图符合保密规定。

3 结论和建议

3.1 总结

升级改造后的新平台对功能和性能扩展保留升级空间。

只需要修改少量代码，即可接入其他协议类型车机。

新平台已经于2016年初顺利切割，各个服务器负载均正常，网络环境正常，目前平台平稳运行。工作日8小时之内，同时在线的监控用户数峰值为140人，一般在100人左右。

3.2 建议

路线规划：可安装导航屏，接收平台下发的已经规划好的线路，远程指挥司机按路线行驶。

调度功能：可安装语音对讲设备，使监控员或调度员与司机实时通信，更加合理地调配司机和车辆，降低运行成本的同时方便报警提醒。

紧急报警：可安装紧急报警按钮，当司机在遇到突发危险情况时，按动紧急报警按钮，平台弹出提示信息，如已安装摄像头，可自动上传报警后的录像到视频服务器，保存视频，以供取证。

油耗统计：可安装油位计，使油耗统计更精确。不但可以实时监控车辆的油耗，防止偷漏油情况发生，还可以更快速精确地统计单车、车队的历史油耗。

参考文献

[1]中华人民共和国交通运输部.道路运输车辆动态监督管理办法[Z].2014-03-04.

[2]JT/T 808-2011，道路运输车辆卫星定位系统终端通信协议及数据格式[S].

[3]JT/T 809-2011，道路运输车辆卫星定位系统平台数据交换[S].endprint