随着我国城镇化进程加快,地铁、轻轨、快速公交等现代化公共交通快速发展,轨道和公共交通成为城市交通的骨干。目前,我国现代化轨道交通和公共交通的建设仍存在资金需求量大、融资难,以及投产后车辆管理调用、维护效率低等问题。传统一般采用单片机作为数据采集终端、短消息服务 ( Short Messaging Service,SMS ) 作为通信手段、MapInfo作为地理信息系统( Geographic Information System,功能快速发展的要求;同时,受带宽的影响,SMS 通信链路已无法扩展图像、语音数据传输业务;并且系统开发周期长,价格昂贵,缺少在不同交通领域的推广价值。因此,开发一种性能可靠、功能完善、组网方便、经济适用且易于推广的

  为了解决上述问题,本文提出一种基于国产卫星北斗导航系统平台的车辆监控管理系统。系统采用ARM9 S3C2410 为主控芯片,融合 Internet 和通用无线分组业务 ( General Packet Radio Service,GPRS) 网络,以原有 SMS 为备份链路,在保证北斗导航监控系统数据传输的实时性与可靠性的同时,车载端还可以提供图片、语音等数据传输功能;以国内知名地图产品供应商灵图的 51ditu 作为GIS平台,其丰富的 API 全部免费开放,且没有人为添加误差因素,不需要经过地图匹配 就能够完全满足系统的应用要求。

  该系统可广泛应用在国内城市公共交通、出租车、大客车、旅游车、危险品运输和物流等车辆管理方面。在车辆上安装的车载移动终端,结构小巧,可以根据需要裁减相应监控管理功能模块。城市交通管理监控中心应用该系统可实时显示监控车辆状况,以及发出调度指挥命令和接受车辆反馈信息。研究归纳总结传统系统在推广、应用方面的诸多局限性,抓住北斗卫星导航系统平台正式民用的契机,提出以国产卫星北斗导航系统为平台的车辆监控管理系统,从而大大降低系统的建设及运营成本,提高监控网络的安全性能,实现车辆的定位、监控和调度。这对于掌握车辆位置,提高车辆调度水平,以及物流企业的服务水平都具有重要的意义。

  监控车辆由车载北斗导航终端接收卫星数据,通过GPRS无线通信和 Internet 网络将数据传输到中心服务器,服务器端软件对数据进行解析后存储到服务器数据库中,监控中心通过 Web Service 访问数据库,再由GIS平台显示数据,同时将相应的报警信息、调控指令发送到与之对应的移动车载端,最终实现相应的监控管理功能。系统设计原理如图 1 所示。

  车辆监控管理系统由车载单元 ( 车载北斗导航终端 )、监控中心 ( 客户端 ) 和中心服务器 ( 服务器端软件和数据服务库 ) 组成。

  车载移动终端由基于ARM9 的嵌入式系统、GPRS模块 ( 华为 GTM900C )、北斗导航模块 ( SiRFStarⅢ )、液晶显示屏和键盘形成的人机交互单元组成。车载终端可外接摄像头和车载电话手柄实现图像与语音的传输,专用的 GPIO 接口可连接车辆的各检测控制线路,以获取车辆的各种状态数据。其结构如图 2 所示。

  由ARM处理器控制 GPRS 模块,接入移动公司的GPRS网络,再连接到计算机监控中心,从而实现远程数据无线传输功能。北斗导航模块将接收的数据通过串口传送到主控芯片进行预处理。

  Flash 存储器用于存放已调试好的应用程序和嵌入式 Linux 操作系统;LCD 液晶显示屏用于显示系统信息和相关指令代码。检测控制线路获取外接传感器采集的不同状态数据,经 GPIO 接口传送至 CPU进行回送等处理。

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