移動(dòng)定位業(yè)務(wù)概述

　　概述

　　車(chē)輛監控、調度系統利用公用移動(dòng)通信網(wǎng)的數據承載通道（SMS、GPRS、CDMA 1X）作為監控中心與移動(dòng)目標之間的信息傳輸媒介，利用各種通信平臺（Internet、DDN專(zhuān)線(xiàn)、幀中繼、VPN、ISDN、PSTN等）作為監控中心與遠程工作站之間的通信方式，綜合運用全球定位系統（GPS）和基于電子地圖的地理信息系統（GIS）相關(guān)技術(shù)，實(shí)現對移動(dòng)目標位置的跟蹤、調度/指揮、監控、報警求助和信息咨詢(xún)等服務(wù)。在此基礎上亦可針對移動(dòng)目標的不同類(lèi)型，對部分功能予以?xún)?yōu)化，建立各種專(zhuān)用的車(chē)輛監控/調度系統，從而滿(mǎn)足各種不同類(lèi)型移動(dòng)目標的服務(wù)需要。

　　應用范圍包括：客運車(chē)輛、貨運車(chē)輛、特種貨物運輸車(chē)、出租車(chē)、社會(huì )車(chē)輛、被保險高級車(chē)輛、國賓車(chē)隊、公安車(chē)輛、消防車(chē)輛、郵政車(chē)輛、銀行運鈔車(chē)、醫療急救車(chē)、應急修理車(chē)、專(zhuān)賣(mài)商品運輸車(chē)等。

　　一　系統采用的技術(shù)

　　目前的車(chē)輛監控、調度系統一般采用下列技術(shù)：

　　1. 定位技術(shù)

　　車(chē)載終端多數采用GPS定位技術(shù)，亦可采用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )定位技術(shù)或兩者相結合的定位技術(shù)。

　　 2.定位數據傳輸技術(shù)

　　利用GSM網(wǎng)的SMS通道或GPRS通道或CDMA 1X網(wǎng)的PDSN通道傳送目標移動(dòng)終端的定位數據、監控和告警等數據。

　　3.GIS技術(shù)

　　GIS技術(shù)將定位信息（經(jīng)、緯度）和電子地圖相結合，將地圖和移動(dòng)目標位置同時(shí)顯示在車(chē)載臺的屏幕上（導航、導購、導游等）或計算機屏幕上（跟蹤、監控、指揮、調度、報警等），使用戶(hù)可以直觀(guān)地使用各種地理信息和車(chē)輛定位服務(wù)。

　　4. Web GIS技術(shù)

　　Web GIS技術(shù)利用互聯(lián)網(wǎng)，在Web或WAP上發(fā)布空間數據，并將空間數據以電子地圖與移動(dòng)目標軌跡的形式，直觀(guān)地展現在頁(yè)面上供簽約用戶(hù)瀏覽。

　　5. 局域網(wǎng)技術(shù)

　　利用局域網(wǎng)將通信、GIS、Web等服務(wù)器以及數據庫互聯(lián)組成車(chē)輛監控、調度中心。

　　6. 呼叫中心技術(shù)

　　很多車(chē)輛調度中心同時(shí)亦是呼叫中心，例如：出租車(chē)調度中心亦是乘客要車(chē)的出租車(chē)呼叫中心；110/119車(chē)輛指揮、調度中心亦是110/119接警、處警中心。

　　二　系統特點(diǎn)

　　系統可建立在GSM網(wǎng)絡(luò )或CDMA 1X網(wǎng)絡(luò )基礎上，以下僅介紹建立在GSM網(wǎng)絡(luò )基礎上的GPS/GSM車(chē)輛監控、調度系統。該系統具有以下特點(diǎn)：

　?。?）無(wú)需申請頻點(diǎn)，占用大量資金建立專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )。利用全球性覆蓋的公眾GSM網(wǎng)絡(luò )傳輸移動(dòng)定位數據。

　?。?）利用GPS全球定位系統、GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )、公眾電話(huà)交換網(wǎng)（PSTN）和互聯(lián)網(wǎng)等免費或低成本和全球范圍覆蓋的資源建立車(chē)輛監控、調度系統。

　?。?）利用GPS定位、GSM定位、GSM數據通信、地理信息系統（GIS）、遙測/遙控、數據庫、Web、局域網(wǎng)和呼叫中心等成熟技術(shù)進(jìn)行系統集成。

　?。?）對移動(dòng)目標在全國、乃至全球范圍內的實(shí)時(shí)、精密定位監控。

　?。?）SMS數據傳輸信道有一定時(shí)延影響定位精度，GPRS數據傳輸信道實(shí)時(shí)性好、按流量計費。

　?。?）車(chē)載臺體積小、易隱蔽、耗電少、工作穩定、GSM終端部分無(wú)需外接天線(xiàn)。

　?。?）系統可同時(shí)監控大數量的移動(dòng)監控目標。

　?。?）系統具有移動(dòng)目標動(dòng)態(tài)跟蹤、調度指揮、遠程監控、自動(dòng)報警、導航（可選）等多項功能，車(chē)載終端可同時(shí)具有語(yǔ)音功能。

　　三　系統功能

　　GPS/GSM車(chē)輛監控、調度系統的功能為：

　　1.車(chē)輛定位功能

　　車(chē)載終端利用GPS定位技術(shù)對車(chē)輛進(jìn)行定位，并通過(guò)GSM移動(dòng)通信網(wǎng)的SMS或GPRS通道傳送車(chē)輛定位數據，無(wú)論車(chē)輛行駛到哪里，都受到中心的監控。

　　2.移動(dòng)目標的電子地圖顯示

　　在指揮、調度中心屏幕的電子地圖上，用圖標形式直觀(guān)顯示一個(gè)或用多窗口顯示多個(gè)移動(dòng)目標的實(shí)時(shí)位置，移動(dòng)目標的GPS定位信息不斷改變，在電子地圖上可以自動(dòng)跟蹤其行進(jìn)軌跡。

　　3.調度功能

　　監控、調度中心的調度員，可以在中心顯示屏的電子地圖上，找到被監控車(chē)輛的具體位置。例如：出租車(chē)公司的調度員根據要車(chē)客戶(hù)的地點(diǎn)，可在相應區域的電子地圖上查找離客戶(hù)最近的一輛空載出租車(chē)進(jìn)行調度。貨運公司的調度員除了掌握每部貨車(chē)的位置外，還可根據貨運情況對司機進(jìn)行調度，讓他們就近運送貨物，用以減少車(chē)輛的空載率，降低貨運成本。

　　調度員可通過(guò)GSM網(wǎng)的話(huà)音信道進(jìn)行話(huà)音調度；亦可利用GSM網(wǎng)的SMS通道和車(chē)載臺的調度顯示屏進(jìn)行短信調度和發(fā)布信息（例：交通信息、單位通知等），用以實(shí)現單位車(chē)輛的統一調配與管理或出租車(chē)、公交車(chē)、長(cháng)途客車(chē)和特種車(chē)輛的統一調度、指揮。

　　4.話(huà)音功能

　　在車(chē)輛正常運作時(shí)，車(chē)載臺可作為手機使用，是一臺移動(dòng)的公共電話(huà)。

　　5.報警功能

　　防盜報警：當車(chē)輛處于設防狀態(tài)時(shí)，若有盜賊打開(kāi)車(chē)門(mén)；若車(chē)載終端人為破壞；若紅外線(xiàn)傳感器發(fā)現異常情況，車(chē)載終端自動(dòng)向監控中心報警，同時(shí)自動(dòng)發(fā)出聲、光告警信號。

　　遇劫報警：車(chē)輛遇劫時(shí)，司機可使用防劫暗開(kāi)關(guān)或操縱遙控器向監控中心報警；若公交車(chē)、運鈔車(chē)、郵政車(chē)等出現偏離規定行車(chē)路線(xiàn)等情況，車(chē)載終端自動(dòng)向監控中心報警。

　　人工報警：系統除了能自動(dòng)報警外，還可進(jìn)行人工報警，車(chē)主可直接打電話(huà)給監控中心。中心核實(shí)車(chē)主身份后，可對車(chē)輛進(jìn)行定位、追蹤與控制。

　　交通事故報警：當車(chē)輛發(fā)生交通事故時(shí)，可以人工或自動(dòng)向監控中心發(fā)出求救信號。

　　在被盜、遇劫等情況下，電子地圖彈出報警窗口并發(fā)出報警聲，監控中心進(jìn)入出事車(chē)輛監控程序。除了實(shí)時(shí)監控出事車(chē)輛的情況外，還可以記錄車(chē)輛位置、方向、速度和記錄行車(chē)軌跡供事后回放；監聽(tīng)出事后車(chē)內的對話(huà)與其它聲響并進(jìn)行錄音，為日后的案件處理提供證據。遙控車(chē)輛斷油、熄火、鎖車(chē)門(mén)等迫使報警車(chē)輛停在原地，以便執法人員趕到現場(chǎng)進(jìn)行處理。報警后，報警車(chē)輛的無(wú)線(xiàn)通話(huà)功能將自動(dòng)關(guān)閉，從而提高車(chē)上人員的安全性。

　　6．信息查詢(xún)功能

　　授權用戶(hù)可通過(guò)電話(huà)或瀏覽互聯(lián)網(wǎng)向監控中心查詢(xún)相關(guān)車(chē)輛實(shí)時(shí)位置信息或所保存的歷史信息。

　　7．車(chē)載導航功能（可選）

　　在車(chē)載終端中采用大屏幕顯示、將車(chē)輛自身的GPS定位圖標顯示在當地的電子地圖上，用以實(shí)現自導航功能。

　　8．其它功能 

　車(chē)輛行駛軌跡存儲與回放、給司機導航和選擇最佳路線(xiàn)、目標距離估算、盲區航跡推算、與110臺聯(lián)網(wǎng)、交通智能管理等。

　　四　系統組成

　　所有車(chē)載臺的GPS車(chē)輛定位信息以GPRS的方式上傳，在監控調度中心匯總，通過(guò)計算機局域網(wǎng)進(jìn)行存儲、處理；調度中心的終端顯示基于地理信息系統（GIS）的電子地圖。該系統可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布，稱(chēng)為Web GIS系統。利用Web GIS系統不僅使監控、調度中心系統調度員能夠方便直觀(guān)地觀(guān)察到各個(gè)車(chē)輛的實(shí)際運營(yíng)位置并了解其狀態(tài)，為調度提供依據，授權用戶(hù)也可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)上的網(wǎng)頁(yè)來(lái)瀏覽相關(guān)車(chē)輛實(shí)時(shí)狀態(tài)?？傉{度中心的終端顯示為大屏幕系統，配合電子地圖系統可以為系統調度人員提供直接可視化依據。

　　GPS/GSM車(chē)輛監控、調度系統的組成如圖1所示。其中的監控、調度中心部分由一個(gè)局域網(wǎng)組成。

　　1．通信服務(wù)器

　　通信服務(wù)器通過(guò)DDN專(zhuān)線(xiàn)方式或互聯(lián)網(wǎng)連接GSM移動(dòng)通信網(wǎng)的短信中心或GPRS核心網(wǎng)，用以傳送定位數據，故通信服務(wù)器是GPS/GSM車(chē)輛監控、調度中心局域網(wǎng)與GSM網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)關(guān)。

　　2．數據庫服務(wù)器

　　中心數據庫中存儲的信息包括：

　?。?）基礎數據

　　系統首先需建立人（司機年齡/駕齡、駕照號等）、車(chē)輛（牌照號、車(chē)型、車(chē)況、用途、修理記錄、購入年月等）等信息。

　?。?）原始數據

　　原始數據是指系統采集的作為處理依據的數據以及一些臨時(shí)數據。原始數據最主要的是車(chē)輛定位數據，包括：在電子地圖配合下記錄車(chē)輛位置、行駛路線(xiàn)、距離、方向、速度以及在某一位置的停留時(shí)間。以及其它有關(guān)司機的耗油、營(yíng)業(yè)額、違章、故障、考勤等管理信息。

　?。?）保存查詢(xún)數據

　　上述原始數據中作為決策參考的數據和一些異常情況下的數據（例如：破案線(xiàn)索等）是需要保留與查詢(xún)的，這些數據保留在保存查詢(xún)數據庫中，并需隨時(shí)間的流逝作定期處理。

　?。?）業(yè)務(wù)管理數據

　　通過(guò)司機輸入的信息，取得司機個(gè)人信息，例如：考勤、耗油、公里數、空車(chē)率、繁忙時(shí)間段、故障率、違章罰款等，為管理者提供管理與規劃的依據。

　　3．GIS服務(wù)器

　　GIS服務(wù)器為車(chē)輛監控、調度系統的運行提供了直觀(guān)的地圖環(huán)境，使GPS跟蹤目標能實(shí)時(shí)地、正確地顯示在當前的地圖中，并可同時(shí)顯示跟蹤目標的經(jīng)緯度或大地坐標?？蓜?dòng)態(tài)監控系統中的每輛車(chē)，可利用多個(gè)窗口對多個(gè)移動(dòng)目標進(jìn)行管理、記錄與回放。

　　通過(guò)此系統，可以在大屏幕顯示終端上看到高質(zhì)量、高清晰度的電子地圖畫(huà)面，能快速在屏幕上顯示出城市地圖、街道分布、主要建筑物等相關(guān)信息。調度人員可根據需要，隨時(shí)進(jìn)行多層顯示、區域自動(dòng)切換；對地理信息畫(huà)面可以任意放大、縮小、平移；執行地址查詢(xún)、報警監聽(tīng)、車(chē)輛數據庫聯(lián)機查詢(xún)等操作。系統支持單車(chē)查詢(xún)或多車(chē)輪詢(xún)等通信方式，系統應可動(dòng)態(tài)顯示每輛車(chē)的坐標、速度、運動(dòng)方向等參數，并保留隨時(shí)進(jìn)行現場(chǎng)車(chē)輛控制的功能。

　　4．Web服務(wù)器

　　系統中的Web服務(wù)器是連接中心局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，用以支持GIS圖層的Web發(fā)布，即實(shí)現Web GIS功能。授權用戶(hù)可通過(guò)公眾互聯(lián)網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)系統，瀏覽GIS圖層，獲取自己所關(guān)心的車(chē)輛信息或系統信息，用以支持移動(dòng)辦公或向簽約用戶(hù)提供相應的企業(yè)應用。例如：企業(yè)用戶(hù)可通過(guò)Web GIS隨時(shí)了解本企業(yè)車(chē)輛的實(shí)時(shí)位置與運行情況，通過(guò)話(huà)音或短信對車(chē)輛進(jìn)行指揮、調度。

　　5．呼叫調度中心

　　GPS/GSM車(chē)輛監控、調度中心的計算機局域網(wǎng)，通過(guò)呼叫調度中心與公眾電話(huà)網(wǎng)（PSTN）以及公眾陸地移動(dòng)通信網(wǎng)（PLMN）相連接。例如：公安系統的110/119接警、處警臺；衛生系統的急救車(chē)120受理、調度臺；出租車(chē)公司的叫車(chē)受理、車(chē)輛調度中心等。

　　呼叫調度中心包括電話(huà)排隊器、調度機、局域網(wǎng)終端（GIS服務(wù)器的客戶(hù)端）等。調度員根據終端所顯示的各種車(chē)輛位置信息與其它輔助調度信息，通過(guò)話(huà)音、短消息等通信手段受理客戶(hù)信息并對車(chē)輛實(shí)施監控、指揮、調度。

　　6．GPS差分站和差分服務(wù)器

　　民用GPS服務(wù)提供的定位精度只有100m，為達到系統要求的精度可采用差分GPS技術(shù)，即在車(chē)輛監控/調度中心增加GPS差分站和差分服務(wù)器。GPS差分站利用GPS接收機測得的站點(diǎn)位置，送GPS差分服務(wù)器。該服務(wù)器將GPS差分站所測位置與站點(diǎn)所在的實(shí)際位置相比較，得出GPS測位的偏差。利用這個(gè)偏差，對該中心所接收車(chē)載臺的GPS粗定位測量值進(jìn)行校正，經(jīng)校正的定位信息送GIS服務(wù)器進(jìn)行車(chē)輛位置顯示，用以提高GPS測量精度。采用差分GPS技術(shù)后，定位精度可提高5m～30m。

　　7．車(chē)載臺

　　車(chē)載臺主要由GPS模塊，GSM模塊，主控模塊和顯示屏、天線(xiàn)等組成。具有定位、GPRS/SMS雙向數傳、移動(dòng)通話(huà)、報警、上報車(chē)輛情況、執行車(chē)輛控制、導航等功能。

　　移動(dòng)定位業(yè)務(wù)的應用范圍非常廣闊，以上僅為其中的一個(gè)應用。我國擁有世界上最多的移動(dòng)通信用戶(hù)，這就形成了潛在的定位應用消費市場(chǎng)；我國國土遼闊，車(chē)輛及運輸工具數量龐大，又構成了定位應用的行業(yè)市場(chǎng)，移動(dòng)定位技術(shù)在我國應該具有很好的市場(chǎng)前景。