智能车辆管理系统

作者：付百学、张谢群

欢迎访问e展厅 展厅 4 汽车与公路设备展厅 乘用车/客车, 电动/混合动力汽车, 卡车/货车, 专用车, 交通安全设备, ... 随着交通事业的发展，人们对车辆管理的要求愈来愈高。在公交、出租、货运及事业单位内部，如何有效地提高车辆的使用效率和加强管理显得日益重要，从而促使车辆管理系统逐渐走向智能化。 车辆管理系统体系构成及功能 智能车辆管理系统集成了现代移动通讯技术、GPS技术及计算机技术等。系统由交通操作中心（TOC）、移动终端及选择的移动通讯网络三部分组成。TOC是整个智能车辆系统的核心，其功能决定了TOC系统的设计。 操作中心的构成 - 数据库系统：用于存储多个信息源接收的数据； - 用户接口：该模块提供执行者管理和控制功能，例如监视网络的当前状态、管理用户帐户等。显然，快速系统响应速度和刷新速率及交互的友好，决定了减少操作失败的可能； - 与交通管理相关的功能（TRF）：该模块执行所有的计算为车辆提供相关的交通信息，其利用来自数据源的实时数据，对其进行分析，采用预测模型进行交通管理； - 通讯子系统：在TOC和车载系统之间负责信息传输的主要接口，用于向车辆发送信息，一直到车辆花费最短的时间到达目的地；从车辆接受定位信息以及来自与公路传感器等传感器上的道路拥挤信息等。 CDPD技术 从目前国内存在的集中移动通讯网来看，CDPD（蜂窝数字分组数据）网络在可靠性、数据速率、成本费用和安全性等方面具有一定的优势。 - 系统采用空间分集接收技术以及FEC同ARQ相结合的差错控制技术，改善了无线信号传输中，由于衰弱和多径效应等造成的信号破坏，提高了系统的可靠性； - 无线终端在登录系统时，系统需比较其AND和ASN，以决定其是否获得网络服务的权限，随后动态交换一对密钥，采用RC40加密，加强了无线链路上的数据安全； - 每个无线终端都有IP地址，可以方便地与其它通信网络（如DDN、X.25和ISDN等）进行互联； - 一般按照数据量计费，而且其链路的使用效率较高，因此费用较低。 与以往的以电路交换为基础的移动通讯技术不同，CDPD网络技术采用分组数据传输，特别适用于突发数据传输，避免了电路交换进行的数据通信首先必须进行连接，造成连接时间很长而实际传输时间很短的问题。实际上，在车辆管理系统中，不论是移动终端送至操作中心的定位数据，还是下传的控制指令，均属于小数据信息。 移动终端的组成 基于CDPD网络传输的车辆管理系统的无线终端部分，由GPS接收机模块、CDPD Modem模块和数据处理及串口通信模块组成。 GPS系统是基于卫星的自动导航系统，提供对无限数量用户的全球连续覆盖，用户配置了接收机后即可处理卫星广播信号。 CDPD网络用户必须通过CDPD Modem获得无线通信的接入，与网络之间的通信是通过A接口来实现，其物理位置可随时间的变化而改变，但必须保持连续的网络接入。无线资源管理以及移动性管理能够保证无线终端平滑地进行越区切换和漫游。 智能车辆管理系统的实现 作为无线IP网络，CDPD可以方便地与DDN、X.25和ISDN等网络互联，来自移动终端的定位数据通过CDPD网络，再经过其他网络传输送至指定的服务器。在实际的车辆管理系统，交通操作中心采用了客户－服务器的体系结构。 服务器应用于定位数据采集及其处理；数据库采用Microsoft SQL Server6.5，用于存储定位数据、用户信息、车辆里程统计信息等。工作时，收集来自移动终端的定位信息并写入数据库，同时将包含定位信息的该份报文发送给客户机，以便客户机的实时处理与轨迹显示；数据库中保存了一段时期的车辆轨迹信息，以便实现历史回放等功能。另外，数据库还加入了有关过桥及隧道的次数统计，通过连续分析车辆的经纬度进行实时统计。 客户端的实现，采用了电子地图，在客户机收到来自服务器转发的定位信息时，根据经纬度值显示在电子地图并进行动态更新。客户端还包括一系列对数据库的处理操作，增加、删除和修改车辆信息、用户信息以及设定用户权限等。另外，除了获取车辆的运行状态信息，操作控制中心还可以发出信息控制车辆运行，从而综览整个运行状况。 终端机在单片机的控制之下，将来自GPS接收模块的信息，按照预先设定的发送频率送至CDPD Modem，通过CDPD网络送至控制中心，同时将来自控制中心的指令进行分析，以确定下一步工作。 无线数据通信领域的应用有很大的市场，许多原来为语音设计的移动网络，也正在开展一系列的附加业务来支持分组服务，如GSM中的GPRS技术等。但智能车辆管理系统的“智能”程度还需要进一步改进，如需要与其它智能系统的互联进行实时数据交换，才能分析道路的拥挤程度以指引其他车辆及时避开，现在只是相对独立的系统；CDPD在无线ATM、无线POS、车辆定位和遥感检测等方面有出色的应用，同时其网络覆盖以及频率资源问题制约了许多方面的应用。 智能车辆管理系统的应用 2000年1月上海邮电移动数据通信有限公司在CDPD网络，开发了一系列的应用项目，其中与上海通用卫星导航有限公司合作研制的车辆GPS定位系统，已于2000年7月22日在浦东公交981路正式启用，对车辆进行实时监控和调度。该系统采用全球卫星定位导航技术（GPS）、地理信息系统技术（GIS）、CDPD通信技术、计算机以及网络等高新技术。自运行以来，该系统表现了先进、可靠和可操作性。 981路公交GPS系统包括电子地图和管理软件、GPS接收器CDPD Modem的车载终端、电子站牌、CDPD网及X.25专线。具体由一个调度站、27辆车的车载终端和20个电子站牌组成。调度中心能显示调度站GPS系统的所有信息，实时了解车辆的运行情况。调度站能显示路线的所有车辆位置信息和与线路相关的地理信息，并具有超速警示功能。GPS车载单元每隔5s向调度中心发送位置信息，并具有接受调度中心指令及解读、应答功能，也可向上级报告车辆的状态。车载台设有语音提示装置，驾驶员无需经常注意液晶显示屏，可集中注意力驾驶。 981路沿线安装的电子站牌显示下一班车到站时间及乘客尚需候车时间。当前方发生交通堵塞、班车误点等特殊情况时，电子站牌上的到站时间便会推迟，乘客可根据实际情况搭乘其他车辆，不会耽误出行的时间。 GPS调度系统是实现智能化公交运营管理系统的重要组成部分，在日本、新加坡、欧美等发达国家已经被广泛应用，国内也对其日渐重视。目前，集成型智能车辆管理系统也已用于长途货车、押钞车、出租车、邮政运输车辆和危险品运输车辆等。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (11/9/2004)