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摘要：本文提供了一種基于GPRS網絡的物流車輛調度管理系統(tǒng)原理和實現方案，簡要介紹了GPRS技術的基本知識，描述了GPRS無線傳輸應用于物流車輛調度管理系統(tǒng)的實現方法。通過實際應用，獲得了理想的效果.
關鍵詞：GPRS；DTU；Internet；車輛調度；
一、 需求分析
運輸管理的最終目標是降低成本、提高工作效率以及服務水平，這需要企業(yè)能夠及時、準確、全面的掌握運輸車輛的信息，對運輸車輛實現實時監(jiān)控調度。現代科技、通訊技術的發(fā)展，GPS/GIS技術的成熟和GPRS無線通訊技術的廣泛應用，為現代車輛管理提供了強大而有效的工具。GPS/GIS/GPRS對企業(yè)優(yōu)化資源配置、提高市場競爭力，將會起到積極的促進作用。
一般運輸行業(yè)需求的特點是：
- 業(yè)務覆蓋地域廣
- 車輛眾多，信息量大
- 區(qū)域與線路監(jiān)控要求突出
- 與運管單位配合緊密
- 對旅客安全保障要求高
- 對系統(tǒng)響應要求靈活、及時
- 需要位置服務信息的需求多
- 數據共享程度要求高
- 需要完善車輛統(tǒng)一信息管理
二、 GPRS網絡概述
GPRS是目前解決移動通信信息服務的一種較完美的業(yè)務，它是以數據流量計費、覆蓋范圍廣泛、數據傳輸速度更快。GPRS的推出，為行業(yè)和企業(yè)用戶開展無線辦公提供了基礎設施平臺，為推動移動辦公的應用和發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。與有線網絡相比，GPRS網絡具有租用費用低、移動辦公，不受地域制約等優(yōu)點。GPRS的出現為企業(yè)和行業(yè)用戶開展無線辦公提供了一種新的選擇。
三、 GPRS與原始傳輸方式（GSM）對比行駛中的車輛上的位置信息傳送到中心必須依賴于無線傳輸系統(tǒng)，現在覆蓋范圍最廣的是GSM系統(tǒng)，所以目前市場上的大多數車載定位終端都采用GSM通信模塊作為數據傳輸的載體，利用GSM提供的短消息功能傳輸車輛的位置數據到控制中心。但是實際使用中發(fā)現，利用短消息傳輸數據存在兩個主要缺點：
(1)傳輸速度慢。一般情況下，采用擴展短消息實體的方式直接連接到短消息中心可提高短消息傳輸的速度，實際測試結果發(fā)現車輛的位置信息從車載設備發(fā)送到中心正常時需要3-5秒，在短信中心忙的狀態(tài)下還達不到這個速度。相對于車速正常為60-80公里/小時的車輛，中心收到數據的實際誤差可能達到80-120米。
(2)傳輸費用高。短消息的收費是按發(fā)送短消息的條數計費，一般情況下是0.1元/條，對于大業(yè)務量可適當的優(yōu)惠，但是即使這樣其費用也無法滿足實際應用中隨時監(jiān)控車輛的需求。
對于一般單位車輛采用GPS系統(tǒng)應用于車輛管理方面，那么上面兩點缺點可能影響不大，但是對于實時性要求較高的車輛，關鍵時刻需要盡可能準確的位置信息才能正確定位車輛并采取必要的措施。采用GPRS傳輸數據則不存在這些缺點。GPRS通信模塊一旦接通就永遠在線，在線時數據的傳輸速度在1秒以下。這就是說車輛的位置信息發(fā)送后中心在1秒鐘之內就可以在電子地圖上顯示出來。而且GPRS一般采用包月制或按流量計費的方式，數據傳輸成本遠低于短消息的方式。
一、系統(tǒng)概念
GPRS運輸車輛管理調度系統(tǒng)是集全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）以及GPRS無線通信技術于一體的軟、硬件綜合系統(tǒng)。主要由三部分組成：車載終端（GPS設備＋CM3150P DTU）、GPRS無線數據鏈路和監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)。可對移動車輛進行統(tǒng)一集中管理和實時監(jiān)控調度指揮。
鑒于旅游行業(yè)的特殊可靠性要求，信息系統(tǒng)在總體建設上利用寬帶固定IP（ADSL綁定IP或DDN業(yè)務）＋GPRS無線網絡技術，保證網絡的互聯互通性，提供具有一定QOS的帶寬保證，所采用的設備以及網絡構架都具有良好可擴展性，可以根據后續(xù)發(fā)展的需求，在不改變現有組網方案的情況下，通過增加GPRS DTU設備，實現遠程無線數據傳輸功能。
二、系統(tǒng)拓撲
六、系統(tǒng)特點
- 強大的車輛準確定位、實時監(jiān)控、高效調度功能
- 提供標準的數據接口，可實現與企業(yè)管理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)的無縫對接
- 可同時支持多種通信方式，包括GSM短消息、語音、GPRS
- 支持多級架構，多中心級連、分布式互聯，支持移動中心
- 系統(tǒng)具有完整安全以及自動災難恢復機制，保證安全穩(wěn)定，降低系統(tǒng)維護成本
- 精確的數字地圖及專業(yè)的地圖服務支持，擁有全國至地級市的精確電子地圖
- 業(yè)界領先的高速2DGIS及3DGIS引擎，特別適合實時監(jiān)控系統(tǒng)
一、系統(tǒng)功能簡介
總控中心結構
總控制中心是整個系統(tǒng)的控制中心，總控中心可以控制本系統(tǒng)中任何中心注冊的車輛，可以控制各分控中心的權限等。總控中心提供整個系統(tǒng)唯一對外的通信接口（通信服務器），連接GPRS接入網關等。總控中心擁有整個系統(tǒng)唯一的數據中心，統(tǒng)一管理調度整個系統(tǒng)的車輛。
本系統(tǒng)總控制中心系統(tǒng)和安裝在車輛上的車載設備（GPS設備＋廈門才茂CM3150 GPRS DTU）之間通過通信實現車輛地理位置信息實時上傳，車輛報警、求助，調度與信息發(fā)布，遠程參數設置與菜單修改等功能；通過中心系統(tǒng)實現基于電子地圖的地理信息查詢，車輛信息查詢，車輛軌跡保存、回放等功能。
本系統(tǒng)總控制中心系統(tǒng)和安裝在車輛上的車載設備（GPS設備＋廈門才茂CM3150P GPRS DTU)之間通過通信實現車輛地理位置信息實時上傳，車輛報警、求助，調度與信息發(fā)布，遠程參數設置與菜單修改等功能；通過中心系統(tǒng)實現基于電子地圖的地理信息查詢，車輛信息查詢，車輛軌跡保存、回放等功能。
CM3150P GPRS DTU技術參數
CM3150P GPRS DTU采用ARM9高性能工業(yè)級嵌入式處理器，以實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺,超大內存,內嵌自主知識產權的TCP/IP協(xié)議棧。為用戶提供高速，穩(wěn)定可靠，數據終端永遠在線，多種協(xié)議轉換的虛擬專用網絡。針對網絡流量控制的用戶，產品支持語音，短信，數據觸發(fā)上線以及超時自動斷線的功能。同時也支持雙數據中心備份，以及多數據中心同步接收數據等功能。公司產品已廣泛應用于金融，水利，環(huán)保，電力，郵政，氣象等行業(yè)。
無線參數
支持EGSM900/GSM1800無線網絡
GPRS multi-slot class 10
編碼方案：CS1~CS4
符合SMG31bis技術規(guī)范
Compliant to GSM phase 2/2+
支持數據、語音、短信和傳真
硬件系統(tǒng)
CPU:工業(yè)級ARM9 CPU，200MPS,16K Dcache，16K Icache(業(yè)內最高級CPU)
FLASH：8MB（可擴展至32MB）(業(yè)內最大內存容量)
SDRAM：64MB（可擴展至256MB）
接口：
1個RS232串口。串口速率110~230400bits/s
指示燈：具有電源、通信及在線指示燈。
天線接口：標準SMA陰頭天線接口，特性阻抗50歐。
SIM卡接口：3V/5V標準的推桿式用戶卡接口。
電源接口：標準的3芯火車頭電源插座。
語音接口：標準的耳機麥克風接口。
供電：
外接電源：DC 9V 500mA
寬電壓供電：DC 5-35V
通信電流：350mA
待機電流：35mA
工業(yè)級無線模塊
GRPS模塊：Simens MC39i
尺寸
外形尺寸：92.7x61.3x23 mm（不包括天線及固定件）
其他參數:
工作環(huán)境溫度 -25~+65ºC
儲存溫度 -40~+85ºC
相對濕度 95%(無凝結)
軟件功能
智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥，確保設備永遠在線。
支持RSA，RC4加密算法
支持虛擬值守VWM（Virtual Man Watch）功能，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠
支持虛擬數據專用網（APN）
透明數據傳輸與協(xié)議轉換，支持多種工作模式
支持數據中心動態(tài)域名和IP地址訪問
支持雙數據中心備份
支持多數據中心
支持主從模式
支持短信、語音、數據等喚醒方式以及超時斷開網絡連接。
支持短消息備份及告警。
多重軟硬件看門狗
數據包傳輸狀態(tài)報告。
標準的AT命令界面
可以用做普通撥號MODEM
支持telnet功能。
支持遠程配置，遠程控制
通過串口軟件升級
同時支持LINUX和WINDOWS操作系統(tǒng)
車輛地理位置信息查詢
車載設備通過GPS模塊接收衛(wèi)星信息，可以提供實時的車輛位置信息。該信息通過GPRS無線通信終端CM3150P DTU傳回控制中心后在電子地圖上顯示出來，可以確定車輛的地理位置。
實時定位
控制中心可以選擇配置車載設備，使其按特定時間或到達特定位置通過GPRS 傳輸設備發(fā)送位置信息到控制中心。對于指定時間回報數據是保存在網管數據庫，監(jiān)控終端可以查詢。對于指定位置回報數據是直接送到監(jiān)控終端。
車輛跟蹤調度
系統(tǒng)建立起了車輛與系統(tǒng)用戶之間迅速、準確、有效的信息傳遞通道。用戶可以隨時掌握車輛狀態(tài)，迅速下達調度命令。同時，可以根據需要對車輛進行遠程控制，還可以為車輛提供服務信息。有多種監(jiān)控方式可供選擇。
敏感區(qū)域監(jiān)控
旅游涵蓋的地理范圍如此之廣，隨時隨地的需要知道在各個區(qū)域內車輛的運行狀況、任務的執(zhí)行情況、任務安排情況，讓所轄范圍的運輸狀況在眼前一覽無余。在運輸過程中，有某些區(qū)域經常發(fā)生錢物丟失、交通事故，在運輸車輛進入該區(qū)域后，可以給與車輛提示信息。
客戶服務功能
客戶在運輸過程中需要隨時了解自身的狀態(tài)，客戶可以通過兩種途徑得到需要的信息，一是通過系統(tǒng)查詢，二是通過撥打呼叫中心電話查詢。通過這兩條途徑客戶可以獲得如車輛定位、地物、路線規(guī)劃、車輛狀態(tài)等信息等。
車輛統(tǒng)一信息化管理
由于旅游集團下屬車輛眾多，需要對車輛進行集中統(tǒng)一的信息化管理。管理內容涵蓋車輛的基本信息(如車牌號、車輛類型、噸位、顏色等)、保險信息（盜險、自然險等）、安全紀錄、事故借款等。系統(tǒng)將對車輛的所有這些信息進行采集、錄入，而后向用戶提供修改、刪除以及查詢功能。
調度與信息發(fā)布
總控中心具有信息發(fā)布的功能。信息發(fā)布時可以選擇預先定義好的信息或自定義信息，向所有車輛或分組車輛發(fā)送信息。
行車軌跡記錄與查詢
車輛行駛過程中的信息將被紀錄保存，方便事后查詢。用戶可選定過去一時間段，查詢該時間段內指定車輛的歷史數據，進行歷史回顯、分析。
車況黑匣子
車況黑匣子業(yè)務提供了車輛行駛過程中最近狀態(tài)的記錄，數據保存在車載終端設備中，包括：
（1）位置記錄；
（2）報警記錄；
系統(tǒng)通過GPRS無線網絡讀取黑匣子數據。保存黑匣子數據的時間間隔可以通過中心的實際情況進行配置。
二、系統(tǒng)效應
- 旅客和司機的安全有了更高程度的保證；
- 企業(yè)及旅客可以主動、隨時了解到當前的運行狀態(tài)信息及到達目的地的整個過程；
- 增強旅游企業(yè)和客戶之間的相互信任；
- 企業(yè)可以充分了解車輛信息，通過調度等途徑提高企業(yè)的經濟效益和管理水平；
詳細的行車記錄，事后有備可查，可糾正駕駛人員的不良習慣，降低車輛運行、維修成本；
三、
總結
運輸車輛調度管理解決方案提供的服務依賴于移動通信GPRS網絡技術體制。隨著公眾移動通信網絡的建設，特別是GPRS移動通信網的高速發(fā)展，為GPS在移動目標中的應用開辟了廣闊的前景。本方案同樣可以使用于各種車輛的監(jiān)控調度領域。
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