崇石城

（安徽省合肥市銳捷特種電子設(shè)備廠 230000）

0 引言

交通運輸是國民經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展和人民生產(chǎn)生活的命脈，先進(jìn)的衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用是實現(xiàn)交通運輸信息化和現(xiàn)代化的重要手段，對建立暢通、高效、安全、綠色的現(xiàn)代交通運輸體系具有十分重要的意義[1]。

目前，國內(nèi)車輛監(jiān)控系統(tǒng)主要是基于GPS 定位和地面無線信息傳輸系統(tǒng)，在無基站信號的沙漠地區(qū)和偏遠(yuǎn)山區(qū)等地區(qū)無法正常使用。本文闡述了一款基于北斗衛(wèi)星的智能交通監(jiān)控系統(tǒng)，它將GPS 定位導(dǎo)航、北斗定位通信、地面網(wǎng)絡(luò)全面融合，實現(xiàn)無盲區(qū)的車輛監(jiān)控和指揮、調(diào)度。

1 總體設(shè)計

該系統(tǒng)由BD/GPS 雙模用戶機（以下簡稱用戶機）、運營中心和客戶端三個部分組成，如圖1所示。

監(jiān)控車輛上安裝用戶機，具有顯控終端，便于車輛導(dǎo)航、位置信息上報和短報文通信。運營中心安裝北斗指揮型用戶機（以下簡稱指揮機）和服務(wù)器等，用于接收監(jiān)控車輛上報的位置信息，數(shù)據(jù)的存儲、文件管理等?？蛻舳税惭bPC 機一臺，PC 機安裝“車載信息服務(wù)系統(tǒng)”終端軟件，通過Internet 訪問運營中心服務(wù)器，實時顯示監(jiān)控車輛位置信息、查詢監(jiān)控車輛行駛軌跡、向監(jiān)控車輛發(fā)送指揮調(diào)度信息等等。

圖1 系統(tǒng)示意圖

1.1 系統(tǒng)功能

GPS 導(dǎo)航功能

用戶機顯控終端具有全國數(shù)字地圖，便于用戶進(jìn)行位置查詢和路徑導(dǎo)航。

定位轉(zhuǎn)發(fā)功能

用戶機GPS 定位數(shù)據(jù)通過北斗短報文的方式轉(zhuǎn)發(fā)到運營中心。

短報文通信功能

實現(xiàn)運營中心與監(jiān)控車輛、各個監(jiān)控車輛之間的短報文通信。

車輛報警功能

遇到緊急情況時，監(jiān)控車輛可以向運營中心發(fā)送報警信息。

查詢功能

客戶端PC 機發(fā)送查詢指令，運營中心服務(wù)器根據(jù)指令查詢并上報所需信息。

1.2 工作過程

監(jiān)控車輛定時向客戶端發(fā)送位置信息

用戶機獲取GPS 定位信息，經(jīng)過解析、存儲、打包以北斗用戶機使用的SIM 卡頻度通過北斗短報文形式發(fā)送給運營中心指揮機；在運營中心，指揮機接收此定位短報文，通過串口傳送給服務(wù)器，服務(wù)器對信息進(jìn)行處理，客戶端PC 機通過Internet 訪問服務(wù)器，解析這些位置信息并在監(jiān)控地圖上顯示。

客戶端PC 機向監(jiān)控車輛發(fā)送指揮、調(diào)度信息

客戶端PC 機發(fā)送的指揮、調(diào)度信息通過Internet 上傳服務(wù)器，服務(wù)器把此信息通過串口傳送給指揮機，指揮機將指令發(fā)給相應(yīng)的監(jiān)控車輛，相應(yīng)的用戶機進(jìn)行接收、顯示。

2 BD/GPS 雙模用戶機設(shè)計

2.1 BD/GPS 雙模用戶機組成

整機由天線、射頻模塊、基帶信號處理模塊、顯控終端、電源管理模塊組成。如圖2所示。

圖2 用戶機組成框圖

2.2 BD/GPS 雙模用戶機設(shè)計[2]

北斗接收天線采用靈敏度較高的振子天線、北斗發(fā)射天線和GPS 接收天線采用微帶天線。

射頻模塊采用北斗低噪放、功放、通道和GPS 低噪放一體化模塊，體積小、功耗低、可靠性高。

基帶信號處理模塊采用BD/GPS 雙模接收機模塊化設(shè)計，具有定位精度高、啟動時間短、體積小、功耗低、性能可靠的優(yōu)點。

顯控終端軟件編程采用embedded Visual C++4.0，EVC具有體積小，穩(wěn)定性高，運行速度快等優(yōu)點。軟件模塊設(shè)計如圖3所示。最終形成的用戶界面菜單如圖4所示。

圖3 軟件模塊設(shè)計框圖

圖4 顯控終端用戶界面

電源管理模塊主要負(fù)責(zé)從外接交流、直流供電中選擇一路，經(jīng)過變換，為整機提供各種電壓、品質(zhì)良好的供電。

3 客戶終端軟件設(shè)計

客戶端PC 機的操作系統(tǒng)選用Windows XP 操作系統(tǒng)，負(fù)責(zé)進(jìn)程管理、存儲管理、文件管理、設(shè)備管理和作業(yè)管理等。

客戶端“車載信息服務(wù)系統(tǒng)”軟件在主機控制下訪問運營中心服務(wù)器，接收運營中心送來的各監(jiān)控車輛的定位信息和通信信息數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)整合后將該數(shù)據(jù)發(fā)送給后臺處理中心，后臺處理中心處理后在界面顯示?？蛻舳塑浖l(fā)送的指揮、調(diào)度信息通過后臺處理、數(shù)據(jù)整合后發(fā)送到運營中心?？刂瞥绦蛄鞒虉D如圖5所示：

圖5 控制程序流程

終端軟件工作模式有三種，包括：

實時上報方式：客戶終端軟件實時接收顯示各監(jiān)控車輛的定位信息和通信信息。

終端查詢方式：終端軟件發(fā)送查詢指令，運營中心服務(wù)器根據(jù)指令進(jìn)行查詢并上報當(dāng)前狀態(tài)。

報警方式：在特殊情況下，監(jiān)控車輛可按下相應(yīng)的告警信號指示按鍵，客戶終端優(yōu)先處理顯示該信息。

4 結(jié)論

本文闡述的基于BD/GPS的智能交通監(jiān)控系統(tǒng)將GPS 定位導(dǎo)航、北斗定位通信、地面網(wǎng)絡(luò)全面融合，實現(xiàn)無盲區(qū)的車輛指揮、調(diào)度。對客運車輛監(jiān)控、物流管理、軍用運輸車輛管理都有十分重要的意義。

[1]http：//www.beidou.gov.cn/2011/01/12/2011011265c603519738481b9620c67d9d092b42.html

[2]譚述森.衛(wèi)星導(dǎo)航定位工程[M].北京：國防工業(yè)出版社，2007.