遼河油田GPS監(jiān)控平臺升級改造

吳文哲

摘 要：隨著國內車聯(lián)網行業(yè)的發(fā)展，原監(jiān)控平臺已經不能滿足國家對車聯(lián)網系統(tǒng)制定的標準，亟需對平臺進行一次升級改造，使平臺不但滿足國家要求，而且使平臺的里程、報警、軌跡等主要功能更加精確，頁面更加易用。本文重點介紹了監(jiān)控平臺升級改造的目的、思路、設計和實現(xiàn)。

關鍵詞：部標808協(xié)議車機；省聯(lián)網聯(lián)控平臺；公共貨運平臺；駕駛行為分析；本地地圖定制

中圖分類號：TP311 文獻標志碼：A

1 項目概述

隨著國內車聯(lián)網行業(yè)的發(fā)展，原GPS監(jiān)控平臺已經不能滿足國家對車聯(lián)網系統(tǒng)制定的標準。如：原監(jiān)控平臺不支持國家公共貨運平臺的接入、對省重點營運車輛聯(lián)網聯(lián)控平臺的支持也不是很好、不支持交通部標808協(xié)議車機的接入、原有華強車機不支持GPS盲區(qū)數(shù)據(jù)補傳——這樣導致車輛里程計算不準確，車輛軌跡丟失，對車輛的監(jiān)管造成很大的影響。為了解決這些問題，亟需對平臺進行一次升級改造，使平臺不但滿足國家要求，而且使平臺的里程、報警、軌跡等主要功能更加精確，頁面更加易用。

2 項目的設計與實施

2.1 研究內容

升級后的GPS監(jiān)控平臺是一套高度集成的信息化應用平臺，不僅擁有實時定位、軌跡回放、電子圍欄、報警分析、報表中心等廣義監(jiān)控平臺的核心功能，還包括車輛對外部平臺對接，多種協(xié)議車機接入、里程統(tǒng)計、駕駛行為分析和本地地圖定制等特色功能，會為運輸企業(yè)提供一系列高效監(jiān)控服務。

平臺采用了目前最為先進的車聯(lián)網技術，可以提供強大的監(jiān)控管理功能，包括：實時軌跡跟蹤，歷史軌跡回放，危險駕駛報警，統(tǒng)計和報表分析等。支持用戶組織結構的多級部署。

平臺從架構上分為3個層次：

（1）終端傳感器感知層：負責數(shù)據(jù)的采集、轉換和融合。

（2）網絡傳輸層：負責數(shù)據(jù)的傳輸、存儲和管理。

（3）系統(tǒng)應用層：負責業(yè)務處理、數(shù)據(jù)應用和分析。

2.1.1 駕駛行為分析

通過車載主機，將車輛行駛數(shù)據(jù)包括：速度、時間、GPS定位等信息上傳到平臺，平臺經過分析來判定駕駛員是否有違規(guī)駕駛行為，如發(fā)現(xiàn)違規(guī)行為，向監(jiān)控人員彈出報警提醒窗口，并且向駕駛員發(fā)出語音報警提示。

駕駛員違規(guī)駕駛分為：車輛超速、疲勞駕駛、偏移路線。

2.1.2 多種協(xié)議車機接入

根據(jù)交通部、公安部和安監(jiān)總局2014年5號部令（以下簡稱5號部令）的要求，在道路運輸車輛上安裝的衛(wèi)星定位裝置應符合《道路運輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)終端通信協(xié)議及數(shù)據(jù)格式》（JT/T 808）標準要求，所以新平臺在支持原華強車機的基礎上，必須同時支持部標808協(xié)議車機，可以滿足車輛在更換車機時與平臺無縫連接，保證數(shù)據(jù)的完整性和連續(xù)性。

2.1.3 外部平臺對接

（1）省聯(lián)網聯(lián)控平臺的接入

遼寧省重點營運車輛衛(wèi)星定位行業(yè)監(jiān)督考核系統(tǒng)（以下簡稱省聯(lián)網聯(lián)控平臺）按照《道路運輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)交換》（JT/T 809）標準要求建設，所以新平臺能夠接入包括省聯(lián)網聯(lián)控平臺在內的所有按照809協(xié)議標準建設的平臺，并且新增車輛轉發(fā)設置功能、異常上行數(shù)據(jù)過濾功能、平臺查崗響應功能。

（2） 國家公共貨運平臺的接入

按照5號部令的要求，道路運輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)平臺應當符合《道路運輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)終端通信協(xié)議及數(shù)據(jù)格式》（JT/T 808）標準要求，所以新平臺支持與國家貨運平臺對接，可以接收貨運平臺透傳下發(fā)的車輛數(shù)據(jù)，還可以通過貨運平臺下發(fā)指令到車機，充分滿足5號部令對于貨運車輛的要求。

2.2 技術方案

2.2.1 網絡結構

平臺服務器被油田專網防火墻和外網防火墻隔離開，位于網絡中的非軍事化區(qū)，內外網用戶均可以使用該區(qū)內服務器資源，而服務器不能訪問外網。平臺服務器均分配為獨立網段地址，目的是把敏感的服務器網絡和其他網絡分開，阻止服務器和外網直接通信，以保證服務器網絡安全。

2.2.2 硬件配置

除地圖服務器需要使用ArcGIS服務安裝了Windows server 2003系統(tǒng)外，其他服務器均安裝了Linux CentOS 6.5以上版本系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備極高的穩(wěn)定性與可靠性，并且免費下載使用。數(shù)據(jù)庫服務器使用RAID10磁盤陣列，先鏡像（RAID1），再條帶存放（RAID0）。RAID10從安全性和讀性能上都優(yōu)于RAID01和RAID5。

2.2.3 使用工具和技術

數(shù)據(jù)接入網關使用C++開發(fā)，后臺進程使用Java開發(fā)，后臺腳本使用python開發(fā)，前臺使用Spring MVC框架開發(fā)，人機交互部分使用jQuery開發(fā)。使用Redis隊列存放網關下發(fā)的車機數(shù)據(jù)，同時拷貝多份提高進程處理效率。

2.3 效果分析

2.3.1 系統(tǒng)性能測試

根據(jù)實際情況，我們選擇邏輯最復雜的車輛監(jiān)控頁面做壓力測試：

（1）打開監(jiān)控頁面，顯示車輛樹、報警信息和地圖標注，不顯示地圖，并發(fā)100個用戶，運行46min，平均相應時間為0.593s。

（2）打開監(jiān)控頁面，顯示車輛樹、報警信息、地圖標注、車輛上下線、監(jiān)控列表加載50臺車，不顯示地圖，并發(fā)100個用戶，運行40min，平均相應時間為5.885s。

2.3.2 使用效果

（1）車輛監(jiān)控

新平臺更新了車輛選擇樹，樹型上的車輛圖標可以根據(jù)車輛的在線情況顯示不同顏色的圖標。

（2）定位數(shù)據(jù)補傳

新平臺支持數(shù)據(jù)補傳功能，使里程計算更加精準，軌跡回放更加完整。

（3）車輛轉發(fā)

新平臺新增車輛轉發(fā)維護功能，可手動設置向省平臺和其他809平臺轉發(fā)數(shù)據(jù)的車輛，大大提高工作效率。endprint

（4）語音播報

新平臺新增語音播放功能，可以通過平臺下發(fā)語音到指定的車輛，車載設備顯示屏上會顯示信息、語音模塊會播放語音。車輛在產生超速、疲勞駕駛等報警時，會自動下發(fā)語音信息到車輛。

（5）里程精算

通過車機中定位數(shù)據(jù)對車輛行駛路線的軌跡點經緯度進行計算，形成報表。每天夜間服務器會自動收集車輛當天的定位數(shù)據(jù)，統(tǒng)一計算里程。

（6）平臺查崗

新平臺支持809協(xié)議平臺查崗功能，上級平臺發(fā)起查崗請求時系統(tǒng)會彈出查崗問題窗口，所有的操作員均可回答查崗問題，有一人回復正確即查崗成功。

（7）操作日志

新平臺新增操作日志查詢功能，基礎數(shù)據(jù)的添加、修改、刪除操作會記錄日志，假刪除的數(shù)據(jù)可以通過操作日志恢復。

（8）本地地圖定制

可以把區(qū)塊、線路和井位作為圖層疊加到本地地圖底圖上，根據(jù)用戶所在的部門和角色分配不同的圖層查看權限，作為油田專用地圖符合保密規(guī)定。

3 結論和建議

3.1 總結

升級改造后的新平臺對功能和性能擴展保留升級空間。

只需要修改少量代碼，即可接入其他協(xié)議類型車機。

新平臺已經于2016年初順利切割，各個服務器負載均正常，網絡環(huán)境正常，目前平臺平穩(wěn)運行。工作日8小時之內，同時在線的監(jiān)控用戶數(shù)峰值為140人，一般在100人左右。

3.2 建議

路線規(guī)劃：可安裝導航屏，接收平臺下發(fā)的已經規(guī)劃好的線路，遠程指揮司機按路線行駛。

調度功能：可安裝語音對講設備，使監(jiān)控員或調度員與司機實時通信，更加合理地調配司機和車輛，降低運行成本的同時方便報警提醒。

緊急報警：可安裝緊急報警按鈕，當司機在遇到突發(fā)危險情況時，按動緊急報警按鈕，平臺彈出提示信息，如已安裝攝像頭，可自動上傳報警后的錄像到視頻服務器，保存視頻，以供取證。

油耗統(tǒng)計：可安裝油位計，使油耗統(tǒng)計更精確。不但可以實時監(jiān)控車輛的油耗，防止偷漏油情況發(fā)生，還可以更快速精確地統(tǒng)計單車、車隊的歷史油耗。

參考文獻

[1]中華人民共和國交通運輸部.道路運輸車輛動態(tài)監(jiān)督管理辦法[Z].2014-03-04.

[2]JT/T 808-2011，道路運輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)終端通信協(xié)議及數(shù)據(jù)格式[S].

[3]JT/T 809-2011，道路運輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)交換[S].endprint