可视化行车移动监控与道路运输调度

【摘 要】近年来，GPS全球定位系统逐步应用于各种行业。车辆监控与调度系统是用车辆定位技术、地理信息系统与数据库技术、计算机技术和现代通信技术的高科技综合系统。目前可以使用的定位技术非常多，包括GPS、DR和无线电定位。我在这篇论文中主要阐述的是在实际调研中，根据车辆监控与调度系统的实际特性分析各种定位方式的精度和适用范围以及使用成本，同时按照车辆监控与调度系统的“实时性要求高，数据量比较小”的特点选取了GPRS通用无线分组服务方式作为本系统的主要通讯方式，并且在实际工作中得以实施。

【关键词】道路运输管理;监控系统

特车大队作为大庆油田第二采油厂的生产保障单位，拥有各种大型特种车辆123台，随着车辆保有量的增加，在调度管理方面存在一些道路运输方面共同的弊病，如在人力、资金、道路、燃油等方面的资源浪费，同时汽车安全也存在一定隐患，GPRS远程视频监控系统是综合计算机IP视频技术、视频和音频数据压缩及解压缩处理技术、互连网应用技术相结合的系统，它是以计算机为核心、结合IP视频技术、计算机网络技术的一种监控主机系统，是近年来网络IP视频应用发展的一个新方向，它涉及了计算机领域多种前沿技术。远程视频控制系统能将监控信息 监控中心释放出来，通过计算机网络使其能够到达桌面的计算机上，从而与信息管理系统和办公自动化系统融合在一起，更好的为管理服务，提高管理水平和效率。

远程视频监控系统的突出优点在距离和控制等方面。远程视频监控系统已从传统的图像应用系统发展成为网络、数字媒介的综合应用。随着IP视频技术及网络技术的发展，当前的远程视频监控系统采用了先进的编码技术和网络传输技术，使之区别于以往的监控系统。

传统的车载录像设备只能将车内的情况录像保存，而不能将实时的现场所发生的一起情况远程传输到总控中心，方便领导及时查看车内实时情况和路况信息等，当发生紧急事故时，能够第一时间掌握现场的情况，方便领导做出应对措施，3G无线网络视频服务器正是通过现有的3G无线网络，将前端移动车辆的实时图像传至远程的监控中心。

１．系统特点

1.1先进性：系统在国内率先采用基于WEB嵌入式的视频服务器为核心的视频监控系统，它采用H.264视频压缩芯片，图像清晰，视频压缩效率高，是基于第三代嵌入式技术的网络视频监控产品。

1.2实用性：系统支持用户的网络监控需求，可多用户多画面实时监控、远程控制、集中录像、可连接多种报警设备、报警可定时布防撤防等功能，完全满足用户的监控要求。

1.3兼容性：前端系统可在现有的模拟监控系统的基础之上进行改造，保护用户设备投资。

1.4扩展性：系统软、硬件系统采用模块化设计，用户系统升级时，只需要增加前端的服务器，并升级相应的系统软件即可，不用额外添加或者废弃原有设备。

1.5灵活性：系统组网灵活，适合在局域网、广域网和无线网络中使用；在网络中的授权用户可通过IE浏览器实时监控前端现场，客户端无需添加任何硬件。

2.系统结构

3G无线网络视频监控系统是基于中国联通WCDMA、中国电信的CDMA及中国移动的TD-SCDMA网络，主要由以下三部分组成：

2.1视频的采集压缩模块：前端视频采集模块实现的功能是从普通的视频摄像头中捕捉瞬时的视频信号，然后压缩。该模块支持不同的压缩比和图像大小，用户可以根据需要选择不同型号产品。

2.2无线的数据传输模块：视频采集压缩后就可以将压缩好的视频图像文件传送到中心：传送的方式是通过运营商的3G无线网络，系统具有PPP拨号过程，并嵌入式地实现了TCP/IP协议、POP3/SMTP协议，同时支持动态IP。

2．3中心的监控管理软件系统平台：监控中心只要是一台具有公网IP或者域名的服务器即可。启动服务后，就等待各个监控终端的连接，对于始终在线模式的终端，可以按照需要查询当前的图像情况，也可以自动不停地记录监控点的图像变化 。

整个系统结构简洁明了，扩展性好，能适应多变的监控要求。

3.解决方案

典型监控系统网络结构拓扑图:

3.1视频流传输示意图。

3.2系统网络结构拓扑图。

4.系统说明

4.1由于这些监控点具有移动性、突发性，使用3G无线网络，无需网络布线和架设天线。

4.2系统覆盖范围广，可适用在全国范围之内，包括运营商覆盖的边远山区。

4.3后期，线路租用成本低，每线包月服务费为100－200元。

4.4图像压缩算法：采用最新的、压缩比极高的H.264视频压缩算法。

4.5网络图像传输：网络资源占用低，在低带宽条件下传输高画质、流畅图像。

4.6支持动态IP：采用动态IP解析技术，自动解析Internet分配的IP地址。

4.7可移动性：在移动视频监控条件下，实现完整的视频监控解决方案;增强型的3G无线视频监控系统最高可以实现流畅的25帧/秒的高清晰图像效果。

4.8网络化：通过无线和Internet网络，真正做到任何时间、从任何地方、对任何现场都能实现监控。

4.9方便使用、操作管理简单：既可以安装客户端软件，也可以直接通过WEB方式进行远程监控和远程管理，图形化界面。

4.10完整的监控管理功能：系统为用户提供了灵活的监控画面选择, 电子地图使用，对云台、变焦的行控制，预置位和镜头的轮巡，以及实现图像抓拍、录像和录像回放、报警和报警联动功能。

4.11信息安全：充分利用网络隧道、128位加密算法、防火墙/VPN、加密锁、权限管理、安全认证、实时时钟等技术，保证监控系统和录像资料不被越权使用和破坏。

5.系统工作原理

5.1 3G无线车载设备中，设置上传服务器IP地址。

5.2 3G无线车载设备借助与3G无线网络的数据业务功能，自动拨号，获得IP地址。建立数据传输通道。

5.3 3G无线车载设备通过拨号获得的IP，通过3G无线网络和服务器建立连接，开始传输数据。

5.4用户通过“监视器”软件，登陆服务器，可以观看到远端传输过来的图像。

5.5用户通过“监视器”软件，登陆服务器，可以和3G无线车载设备双向交互，控制云台等。

6.系统应用优势

6.1功能集成，充分利用网络资源：常规的解决方案都是将上述的功能利用多个系统来实现，造价高且以后的扩充和升级不方便。本方案利用现代计算机网络技术的先进性，将多个功能集成起来，不仅充分利用了网高速准确的优点，同时也容易将各种服务需求集成于Intranet，体现了先进性和经济性。

6.2优秀的图像品质：采用先进的H.264编解码技术，图像清晰、自然。标准分辨率352×288像素，最高达704×576并可自定义。图像无闪烁，连续性好。

6.3系统结构灵活：采用标准的组网方式，支持IP单播、组播功能，可以组成点对点的监控系统，又可以组成一个中心对各站点的系统；在网络上可以设置多个分控图像工作站，满足多个用户的需要，可以组成多级监控系统。

6.4可扩容性强：采用模块化设计，能够平滑实现端局扩容、中心扩容和分控台扩容。无论单级扩容或多级扩容都可以充分利用前期资源，降低扩容投入成本。

6.5易操作性：控制界面、菜单全为中文，用户可以非常迅速地熟悉操作软件的使用。

相比于传统管理方式，现代科技对经济发展的促进作用越来越明显，GPRS在实时性，大容量数据存储、即时智能调度、自动报表生成等方面有着无可比拟的优势，在降低管理成本、及时调度决策等方面已成为道路管理方面的必然选择，将在企业降本增效、节省开支的各方面发挥重大作用，为企业产生巨大的经济效益和社会效益。