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車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)在大港油田智能交通中的應用

文檔作者：曹蘭亭文檔來源：大港油田信息中心礦區(qū)信息化部		點擊數：	更新時間： 2024年06月16日
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應用研究數字技術
與應用
48
近年來,隨著社會、經濟的快速發(fā)展以及車輛保有量的大幅增
長,交通事故與日俱增,油區(qū)企業(yè)車輛行駛分散不易管理等問題凸
顯,如何使車輛管理科學化、智能化,增強交通管理部門車輛安全運
營的監(jiān)控手段成為一項重點和難點。
為了提升大港油田車輛交通管理水平,實現(xiàn)油區(qū)企業(yè)車輛的智
能化監(jiān)控管理,車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)應運而生。車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)通
過GPS定位技術、無線通信網絡傳輸技術以及計算機通信網絡技術,
通過在車輛上安裝車載終端方法,實現(xiàn)對車輛的行駛位置、狀態(tài)信
息、告警信息等智能化監(jiān)控,提升了大港油田車輛管理水平,有效減
少了道路交通事故的發(fā)生。
1 車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)簡介
1.1 車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)
大港油田車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)應用于2007年,是大港油田信息中
心負責承建的業(yè)務應用系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要應用GPS 全球衛(wèi)星定位
技術、北斗衛(wèi)星定位技術、GPRS/GSM 全球移動通訊技術、GIS 地
理信息處理技術、計算機網絡通信與數據處理技術,采集并記錄車
輛行駛過程中的數據信息,通過統(tǒng)計、分析,能夠實現(xiàn)對車輛的精確
定位、跟蹤及控制,具有定位精度高、功能強大、系統(tǒng)安全穩(wěn)固、使用
效果好的特點,同時,該系統(tǒng)具備與天津市交通運輸中心政府平臺
信息交互功能,并在2013年5月該系統(tǒng)通過了交通部部標符合性審
查,同年12月通過公安部計算機信息安全等級三級的認證工作。
目前,該系統(tǒng)在網監(jiān)控車輛4270余臺,監(jiān)控坐席150余個;服務
用戶涵蓋大港油田公司、渤海鉆探、渤海裝備、廊坊管道局第六分公
司4大局級單位,同時還包括天津南港工業(yè)區(qū)開發(fā)有限公司的油區(qū)
外部市場;服務范圍涉及天津、河北、新疆、內蒙、陜西、江蘇、貴州等
多地。
1.2 車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)工作原理
大港油田車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)由監(jiān)控平臺、車載終端、計算機通
信網絡(即:用戶部分、定位部分、通信服務部分)等組成,通過系統(tǒng)各
組成部分之間的互聯(lián)互通,實現(xiàn)車輛業(yè)務管理以及數據交換和共
享。定位部分主要用來確定車輛的位置, 用戶部分為用戶監(jiān)控系統(tǒng)
的監(jiān)控坐席,而通信服務部分則為用戶提供完善業(yè)務功能服務。整
個系統(tǒng)的結構如圖1所示。
系統(tǒng)的工作原理是:利用車載終端設備的GPS接收機根據收到
收稿日期:2014-09-03
作者簡介:曹蘭亭(1984 —),女,天津武清人,本科,畢業(yè)于遼寧石油化工大學,工程師,研究方向:車載終端在車輛安全駕駛中的應用。
車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)在大港油田智能交通中的應用
曹蘭亭
(大港油田信息中心礦區(qū)信息化部 天津 300000)
摘要:大港油田車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)是大港油田車輛交通安全管理的綜合性信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要利用衛(wèi)星定位技術、GIS地理信息技術、無線
通信傳輸等技術,將車輛的運行數據實時傳輸到衛(wèi)星定位系統(tǒng),并通過系統(tǒng)的各項業(yè)務功能,實現(xiàn)對大港油田車輛運行的智能化管理,有效的降低車輛
使用風險,減少了道路交通事故的發(fā)生,提升了大港油田的車輛的管理水平。
關鍵詞:車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng) 業(yè)務功能 交通安全
中圖分類號:TN966 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2014)09-0048-02
圖1 車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)拓撲圖
圖2 軌跡回放設置頁面
圖3 軌跡回放頁面
應用研究數字技術
與應用
49
的衛(wèi)星信息計算出車輛的當前位置,車載終端通信控制器從GPS接
收機輸出的信號中提取所需要的位置、速度和時間信息,結合車輛
身份(車牌號、車牌顏色)等信息形成數據包,然后通過移動專線網絡
發(fā)往車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)服務器。車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)根據車載終端發(fā)
送的數據包,提取定位信息,根據車輛的車牌號等,在車輛衛(wèi)星定位
系統(tǒng)上顯示位置信息。
2 車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)在大港油田車輛交通管理的應用
車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)具有車輛監(jiān)控、分路限速告警提醒記錄、軌
跡回放、報表統(tǒng)計等功能,可以實現(xiàn)對車輛的運行線路、超速情況、
疲勞駕駛、里程統(tǒng)計等的實時監(jiān)管,變靜態(tài)調度為實時動態(tài)調度,實
現(xiàn)了車輛實時安全監(jiān)控管理,有效提醒控制駕駛員安全行車,實現(xiàn)
了大港油田車輛的智能化管理。
2.1 五項車輛監(jiān)控管理功能,有效掌握車輛實時行駛
實時監(jiān)控:實時接收終端上傳的動態(tài)信息,并在監(jiān)控平臺電子
地圖上顯示其位置,同時可根據需要顯示車輛實時的動態(tài)信息;車
輛上下線提醒:反映車載終端上下線情況;車輛跟蹤:以定時方法,
在電子地圖上顯示單車實時位置和狀態(tài)信息;車輛查找:支持按照
車牌號碼、SIM卡號碼等條件查詢車輛;區(qū)域查車:支持在電子地圖
上查詢設定區(qū)域的當前車輛。
2.2 便捷軌跡回放功能,隨時掌握車輛歷史行駛
車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)歷史回放功能,實現(xiàn)車輛行駛信息自動記錄
保存,大容量的數據庫服務器支持183天車輛信息記錄,方便各單位
交通管理人員對車輛歷史行駛狀態(tài)的查詢。如圖2所示,軌跡回放設
置頁面操作簡單,交通管理人員只需選定查詢【車輛】,選擇查詢【日
期】,點擊【確定】即可實現(xiàn)車輛歷史信息查詢。如圖3所示,軌跡回放
支持播放速度、播放線路樣式等基本設置,同時支持一鍵【軌跡生
成】功能,實現(xiàn)車輛全部查詢軌跡地圖展示,方便交通管理人員隨時
掌握車輛歷史行駛信息。
2.3 人性化的分路限速、疲勞駕駛,警示駕駛員安全駕駛,
降低道路交通事故發(fā)生
(1)分路限速功能;“十次肇事九次快”,車速歷來是大港油田交
通管理人員監(jiān)管的重點和難點,車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)分路限速功能成
功實現(xiàn)車輛不同路型行駛最高速度的任意設置、超速提醒、超速后
記錄等功能。即:當車輛超過限定速度值行駛60s時,監(jiān)控平臺通過車
載終端TTS播讀方式下發(fā)超速語音提示駕駛員降速行駛,若駕駛員
未降速繼續(xù)行駛30s后,監(jiān)控平臺生成車輛分路限速告警記錄,并立
刻在監(jiān)控平臺上出現(xiàn)聲音提醒交通管理人員有車輛超速駕駛,以便
交通管理人員及時聯(lián)系駕駛員減速行駛。人性化的分路限速統(tǒng)計功
能,實現(xiàn)交通管理人員以及駕駛員分路限速超速的雙重提醒,有效
減少道路交通事故的發(fā)生。(2)疲勞駕駛功能;“疲勞駕駛”是機動車
輛道路交通事故的另一重大隱患,同時也是大港油田交通安全行駛
中的又一難點。車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)通過監(jiān)控平臺以單位方式整體設
置車輛的連續(xù)疲勞駕駛以及累計疲勞駕駛提醒時間和記錄時間,并
以車輛行駛速度超過20邁為開始行駛時間進行計算(考慮車輛的停
駛時,冬、夏天開空調特殊情況設計),當車輛連續(xù)行駛時間以及累積
行駛時間超過設定提醒時間時,監(jiān)控平臺通過車載終端TTS播讀方
式下發(fā)疲勞駕駛提醒駕駛員注意休息,有效的減少了疲勞駕駛情況
的發(fā)生,降低了因疲勞駕駛引發(fā)的交通事故的發(fā)生。(3)豐富報表查
詢統(tǒng)計,便于交通管理人員查詢匯總;車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)具有油田
月報、里程日報、里程月報、未上報天數統(tǒng)計、未上報天數明細、車輛
在線率統(tǒng)計、實時離線統(tǒng)計、歷史在線查詢、正常定位率等多項報表
統(tǒng)計查詢功能,方便交通管理人員對車輛行駛情況的匯總查詢,解
決交通部門管理車輛多,統(tǒng)計繁瑣困難。
3 結語
通過車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)在大港油田的應用,解決了交通管理部
門無法及時掌握管轄車輛行駛狀態(tài)的疑難問題,提升了大港油田車
輛安全管理水平,有效降低了道路交通事故的發(fā)生。
參考文獻
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有用戶的經驗來定義檢索詞,檢索的速度將會變慢,困難也會加大。
為了解決這個問題我們使用叫做PQL(the Process Query Language)
的查詢語言來定義檢索詞。定義檢索詞就是建立檢索詞的過程模
型,而過程模型能夠以各個子任務的實體關系圖的方式顯示。就像
其他的查詢語言一樣,PQL需要用戶非常熟悉它的語法,為此我們使
用了過程本體,用戶可以使用過程本體庫的過程模型工具來定義一
個檢索詞,這個檢索詞的過程模型可以是現(xiàn)有過程本體庫的組合和
細化。以此種方式定義檢索詞的好處在于結合過程本體中的元素,
用戶可以得到檢索本體的相關的提示。以下是PQL檢索語言的語法:
Entityis a :test
Relationship:test
其中,第一個語句中的類型需要和給定的過程本體庫中的類型
進行匹配。第二個語句需要匹配Entity和test兩個實體的關系。尖括
號中的內容可以用其他的任何類型代替,譬如string,integer,主要
是用來匹配實體并傳遞到下一個子檢索語句中。
3.4 內容匹配
使用給定的PQL檢索詞進行內容匹配的算法是非常簡單的,
PQL檢索中的每一個語句都是在以前的綁定語句環(huán)境中執(zhí)行的,這
些綁定的語句最終是要表達匹配的本體。這樣就會存在我們所謂的
模型差異性,因為有些情況下,一個被模型化的本體在語義上與事
先定義好的PQL檢索詞的模型一致,但是語法上卻不匹配。為了解決
潛在的模型差異性,我們提出了在PQL語句中保留語義的內容匹配
原則:
類型的定義要更加全面和概括;
子任務可以與分解結構圖中的任一級中的任務進行匹配;
分解結構圖中的“兄弟姐妹”和“堂兄弟“也作為內容匹配的
結果;
遵循這樣的檢索原則后,檢索服務結果的精確度和貼合度都有
了很大的提升。
4 基于過程本體的語義檢索的優(yōu)缺點
本文論述了如何使用代表語義內容的過程模型和過程本體庫
來提高檢索質量。這樣做有以下幾點優(yōu)點:
檢索的精度有了很大的提升。我們的方法不同于關鍵字檢索或
者框架檢索的地方在于我們使用了過程模型工具,而不是以推理的
檢索方法來增加的模型化負擔。從而大大提升了精度。
檢索結果的貼合度大大提高。通過在PQL語句中使用保留語義
的內容匹配原則,大大地克服了模型差異化的問題從而提高的檢索
結果的貼合度。
綜上所述,基于過程本體的語義檢索方法通過構建過程本體和
以及本體的過程模型來完成檢索,理論上完全優(yōu)于現(xiàn)有的關鍵字檢
索和框架檢索方法。當然基于過程本體的語義檢索也存在一個難點
——過程本體庫的創(chuàng)建,過程本體庫需要人員的參與和時間的積
累,這將是一個很難立刻見效的方法。
參考文獻
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