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基于MapX的车辆监控管理系统的设计与实现
作者：吕明成 姚明海 陈宝塔
来源：中国一卡通网
日期：2007-08-03 10:10:30
摘要：在车辆监控系统中，通过电子地图可以直观地掌握车辆的动态信息。在分析车辆监控系统的组成和工作原理基础上，针对电子地图所需完成的功能，采用VB开发工具，集成MapX控件，实现了车辆定位、轨迹回放、鹰眼等功能，完成了车辆监控系统中电子地图模块的设计，对MapX在特定系统中的开发有参考作用。
1 引言
随着我国经济的高速发展和城市规模的日益扩大，交通运输的合理调度和安全管理成为交通商业等部门中的重要问题。在这种情况下，一套具有定位和远距离调度的系统将十分必要。基于3G(GPS／GIs／GPRS)的车辆调度管理系统是将全球定位技术(GPS)，移动通信技术和网络技术等先进技术结合在一起的高科技系统。其主要功能是将装有GPS接收机的移动目标的位置(经纬度)、速度、航向以及移动目标车辆状态等信息通过无线通信链路传送到监控中心，监控中心进行控制和管理，极大地提高了交通运输效率，保障了交通安全。
2 系统组成
GPS车辆定位监控管理系统的运行模式如图1所示。它包括GPS／GPRS通讯终端控制器(车载台)、通信系统、监控调度中心三大部分。
无线通信系统是连接车载台和监控中心的纽带，不仅要使通信系统覆盖范围广，而且要考虑城市电磁环境恶劣的情况，保证数据信息传输的准确性。GPRS是一种分组交换模式，克服了电路交换型数据传输速率低、资源利用率差的缺陷，也不象短消息那样仅适合于少量突发数据应用。与现有GSM—R电路数据业务相比，GPRS具有的优势：资源共享、频率利用率高、数据传输速率高、实行动态链路适配、编码方式灵活多样、用户处于在线连接状态、接人速度快、可向用户提供4种QoS类别的服务，并且用户QoS的配置是可以协商的、支持X2．5协议和IP协议，可与现有数据网络互联互通、采用数据流量计费。采用GPRS业务，只要通过无线MODEM方式拨号上网，就可以通过internet进行通信了。
监控中心由通讯服务器 数据服务器、调度中心三部分组成。通讯服务器接收从车载终端传来的车辆位置信息及短消息，根据通信协议分离解释出位置信息，短消息等信息，重组打包再发送给数据服务器和调度中心，同时接收从调度中心传来的控制指令及短消息，重组打包通过GPRS网络再发送到车载终端。调度中心通过以太网与服务器相连，从网络接收服务器发送的信息，解析并将车辆的动态位置在电子地图中显示出来，允许用户对车辆位置、状态、速度、方向、司机姓名等相关信息进行查询，并对电子地图上的地理信息进行查询显示等。
3 系统开发
电子地图显示采用Mapinfo公司提供的MapX控件。MapX是具有强大地图分析功能的ActiveX控件产品。它不仅仅是一个“地图浏览器”。通过 MapX，可以分析并直观地显示业务数据，创建或编辑地图图元，并按地理位置显示数据结果。而且，地图形式可以比简单的图表、图形提供更多的信息，描述地图也比描述数据表更加简单迅速。例如，用MapX可以非常直观地将车辆行驶位置、运行状态等信息，以地图化的方式展示出来。
3．1 车辆定位的实现
车辆在电子地图上的实现是通过增加新的层，并把新层设置为活动层，然后在新层上增加新的特性，新的特性的颜色、形状、大小可以按照自己的要求定义，最后把它显示在地图上。在车辆运动过程中，根据接收到的不同信息，可以将车辆定位到不同的位置，然后刷新地图就能实现车辆的移动。如下面的程序：
3．2 轨迹回放的实现
在行车过程中，我们要保存行车的轨迹，实际上就是建立数据库，把行车路线的经纬度、时间等信息存储起来，以后可以根据记录的跟踪数据按照自己的要求进行回放。如下面的程序：
adoTrack．Refresh
Do While adoTrack．Recordset．EOF = False
pt．Set adoTrack．Recordset．Fields(3)，adoTrack．
Recordset．Fields(4)
pts．Add pt
adoTrack．Recordset．MoveNext
Loop／／得到符合查询条件的车辆信息
newObj．Parts．Add pts
Set obj=T_TrackLayer．AddFeature(newObj)／／实现轨迹回放
3．3 鹰眼的实现
鹰眼图又名缩略图、导航图，顾名思义，在鹰眼图上可以象从空中俯视一样查看到主图中所显示的地图在整幅地图中的位置。首先，界面上放置两幅地图：主图和鹰眼图，再在鹰眼图上创建一个图层，在该图层上添加一个矩形，用该矩形代表主图在整幅地图上的位置。主图发生变化时，MapX 控件会发出MAPX—MAP—VIEWCHANGED消息，此时调用消息响应函数On—MapViewChanged，先获得当前主图的边界坐标，然 后根据该坐标重新绘制鹰眼图上的矩形即可。另外，若要在鹰眼图上用鼠标单击来导航主图，只需先获取鼠标处的坐标，然后在主图上以该坐标作为中心就可以了，这样可以实现电子地图的快速移动。
3．4 监控与调度
监控中心可通过短消息对车载终端进行设备初始化、工作参数设定等控制操作，安全设置和接听电话参数设定。
监控中心可对车载终端进行任务调度。监控中心可通过短信息功能发送汉字信息到车载显示屏，实现车载信息调度功能。当有信息到达时，车载终端通过声音提醒驾驶员。车载显示屏可显示64个汉字信息，并具有信息存储、显示功能。
车辆根据设定的时间间隔定时发送车辆信息(含定位信息、车辆状态信息)，时间间隔只能由监控中心远程调整。车辆一旦启动，终端即开始按设定的时间间隔发送车辆定位信息，信息可打包发送，即每条信息含中心设定条数的定位信息，直至车辆熄火。
中心可按全部、分组，定车的方式选择显示目标。
4 功能实现
地图显示功能：如全屏显示、无极缩放、漫游、动态标记、分层显示、鹰眼、标尺等。车辆定位动态显示及轨迹回放。系统实时接收移动车辆的定位数据，在地图上以一定的符号表示，并且实时刷新。可以选择时段回放轨迹。
信息查询：可随时查询车辆信息、驾驶员信息，任务信息等。
告警功能：区域监控告警，调度中心划定报警区域，在车辆进入或离开该区域时系统将发出告警消息；超速告警，如车辆的运行速度超过限制，系统将发出告警消息；超时告警，车辆停止超过一定时限时，系统将发出告警消息；运输超时告警，车辆运输过程超过一定时限，系统将发出告警消息。
车辆调度：调度人员在生产调度中心的电子地图和调度界面上，清楚地了解每辆车的状况，轻松自如地指挥车辆，最大限度提高货运车辆营运效率和安全。
5 结束语
本文主要研究了基于MapX控件的车辆监控系统，充分发挥了组件式软件方便、高效的优点，利用VB语言和MapX控件可以方便地对许多与地图相关的系统进行开发，特别是在交通运输领域具有良好的实用性和发展前景。
参考文献
[1]刘光．地理信息系统二次开发教程一组件篇[M]．北京：清华大学出版社，2003
[2]谭国真，赵亦林．车辆定位与导航系统[M]．北京：电子工业出版社，1999
[3]吴信才．地理信息系统的设计与实现[M]．北京：电子工业出版社，2002
[4]MapX Reference Guide．Maplnfo Corporation Troy，NY，1999，(9)
随着我国经济的高速发展和城市规模的日益扩大，交通运输的合理调度和安全管理成为交通商业等部门中的重要问题。在这种情况下，一套具有定位和远距离调度的系统将十分必要。基于3G(GPS／GIs／GPRS)的车辆调度管理系统是将全球定位技术(GPS)，移动通信技术和网络技术等先进技术结合在一起的高科技系统。其主要功能是将装有GPS接收机的移动目标的位置(经纬度)、速度、航向以及移动目标车辆状态等信息通过无线通信链路传送到监控中心，监控中心进行控制和管理，极大地提高了交通运输效率，保障了交通安全。
2 系统组成
GPS车辆定位监控管理系统的运行模式如图1所示。它包括GPS／GPRS通讯终端控制器(车载台)、通信系统、监控调度中心三大部分。
无线通信系统是连接车载台和监控中心的纽带，不仅要使通信系统覆盖范围广，而且要考虑城市电磁环境恶劣的情况，保证数据信息传输的准确性。GPRS是一种分组交换模式，克服了电路交换型数据传输速率低、资源利用率差的缺陷，也不象短消息那样仅适合于少量突发数据应用。与现有GSM—R电路数据业务相比，GPRS具有的优势：资源共享、频率利用率高、数据传输速率高、实行动态链路适配、编码方式灵活多样、用户处于在线连接状态、接人速度快、可向用户提供4种QoS类别的服务，并且用户QoS的配置是可以协商的、支持X2．5协议和IP协议，可与现有数据网络互联互通、采用数据流量计费。采用GPRS业务，只要通过无线MODEM方式拨号上网，就可以通过internet进行通信了。
监控中心由通讯服务器 数据服务器、调度中心三部分组成。通讯服务器接收从车载终端传来的车辆位置信息及短消息，根据通信协议分离解释出位置信息，短消息等信息，重组打包再发送给数据服务器和调度中心，同时接收从调度中心传来的控制指令及短消息，重组打包通过GPRS网络再发送到车载终端。调度中心通过以太网与服务器相连，从网络接收服务器发送的信息，解析并将车辆的动态位置在电子地图中显示出来，允许用户对车辆位置、状态、速度、方向、司机姓名等相关信息进行查询，并对电子地图上的地理信息进行查询显示等。
3 系统开发
电子地图显示采用Mapinfo公司提供的MapX控件。MapX是具有强大地图分析功能的ActiveX控件产品。它不仅仅是一个“地图浏览器”。通过 MapX，可以分析并直观地显示业务数据，创建或编辑地图图元，并按地理位置显示数据结果。而且，地图形式可以比简单的图表、图形提供更多的信息，描述地图也比描述数据表更加简单迅速。例如，用MapX可以非常直观地将车辆行驶位置、运行状态等信息，以地图化的方式展示出来。
3．1 车辆定位的实现
车辆在电子地图上的实现是通过增加新的层，并把新层设置为活动层，然后在新层上增加新的特性，新的特性的颜色、形状、大小可以按照自己的要求定义，最后把它显示在地图上。在车辆运动过程中，根据接收到的不同信息，可以将车辆定位到不同的位置，然后刷新地图就能实现车辆的移动。如下面的程序：
3．2 轨迹回放的实现
在行车过程中，我们要保存行车的轨迹，实际上就是建立数据库，把行车路线的经纬度、时间等信息存储起来，以后可以根据记录的跟踪数据按照自己的要求进行回放。如下面的程序：
adoTrack．Refresh
Do While adoTrack．Recordset．EOF = False
pt．Set adoTrack．Recordset．Fields(3)，adoTrack．
Recordset．Fields(4)
pts．Add pt
adoTrack．Recordset．MoveNext
Loop／／得到符合查询条件的车辆信息
newObj．Parts．Add pts
Set obj=T_TrackLayer．AddFeature(newObj)／／实现轨迹回放
3．3 鹰眼的实现
鹰眼图又名缩略图、导航图，顾名思义，在鹰眼图上可以象从空中俯视一样查看到主图中所显示的地图在整幅地图中的位置。首先，界面上放置两幅地图：主图和鹰眼图，再在鹰眼图上创建一个图层，在该图层上添加一个矩形，用该矩形代表主图在整幅地图上的位置。主图发生变化时，MapX 控件会发出MAPX—MAP—VIEWCHANGED消息，此时调用消息响应函数On—MapViewChanged，先获得当前主图的边界坐标，然 后根据该坐标重新绘制鹰眼图上的矩形即可。另外，若要在鹰眼图上用鼠标单击来导航主图，只需先获取鼠标处的坐标，然后在主图上以该坐标作为中心就可以了，这样可以实现电子地图的快速移动。
3．4 监控与调度
监控中心可通过短消息对车载终端进行设备初始化、工作参数设定等控制操作，安全设置和接听电话参数设定。
监控中心可对车载终端进行任务调度。监控中心可通过短信息功能发送汉字信息到车载显示屏，实现车载信息调度功能。当有信息到达时，车载终端通过声音提醒驾驶员。车载显示屏可显示64个汉字信息，并具有信息存储、显示功能。
车辆根据设定的时间间隔定时发送车辆信息(含定位信息、车辆状态信息)，时间间隔只能由监控中心远程调整。车辆一旦启动，终端即开始按设定的时间间隔发送车辆定位信息，信息可打包发送，即每条信息含中心设定条数的定位信息，直至车辆熄火。
中心可按全部、分组，定车的方式选择显示目标。
4 功能实现
地图显示功能：如全屏显示、无极缩放、漫游、动态标记、分层显示、鹰眼、标尺等。车辆定位动态显示及轨迹回放。系统实时接收移动车辆的定位数据，在地图上以一定的符号表示，并且实时刷新。可以选择时段回放轨迹。
信息查询：可随时查询车辆信息、驾驶员信息，任务信息等。
告警功能：区域监控告警，调度中心划定报警区域，在车辆进入或离开该区域时系统将发出告警消息；超速告警，如车辆的运行速度超过限制，系统将发出告警消息；超时告警，车辆停止超过一定时限时，系统将发出告警消息；运输超时告警，车辆运输过程超过一定时限，系统将发出告警消息。
车辆调度：调度人员在生产调度中心的电子地图和调度界面上，清楚地了解每辆车的状况，轻松自如地指挥车辆，最大限度提高货运车辆营运效率和安全。
5 结束语
本文主要研究了基于MapX控件的车辆监控系统，充分发挥了组件式软件方便、高效的优点，利用VB语言和MapX控件可以方便地对许多与地图相关的系统进行开发，特别是在交通运输领域具有良好的实用性和发展前景。
参考文献
[1]刘光．地理信息系统二次开发教程一组件篇[M]．北京：清华大学出版社，2003
[2]谭国真，赵亦林．车辆定位与导航系统[M]．北京：电子工业出版社，1999
[3]吴信才．地理信息系统的设计与实现[M]．北京：电子工业出版社，2002
[4]MapX Reference Guide．Maplnfo Corporation Troy，NY，1999，(9)
