GPS車輛監控調度系統主要由三部分組成:車載終端、無線數據鏈路和監控中心。下面是其系統組成框圖:
GPS車調系統的建設,首先要考慮監控覆蓋范圍、實時性、調度業務、車輛容量、刷新速率等的要求,來選擇合適的無線數據鏈路和電子地圖,以及開發相應業務軟件滿足用戶的要求。就目前的GPS車調系統而言,無線數據鏈路應用較多的為GSM通信方式,這主要由于其覆蓋范圍廣、無需架設基站、可實現語音/短信等功能優點所決定的。當然,GSM也有缺點,隨后我們將比較它和集群通信、常規電臺的優缺點。
車載終端設備包括:控制單元(CPU)、顯示單元(可選)、GPS、GPS天線、GSM手機(或其他通信模塊)、防盜報警器(可選)。主要功能為:
- 防盜報警功能
當有緊急情況發生時,用戶可以觸發隱蔽的報警按鈕,車載單元會自動將GPS接收機中的位置數據通過GSM手機的短信息功能傳送給監控中心。
- 導航功能
GPS提供移動目標的準確位置、速度和方向等數據,無差分的定位精度在10米左右,差分精度為3-5米。系統可以通過調度中心進行導航,也可以在終端上存儲電子地圖,顯示單元上可以實時顯示移動目標在電子地圖上的位置。根據目的地,選擇行駛的最佳路線,并可以做到偏航報警。
- 通話功能
車載GSM手機可進行語音通話,當用戶離車時還可將手機取下正常使用。幾種通信方式一般都要求數話兼容,可以根據指揮中心的指令來控制,以達到數話轉換的功能。比如,如果采用集群通信,在車輛報警后,監控中心將批出信道來監聽車內的情況。
無線數據傳輸設備作為基站與各移動目標進行信息交換的樞紐,是整個車調中的重要組成部分,其選擇方案包括以下幾種:
- 公網設備:GSM、CDMA 、CDPD(無線數據公網)
- 集群通信:如公安上用的350M、800M集群系統
- 常規電臺:采用專用信道和無線MODEM
當然,一些車調系統中可以無通信系統,如長途貨運公司等不需要實時監控和調度的應用,這主要根據系統的應用目的所決定。
選擇適合的無線數據傳輸設備關鍵要從以下幾點來統一權衡:
1. 收發轉換時間:和系統容量有直接關系,是選擇數據鏈時首先考慮的方面
一些高檔數傳電臺的收發轉換時間僅10~20ms;而常規話音電臺的收發轉換時間一般較長,需要100~200ms;
2. 接入方式:
網絡方式:調度中心通過專線接入無線通信網,系統容量大,但是運營和建設成本高,在建立大型的監控網絡時是唯一選擇。
單機方式:調度中心通過無線收發信機接入通信網,系統容量小,但擴容方便,增加無線收發信機就可以增加系統容量,在系統容量不大時應用較多,建設和運營成本都比較低。
3. 碰撞處理:
常規電臺:終端的信息發送要做到時分復用,充分利用頻率資源
集群和公網:通信系統針對終端的信息發送請求調配頻率資源
從我們的經驗來說,對于要求廣播式通信的調度系統采用常規或集群電臺是比較理想的,可以實時達到一點對多點。
對于要求覆蓋范圍廣的,比如防盜和郵政運輸、長途客/貨運車輛,一般選擇公網,可以有效的降低建設費用。
集群通信頻道多,刷新率高,能夠實現群呼、組呼和個呼,但建設成本高,在機場、港口碼頭等已有集群專網的場合應用比較好。
總體來說,這三種通信方式各有優缺點,最重要的是要選擇適合應用需求的,最適合的就是最好的。下面是這三種無線鏈路在各方面的比較表格:
公網 集群 常規
覆蓋范圍 最廣 取決于基站數量 取決于基站數量
建設成本 無成本 成本高 成本較高
系統容量 大 較大 小
實時性 差 較快 最快
功能性-群呼 不支持 支持 支持
監控中心的設備組成包括:數據庫、監控終端/GIS終端、業務處理終端、前端接入設備。工作人員可通過監控系統監控所有入網移動目標的運動。其關鍵是相應業務內容的數據庫建設、電子地圖、以及和業務內容密切相關的應用軟件-MIS,以實現主要功能:
1. 車輛調度功能
監控中心可在電子地圖上選定區域,發出廣播指令,凡行駛在該區域內的車輛將自動回傳信息給監控中心,工作人員即可通過GSM電話,根據需要調度車輛。
2. 監控報警功能
在車輛遇到搶劫情況下,司機可以悄悄按下隱蔽處的報警按鈕,監控中心可以查詢出事車輛的位置,并實時監聽車內的動靜。 3. 信息查詢功能
可通過數據庫查詢任何入網擁護的資料,比如:
- 地理信息數據庫:地名、街道、門牌號等;
- 移動目標數據庫:車輛型號和檔案照片、司機姓名等;