英语原文共 4 页

基于GPS/GSM/GIS的车辆监控系统的设计与实现

Hui Hu1, Lian Fang2

School of Information Engineering East China JiaoTong University Nanchang, Jiangxi, China 1hu_hui@ecjtu.jx.cn

2fang_lian@163.com

Abstract—Based on the background that vehicle monitoring system had urgent necessity recently, the paper put forward a overall scheme of vehicle monitoring system combining with Global Positioning System (GPS), Global System for Mobile Communication (GSM) and Geographical Information System (GIS), introduced the key technologies of this monitoring center software, designed the function software of monitoring center based on VC software platform and finally achieved the aim that monitoring center made real-time position to vehicle terminal. The experimental results indicate that the design program is cost-effective, reliable and has the function of accurate positioning and monitoring.

Keywords-vehicle monitoring system; GPS; GSM; GIS; monitoring center software

摘要:基于当前汽车监控系统迫切需要的背景，提出了一种结合全球定位系统(GPS)、全球移动通信系统(GSM)和地理信息系统(GIS)的汽车监控系统总体方案，介绍了该监控中心软件的关键技术，设计了基于vc 软件平台的监控中心功能软件，最终实现了监控中心对车辆终端的实时定位。

关键词：交通 监控系统;全球定位系统(GPS);GSM;GIS;监控中心软件

1.介绍

随着经济全球化和信息技术的迅猛发展，客运行业得到了十分迅速的发展。汽车的发展给人们的生活带来了很多方便，但与此同时也带来了很多问题，例如交通拥堵，分散车辆监控困难，车辆被盗等一系列问题[1]。因此，车辆监控系统应运而生。并将导航、通信、监控、计算机等现代信息技术相结合，应用于交通领域，加强人、车、路之间的联系，形成实时准确、高效的综合交通系统[2]。

本文对监控中心软件的关键技术进行了分析,提出了一种结合GPS GSM车辆监控系统的总体方案和GIS,设计功能软件基于vc 的监控中心软件平台[3],最后达到目标监控中心进行实时位置车辆终端。

2.监控系统总体方案

A.系统组成

图1为车辆监控系统的组成和结构。本系统主要由车载终端、GSM通信链路和监控中心[4]组成。车辆终端包括GPS、车载监控接收机、GSM通信器和显示单元，可以实现对GPS卫星发射的导航信息的接收和解析，并向监控中心发送经纬度位置信息;通信链路包括GSM主干网和GSM基站控制器，实现车辆终端与监控中心之间的信息交换;监控中心包括GIS管理系统、监控设备和显示单元，根据车辆终端接收到的位置信息，完成车辆监控和调度[5]的工作。

图1。车辆监控系统组成

B.监测原理

车辆监控系统的监控原理说明如下:正在运行的进程的车辆,车辆终端接收的GPS接收器和解决了导航信息播放由GPS卫星位置,计算车辆的经度和纬度坐标,将它转换成GSM短信形式通过GSM通信控制器,并通过GSM网络将消息发送给监控中心。另一方面，监控中心接收经纬度信息，分析位置坐标，并将其显示在电子地图中，实时定位监控车辆终端。同时，监控中心还可以对车辆终端的轨迹进行检查，清晰直观地掌握车辆终端的动态位置信息，必要时进行调动。监控中心还可以打开车辆终端数据库，对其信息进行检查和处理。

3.监控中心及其软件设计

本文主要设计了车辆监控系统中监控中心的功能软件。软件设计包括地图模块、数据库模块和通信模块。其模块的功能结构如图2所示。

图2。监控中心功能模块结构

A.地图模块

地图模块主要依靠电子地图，实现电子地图的显示和工具操作。工具操作部分包括扩展、收缩、漫游、关闭、经纬度检查。因此，地图模块的设计包括电子地图显示和地图操作工具设置两个方面。

电子地图的显示主要是在vc 软件中嵌入MapX[6]的地图显示工具，并将MapX正确地安装到PC机的前端。MapX将流行的标准映射工具放在其中，并通过设置map的“CurrentTool”属性来生成MapX标准工具。例如，“Map1”。当前工具=mizoomInTool”使地图展开。

B.数据库模块

数据库模块的主要功能是存储车辆终端的所有有用信息，使监控中心能够方便、及时地对其进行检查。数据库模块包括车辆终端的信息管理和车辆运行过程的过往跟踪。由于数据库中有车辆终端的详细信息，监控中心可以对这些信息进行修改和检查，并选择车辆在一定时间内的位置记录进行回放。

由于Access数据库具有用户友好、易于学习和使用、易于开发、端口灵活等特点，本文选择它作为数据库开发工具。并利用ADO数据库访问[7]技术作为数据访问端口，实现了数据访问。

C.通信模块

通信模块最基本的功能是完成监控中心与车辆终端的双向通信，主要实现接收车辆终端发送的信息，对车辆终端进行定位和监控，并向其发送监控信息。因此，通信模块包括三个部分,接受位置信息，实时位置信息，发送位置信息。部分接收信息，实时定位到车辆终端并发送信息。

接收信息的功能是监控中心通过GSM接收车辆终端的信息，特别是位置信息。本文以MScomm控件为串口，实现了车辆终端向监控中心发送位置信息，监控中心接收该信息。为了实现对车辆终端的实时定位，车辆终端首先接收并解析导航信息，获取其经纬度位置信息并发送到监控中心。然后监控中心接收到信息来定位车辆终端。通过对NMEA-0183数据格式[8]导航信息的解析，得到了车辆终端的经纬度、时间。发送信息的部分比接收信息的部分简单。监控中心根据实际情况向车辆终端发送监控订货信息进行监控。

4.车辆终端实时定位

A.实时位置算法

位置算法实现对车辆终端实时位置的流程图如图3所示。车载终端接收并解析NMEA-0183数据格式的导航信息，获取其位置信息，通过串口作为发送模块发送到监控中心。监测中心接收到位置信息后，提取并保存经纬度数据。然后判断层活动是否具有原语并删除原语，确定车辆终端的经纬度位置中心，将更新后的原语添加到该层，并将车辆终端的位置显示在电子地图上，最终实现对其的实时定位。本文采用NMEA-0183的$GPGGA信息作为位置信息的数据源。

B.关键代码分析

监控中心实现车辆终端实时位置的关键是正确解析导航信息，并在电子地图中显示经纬度，从而实现车辆终端的位置。c穿口::jiema()和CMapXExampleView::OnShishi()的以下功能分别实现了导航信息的解析和经纬度位置的显示。定位过程如下:车辆终端在c传口::jiema()函数中识别$GPGGA帧头，解析导航信息，提取经纬度，监控中心接收位置信息，显示在电子地图上，在CMapXExampleView::OnShishi()函数中实现定位。

图3。实时位置算法流程图

下面是页面功能实现代码

1. Function of void CChuankou::jiema():
2. void CChuankou::jiema(){
3. hellip;hellip;hellip;hellip;
4. if(data[0]==#39;$#39;amp;amp;data[1]==#39;G#39;amp;amp;data[4]==#39;G#39;) {
5. hellip;hellip;hellip;hellip;
6. switch(SectionID){
7. case 1: if(data[i]==#39;.#39;)d=a;
8. else time[a ]=zhuanhuan (data[i]);
9. break;
10. hellip;hellip;hellip;hellip;
11. default: break;}}}
12. tim=time[d 1]/100 time[d]/10 time[d-1] time[d-2]* 10 time[d-3]*100 time[d-4]*1000 time[d-5]* 10000 time[d-6]*100000;

hellip;hellip;hellip;hellip;}}}

2) Function of CMapXExampleView::OnShishi():

void CMapXExampleView::OnShishi() {

do{

hellip;jingdu=A-gt;jing;

weidu=A-gt;wei;

pt.Set(jingdu,weidu);

m_ctrlMapX.ZoomTo(10,jingdu,weidu);

fVehicleSymbol=m_ctrlMapX.GetFeatureFactory().Cre

ateSymbol(vtPoint,vtStyle);

vehiclelayer.AddFeature(fVehicleSymbol);

vehiclelayer.Refresh();

}

while(A-gt;jing!=jingdu||A-gt;wei!=weidu);}

5.实验分析

在完成监控中心软件设计后，本文采用以下方法对车辆终端的实时定位和监控进行了测试。该系统以PC机为监控中心，以PC机为车辆终端，并通过串口线实现串口连接。车辆终端接收导航信息，通过解析$GPGGA格式的信息获取位置信息，并通过串口发送到监控中心。同时，监控中心实时接收信息，提取经纬度，并在电子地图上显示车辆终端位置。图4为监控中心实时接收到的车辆终端发送的位置信息。图5 (a)至图5 (d)实时显示了车辆终端的部分位置结果，定位后的车辆终端经纬度如表I所示。

图4。实时接收位置信息。

(a)实时定位结果1 (b)实时定位结果2。

(c)实时位置结果3。 (d)实时定位结果4。

图5。部分结果的实时位置的车辆teminal

表1.实时定位结果

图5所示(一个)图5(d)和表I车辆终端的经度和纬度位置更新从东经115.86357北纬28.73869,东经115.86498北纬28.73920,最后确定车辆终端的位置在北纬115.86498,东经28.73920。该定位结果与PC代表的车辆终端经纬度完全一致。实验结果表明，该监控中心能够实现对车辆终端的实时定位，定位准确。

6.结论

本文结合了GPS、GSM和GIS技术对车辆监控系统进行了研究，提出了一种有效切实可行的车辆监控系统方案。本文以vc 软件开发平台为基础，采用MapX作为GIS平台的电子地图，Access作为后台数据库，完成了监控中心的全部软件设计。同时实现了监控中心与车辆终端的信息交换和对车辆终端的实时定位。

本文在车辆监控系统中只使用一台PC端作为监控中心，监控车辆数量有限，适用于车辆较少的中小型企业。因此，在后续的设计和开发中，我们可以利用网络作为数据源，采用更大的数据库系统来实现更强大的车辆监控系统功能。

承认

本课题由江西省教育

资料编号：[4980]