GPS车辆动态监控系统设计方案

G P S车辆动态监控系统

设计方案

The document was prepared on January 2, 2021

交通信息学院

GPS车辆动态监控系统设计方案

班级：道控1101班

项目小组：第四组

成员:彭玄、杨浩、柯苏耀、邹郧涛

指导老师：陈媛

GPS车辆动态监控系统设计方案

第一部分：前言

系统设计简介

本设计方案侧重点是介绍GPS全球卫星定位系统、GIS地理信息系统、GSM全球移动通信系统三大系统在车辆动态监控系统中的应用，并且还值得强调的是本设计方案展示了清晰地系统逻辑关系。

第二部分：设计的内容

展示设计方案图与系统地逻辑关系

GPS全球卫星定位系统 GIS地理信息系统 GSM全球移动通信系统

GPS车辆动态监控系图一

图二

第三部分：各子系统详细介绍

（1）信息采集

利用GPS和电子地图中的地图匹配可以实时显示出车辆的实际位置，并任意放大、缩小、还原、换图;可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕

上:还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪。利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。

（2）信息调度

1.货运车辆管理

用于货运车辆的调度与监控,将有助于提高货运车辆营运效率与安全

2.话务指挥

指挥中心可以监测区域内车辆运行状况，对被监控车辆进行合理调度。指挥中心也可随时与被跟踪目标通话，实行管理。

（3）信息查询

1.提供出行路线规划和导航

提供出行路线规划是汽车导航系统的一项重要辅助功能，它包括自动线路规划和人工线路设计。自动线路规划是由驾驶者确定起点和目的地，由计算机软件按要求自动设计最佳行驶路线，包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线等的计算。人工线路设计是由驾驶者根据自己的目的地设计起点、终点和途经点等，自动建立线路库。线路规划完毕后，显示器能够在电子地图上显示设计线路，并同时显示汽车运行路径和运行方法。

2.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,并将其通过坐标转换,由地理坐标变为屏幕坐标,在地图上以一定的符号显示。还可以选择路段回放车辆轨迹,并任意选择回放速度。

（4）信息安全

1. 轮胎气压警报系统

因为在高速公路上汽车轮胎异常是与重大事故密切相关的,所以必须在轮胎爆裂之前就将它的异常检测出来。和一般公路不同,在高速公路上不能停车检查。故在高速运行中,在车内不断检测轮胎空气压力,将事故防患于未然很有必要。丰田汽车装备的轮胎气压警报系统,当轮胎的空气压力下降时,就向驾驶员发出警告。它是利用轮速传感器测量各车轮的旋转速度的变化,然后计算比较,从而发现轮胎气压的下降而发出警报。该系统的特点是可以同时检测 4 个轮胎的空气压力变化。

2. 驾驶员危险状态报警系统

该系统是以检测驾驶员的瞌睡状态(意识低下状态),在使处于瞌睡状态的驾驶员清醒的同时,使车辆自动停下,试图减少事故为目的的系统。通过检测行驶状态和通过检测驾驶员的生理状态来检查驾驶员是否处于瞌睡状态的方法很不相同。前一方法是: 为测定修正操舵周期使用操舵角传感器;为检测对道路白线的偏移使用 CCD 摄像机;为检测车速的变化用车载导航器的速度传感器。后一方法是: 使用戴在驾驶员手腕上的心率传感器测其心率变化;使用CCD摄像机监视驾驶员眼睛的运动。以上各传感器检知的信号由车载计算机处理,当超过了限定值时可判断为瞌睡状态。此外,防止瞌睡中驾驶的方法还有: 通过 HUD 或内部仪表盘上的显示器用光、声形式发出警报,敦促驾驶员停车休息;通过坐席振动或驾驶操纵杆振动或散发令人清醒的香气,提高驾驶员的清醒度;警告后若驾驶员仍处于危险状态的情况下,则或者车辆自动操舵,或者一边向周围车辆发出危险灯信号促使其注意,一边自动刹车。

3. 获取道路环境信息报警系统

该系统是交通管理与气象监测信息相连,通过交通信息、通信设施和车载设备将道路环境、路面条件、道路类型、安全速度、立交桥情况和天气条件 (雨、雪、雾等)、施工道路及服务地点提供给驾驶人员,当出现危险可能时,向驾驶人员报警。

4. 救难呼救系统(Mayday系统)

该系统是当车辆出现事故,为提高事故处理效率,减少损失的 AVCS 系统中的一个子系统。这个系统由GPS定位技术和GSM通信技术及显示事故的电子地图等部分组成。当事故发生时,碰撞传感器的信号通过GPS确定的位置信号由路侧通信技术(GSM)送入事故发生地点,采用这种救难报警系统后,紧急事故处理的相应时间可以缩短45%,幸存率可增7%～12%,可以大大地减轻伤亡的严重性。

5. 被盗车辆寻回系统

这种技术提供了一种基于自动车辆跟踪的反盗窃方法。一些被盗车辆寻回系统需要车主授权才能启动发动机,并进行自动车辆跟踪,而另一些系统则在车辆遭到入侵或未经允许被开走时,自动启动发射器进行车辆跟踪。

第四部分：系统总体运作介绍

系统由3部分组成,即移动车辆、GSM通信网、控制中心,如图2。其中,移动车辆上装配GPS接收机、车载移动电话和数据转换器,负责采集车辆定位数据,并通过数据转换器处理后,由车载移动电话经GSM发出。控制中心主要由移动电话、数据转换器以及计算机构成。中心控制计算机上装有系统软件,实时接收传来的GPS定位信息,进行变换、匹上。管理者可随时了解

(实时查询)移动车辆的位配及其它处理,然后以相应方式显示在计算机屏幕置,并可通过现场侦听功能,随时了解现场情况。控制中心也可以随时通过系统配合电话向指定车辆发出调度指令,与现场进行对话。