析車輛GPS定位監(jiān)控應用石油天然氣運輸公司

 　　石油石化行業(yè)危險化學品使用廣泛，中國石油(601857,股吧)天然氣運輸公司所承擔的是易燃、易爆、易中毒、易污染等危化品的運輸任務，運輸中一旦肇事就可能釀成后果嚴重的重特大事故。常見的危化品車輛監(jiān)控平臺信息量少、平臺容量小、功能不全面，且不是集中管理，無法滿足中國石油天然氣運輸公司危險品運輸安全管理要求。為解決目前危險化學品運輸監(jiān)控中存在的監(jiān)控功能不全面、建設成本高而服務能力差等問題，該公司開始立足于運輸車輛集中監(jiān)控管理需求，并著眼于為社會各種危化品運輸監(jiān)控提供全方位信息服務，在基于GPS和北斗定位系統(tǒng)的車載終端基礎上加裝危化品運輸安全指標檢測器，把危化品運輸監(jiān)控中的GIS監(jiān)控平臺、視頻監(jiān)控、移動危險源監(jiān)控、應急信息管理與應急聯(lián)動系統(tǒng)結合，建設中國石油天然氣運輸公司車輛GPS監(jiān)控系統(tǒng)平臺。

　　中國石油天然氣運輸公司車輛GPS監(jiān)控系統(tǒng)針對�；�品運輸?shù)奶厥庑�，能夠精確、實時的查看運輸車輛的行駛位置；在車輛通過水源、隧道等特殊區(qū)域時進行提醒；能夠?qū)ξ；�品車輛進行異常停車報警、能按路段、時段進行超速報警；由于針對中石油全國危化品運輸車輛的運輸監(jiān)控，需要在技術架構上支持巨大數(shù)量的車輛終端同時接入系統(tǒng)。

　　解決方案

　　總體架構

　　該車輛GPS監(jiān)控系統(tǒng)包括基礎層、數(shù)據(jù)層、支持軟件層和應用層4大部分，以及標準、規(guī)范和安全等支撐體系。

　　基礎層是系統(tǒng)的硬件環(huán)境，包括機房/布線等基礎環(huán)境、網(wǎng)絡系統(tǒng)、主機/存儲系統(tǒng)。基礎層為監(jiān)控平臺提供一個穩(wěn)定運行的硬件支撐環(huán)境。

　　數(shù)據(jù)層包括監(jiān)控系統(tǒng)的基礎信息數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù)。地理信息數(shù)據(jù)不但有來自于第三方的基礎地理信息數(shù)據(jù)，也有通過監(jiān)控系統(tǒng)添加的道路、加油站等業(yè)務地理信息數(shù)據(jù)。

　　系統(tǒng)軟件可為應用提供支持，包括消息中間件、Web應用服務器中間件、GIS系統(tǒng)、報表軟件等系統(tǒng)軟件；也包括通訊服務、消息服務等后端服務系統(tǒng)。

示意圖

　　應用層提供業(yè)務用戶相應的業(yè)務功能，主要包括GPS監(jiān)控、報警、軌跡回放等具體業(yè)務功能。

　　系統(tǒng)功能

　　系統(tǒng)主要實現(xiàn)功能包括業(yè)務人員使用的實時監(jiān)控、地圖服務、基礎信息管理和查詢統(tǒng)計等業(yè)務功能，還包括支持監(jiān)控平臺后臺運轉(zhuǎn)的平臺服務。如圖所示，灰色部分是常規(guī)功能，紅色部分是針對�；�品運輸所具備的特殊功能。

　　第2頁：對大并發(fā)量訪問的支持

　　實時監(jiān)控：除包括位置監(jiān)控、普通超速報警等功能外，還包括針對�；�品運輸車輛的細粒度管理功能，如偏航報警、分時分段限速報警，系統(tǒng)通過終端接收到的車輛行駛狀態(tài)與預先設定的標準值的對比，得到該車輛是否超速、偏航等情況，及時的給予監(jiān)控人員報警信息；指令交互主要包括短信互傳、調(diào)度信息群發(fā)、傳輸模式修改等；移動短信中心終端遠程管理系統(tǒng)向指定的終端發(fā)送的指令；

　　地圖服務：電子地圖的基本功能包括放大、縮小、漫游、鷹眼、全圖、測距、查詢(單點查詢、矩形查詢、圓形查詢、多邊形查詢、地理信息查詢)、圖層控制、地圖刷新、保存地圖、編輯地圖、與衛(wèi)星圖切換等各種地圖應用功能；歷史軌跡回放、回放軌跡一次顯示、軌跡回放復制多個點軌跡數(shù)據(jù)、特殊軌跡點雙擊定位、電子圍欄等功能；

　　基礎資料管理：包括終端資料管理、車輛管理、司機信息管理、單位管理等；也包括針對中石油�；�品運輸特有的外單位用戶可操作車輛管理等功能；

　　報表統(tǒng)計：需要統(tǒng)計的數(shù)據(jù)主要包括車輛行駛情況統(tǒng)計、違章報警統(tǒng)計、車輛日上線率統(tǒng)計、里程統(tǒng)計、問題終端統(tǒng)計、停車時長統(tǒng)計、定位丟失統(tǒng)計等功能，并且可以將這些統(tǒng)計信息生成Excel表格；

結構分析圖

　　平臺服務：針對海量數(shù)據(jù)巨量并發(fā)，提供終端接入、數(shù)據(jù)存儲等后臺服務。

　　系統(tǒng)特點

　　車輛GPS監(jiān)控系統(tǒng)主要解決的技術問題，包括性能問題和功能問題兩方面。性能方面，該系統(tǒng)要滿足30萬輛車，每5秒傳輸一次GPS定位信息的需求，同時這些信息需要在約5000個客戶端上進行展示，這種海量數(shù)據(jù)對通信服務、存儲服務提出極高要求，在國內(nèi)外同行業(yè)應用中沒有先例。功能方面，為滿足對車輛管理的精細化發(fā)展，系統(tǒng)需要采用GIS系統(tǒng)來產(chǎn)生報警，這類功能對計算、處理能力要求很大，需要采用新技術來滿足要求。

　　對大并發(fā)量訪問的支持

　　該監(jiān)控平臺將定位車輛規(guī)模為30萬輛，同時使用本平臺的客戶端數(shù)目也會有很大的膨脹。因此必須在技術體制上對大并發(fā)量提供支持，在盡量高效使用現(xiàn)有軟硬件設備的基礎上，應充分考慮系統(tǒng)的平滑擴充性，在未來并發(fā)量壓力增大的情況下，能夠通過簡單的增加硬件和提升系統(tǒng)軟件性能，即可線性提高系統(tǒng)的處理能力。在系統(tǒng)實現(xiàn)上考慮了硬件負載均衡分擔通訊和頁面訪問壓力、ESB企業(yè)消息總線快速分流處理任務、數(shù)據(jù)處理和分發(fā)服務緩存車載數(shù)據(jù)并批量插入數(shù)據(jù)庫等，以減少數(shù)據(jù)庫訪問次數(shù)的大并發(fā)量支持。

　　第3頁：軟件創(chuàng)新與應用價值

　　軟件技術體系創(chuàng)新

　　要滿足30萬輛車，每5秒傳輸一次GPS定位信息的需求，采用傳統(tǒng)的通訊服務-數(shù)據(jù)庫-查詢顯示的架構已不能滿足需求，因此本系統(tǒng)采用面向服務架構，以服務總線為核心，將終端通信服務、數(shù)據(jù)處理服務、數(shù)據(jù)分發(fā)服務、實時數(shù)據(jù)訪問有機整合起來，提供對大并發(fā)量、海量數(shù)據(jù)和容災備份的統(tǒng)一支持。系統(tǒng)采用這種架構后，車載終端傳輸?shù)?/span>GPS信息不用寫入數(shù)據(jù)庫，直接轉(zhuǎn)發(fā)到了前端顯示，因此能夠帶來性能的很大提升。同時，這種架構運行把同一個服務部署到不同的機器上，帶來硬件的平滑擴展性，這為大型系統(tǒng)帶來很大的便利。

　　應用價值

　　該中國石油天然氣運輸公司車輛GPS監(jiān)控系統(tǒng)已于2011年初正式投入使用，并在2012年3月20日通過驗收。該項目經(jīng)過23個月的建設和試運行，目前運行狀況良好，監(jiān)控車輛總數(shù)為1.7萬輛，隨著系統(tǒng)的推廣應用，監(jiān)控的車輛數(shù)量將會越來越多，使用系統(tǒng)的用戶也將越來越多。系統(tǒng)的投入使用，為中石油帶來了更好的管理模式和良好的經(jīng)濟效益，主要體現(xiàn)在：

　　用新的技術手段提升管理能力：通過新的信息技術、通信技術、地理信息技術、視頻監(jiān)控技術等，結合業(yè)務需求，提升中國石油天然氣運輸公司各級管理部門的管理能力，從原有的人的管理提升為系統(tǒng)和制度的管理模式；

　　管理力度更強、更細致：系統(tǒng)可以實現(xiàn)全天24小時的監(jiān)控，監(jiān)控車輛上路后的各種信息，解決了原來只能做到裝車和卸車的兩頭管理方式，可以對監(jiān)控信息作實時統(tǒng)計分析、事故責任認定等，在細化管理的基礎上，加大了管理力度；

　　通過管理帶來經(jīng)濟效益：通過監(jiān)控系統(tǒng)，可以減小人員管理的壓力；可以避免車輛繞路長距離行駛帶來的油耗；通過語音、文字等提醒減少道路事故；杜絕個別司機盜油等行為等，均可為中石油帶來可觀的經(jīng)濟效益；

　　帶來良好的社會效益：油品、化工品等均屬于�；�品的運輸，一旦出現(xiàn)事故，可能帶來污染、爆炸、火災等危險，通過運輸環(huán)節(jié)規(guī)范化、和加強管理細節(jié)，可有效減少事故，從而帶來良好的社會效益。

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