智慧機場-北斗高精度車輛定位調度系統(tǒng)

1概述
    隨著我國經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高， 近年來，乘坐飛機出行的旅客數量直線上升， 民航機場的安全管理日益重要。 為了滿足新形勢的需要， 實現機場樞紐機場功能， 滿足機場安全管理的需要， 針對機場運行的實際情況及業(yè)務需求，提高機場內各種車輛的管理和作業(yè)效率， 建立場內車輛 BDS實時監(jiān)控管理系統(tǒng)成為實現新形勢下的一種必然要求。 機場高精度 BDS車輛跟蹤管理系統(tǒng)作為輔助機場安全管理的重要組成部分，主要完成機場高精度 BDS差分基準站的建立，差分信息的發(fā)送、機場作業(yè)車輛的精確定位和位置及速度信息的回傳工作和車輛跟蹤、軌跡回放、越界報警、超速報警、事故分析等各項車輛安全管理功能。
    機場高精度 BDS車輛跟蹤管理系統(tǒng)是綜合應用 BDS、通訊、智能控制等技術開發(fā)的, 服務于機場的基于 GIS 的車輛實時監(jiān)控管理系統(tǒng)。用于企業(yè)對內部車輛的集運營、控制、管理和安全監(jiān)控于一體的綜合信息調度系統(tǒng)。 它涵蓋了對企業(yè)內部車輛運輸管理的主要方面， 它由 BDS基準站分系統(tǒng)、 BDS車載移動站分系統(tǒng)、無線數據傳輸分系統(tǒng)組成。
2系統(tǒng)總計設計
2.1 設計原則
    本著“適用、可靠、先進、經濟”的原則，充分考慮機場場區(qū)的特殊環(huán)境條件和使用需要，重點做到以下幾點：
·系統(tǒng)設計貫徹“通用化、系列化、模塊化”的思想
·設計中不盲目追求先進，盡量使用性能先進且技術成熟的設備，以增強系統(tǒng)可靠性和可用性
·設備安裝簡單、操作方便
2.2 系統(tǒng)組成及工作原理
2.2.1 系統(tǒng)組成
根據對機場 BDS車輛實時差分定位系統(tǒng)的基本的需求， 擬定以下系統(tǒng)總體方案。

本系統(tǒng)主要有三個分系統(tǒng)構成，分別為： 1)BDS 基準站分系統(tǒng)；2）BDS 車載移動站分系統(tǒng)；3）無線數據傳輸分系統(tǒng)；
    車輛上安裝  BDS車載移動站，實現對車輛的精確定位和顯示。在監(jiān)控中心的服務器機柜安裝 2 套 BDS基準站，在監(jiān)控中心服務器上部署基準站軟件，實現雙基準站無縫切換和基準站差分改正信息的播發(fā)功能和回傳的車輛位置、速度信息的接收。
2.2.2 系統(tǒng)工作原理
    本系統(tǒng)不僅需要其各分系統(tǒng)間協同工作，還需要與計算機網絡系統(tǒng)、 無線通訊網絡有機結合。系統(tǒng)主要工作原理如下：
    DBDS基準站分系統(tǒng)的BDS接收天線架設在已知坐標的基準點（在調度中心樓頂）上，根據接收到的 BDS信號及預先測定的基準點坐標解算出差分改正數，并實時地將差分改正數據通過無線網絡系統(tǒng)向車載分系統(tǒng)播發(fā)。是車載系統(tǒng) BDS精確定位的基礎。
    基準站分系統(tǒng)采用 BDS接收機雙機熱備的策略，避免因 DBDS基準站 BDS接收機的故障，導致整個機場內所有特種車輛車載 BDS精度的降低的事故的發(fā)生，以保證整個特種車輛實時監(jiān)控管理系統(tǒng)的正常工作， 提高系統(tǒng)的可靠性。 工作原理為：接收兩臺差分基準站 BDS接收機輸出偽距差分改正信息， 判斷基準站狀態(tài)，選取狀態(tài)良好接收機差分改正信息， 并將差分改正信息通過局域網發(fā)送到無線通訊網關服務器，再通過無線通訊網絡發(fā)送給各個車載終端。當檢測到某臺BDS故障時，自動切換到另外一臺基準站 BDS設備 ，同時發(fā)出報警提示相關維護人員有 BDS故障發(fā)生。
    基準站 BDS雙機熱備的實現依賴基準站雙機熱備軟件，需要在調度監(jiān)控中心的服務器上部署基準站雙機熱備軟件，其主要功能：
?接收基準接收機的狀態(tài)信息、時間信息、差分改正信息；
?接收機狀態(tài)判斷和基準接收機切換；
?時間同步信息和差分信息播發(fā)；
?差分基準站狀態(tài)報告；
    車載分系統(tǒng)中的 BDS接收機接收BDS差分改正數據和BDS衛(wèi)星信號，進行實時差分處理， 得到所在特種車輛的精確位置， 移動站還將定位數據打包， 通過無線傳輸系統(tǒng)傳送到監(jiān)控調度分系統(tǒng)，調度中心通過二維GIS 方式顯示當前車輛位置、速度、方向等信息。
    調度監(jiān)控分系統(tǒng)接收到車輛定位數據后，以二維 GIS 的形式實時顯示機場內各車輛位置和狀態(tài)等相關信息， 并可為調度人員提供相關信息的查詢功能，并完成計算機輔助管理調度， 實現調度監(jiān)控功能。 調度人員可將后臺指令發(fā)送給指定的車輛，指定車輛通過車載字符終端接收調度中心的各種指令信息。
    無線鏈路分系統(tǒng)由車載終端上的無線通訊模塊（ GSM/GPRS/CDMA/CDPD/800M數字集群）和基準站的無線通訊模塊（GSM/GPRS/CDMA/CDPD/800M數字集群）組成。
無線鏈路分系統(tǒng)作為車載終端和監(jiān)控中心之間聯絡的橋梁和紐帶， 主要完成基準站差分信息實時向車載終端發(fā)送， 從而提高車載終端輸出的位置精度， 同時也可將將監(jiān)控中心的一些指令信息實時的發(fā)送到車載終端； 并將車載終端的實時的位置、速度、航向及其他狀態(tài)信息實時發(fā)送到監(jiān)控中心。
    目前通用的無線鏈路有 GSM/GPRS方式、CDMA 1X方式、CDPD方式或 800M 數字集群方式。這幾種方式均可以滿足機場特種車輛實時監(jiān)控管理信息系統(tǒng)的通信需求，從技術和投資等方面綜合考慮， 這幾種通信方式各有優(yōu)劣。 具體的通信方式可根據用戶的實際情況進行選擇。

2.3系統(tǒng)應用功能
2.3.1 車輛定位與實時跟蹤
    車輛實時跟蹤定位功能提供對選擇車輛在電子地圖上進行實時位置定位及跟蹤功能，默認情況下，在地圖上顯示所有車輛實時位置。
選擇監(jiān)測車輛有三種方式 ：
方式一：按車牌號選擇單個車輛：則在電子地圖上僅顯示該車輛實時位置定位，當車輛位置不在當前視野范圍內時，地圖視野隨著車輛位置變化而改變，始終使監(jiān)控車輛在當前地圖視野內。同時提供“所有車輛”選項，以便顯示所有車輛定位。
方式二：按組選擇多個車輛：則在電子地圖上同時顯示該組所有車輛實時位置定位，此時，可設置該組的主監(jiān)控車輛，當設置主控車輛后，該車輛車標以高亮形式顯示，且該車輛實時位置位于當前視野的中心。提供“全部組”選項，便于監(jiān)控所有車輛。 當該組某輛或某些車輛位置不在當前視野內， 地圖視野隨之改變，使該組所有車輛均顯示的當前地圖視野內。
方式三：在上圖右側車輛分級目錄樹中選擇車輛：所選車輛在地圖上以最小視野范圍顯示其實時定位信息， 同時視野隨所選車輛實時位置改變而移動， 始終使所選車輛在當前視野范圍內。
車輛定位位置顯示方式 ：
    不同車輛實時定位位置在電子地圖上以圖符形式顯示，在系統(tǒng)參數設置中可以設置各類車輛圖符顏色， 同時顯示各個車輛車牌號碼， 點擊某個車標， 可在新窗口中顯示該車輛詳細信息，如 SIM 卡號、 IP 地址、車輛牌號、車輛品牌、車輛型號、車輛顏色、車輛類別、車輛類型、管理員、所屬部門、備注等。
2.3.2 車輛軌跡回放
    監(jiān)控中心對車輛歷史行駛狀態(tài)進行詳細記錄，在地圖上可以描繪出車輛的歷史行程軌跡，可以作為車輛管理、監(jiān)控的依據。具體操作，選擇車輛、指定某段歷史時間、選擇軌跡回放速度，點擊“軌跡回放”按鈕，在電子地圖上以圖形化顯示車輛選擇時間段內的行駛軌跡，在軌跡回放過程中，可以選擇“暫停”按鈕暫停回放，選擇“開始”按鈕繼續(xù)軌跡回放
2.3.3 車輛超速報警
    監(jiān)控中心可選擇某類型車輛或單臺車輛，設定該車輛的最好限行速度。一旦該車輛行駛速度超過限行速度， 監(jiān)控中心會彈出實時報警信息框，以不同顏色顯示不同類型的報警信息，同時伴有聲音報警，每次報警聲音持續(xù)三次后結束。每條報警信息顯示內容包括：車輛牌號、時間、報警類別（超速或越界） 、處理情況（已處理或未處理）等。點擊每條報警信息，彈出報警處理窗口，由值班員填寫報警原因和處理過程， 否則，該報警信息一直顯示。 經過監(jiān)控中心管理人員的配置，車載終端可實時接收到超速報警的報警聲音，及時提醒司機已經超速駕駛。
2.3.4 車輛越界報警
    監(jiān)控中心可選擇某類型車輛或單臺車輛，設定其駛入或駛出的報警區(qū)域。
    當該車輛駛入或駛出設定的報警區(qū)域后， 監(jiān)控中心會彈出實時報警信息框， 以不同顏色顯示不同類型的報警信息， 同時伴有聲音報警， 每次報警聲音持續(xù)三次后結束。每條報警信息顯示內容包括：車輛牌號、時間、報警類別（超速或越界） 、處理情況（已處理或未處理）等。點擊每條報警信息，彈出報警處理窗口，由值班員填寫報警原因和處理過程， 否則，該報警信息一直顯示。 經過監(jiān)控中心管理人員的配置，車載終端可實時接收到越界報警的報警聲音， 及時提醒司機已經越界駕駛。
2.3.5 事故安全分析
    當機場某處發(fā)生事故時（如車輛剮蹭飛機） ，監(jiān)控中心可選擇事故發(fā)生地的周邊區(qū)域，選擇時間段，系統(tǒng)將顯示出該時間段經過事故發(fā)生地周邊區(qū)域的車輛，并可對每臺車輛的軌跡進行回放，輔助管理人員分析肇事車輛。
2.3.6下達指令管理
    監(jiān)控中心可選擇某類車輛或某臺車輛，下達調度指令，該調度指令將在車載的字符終端顯示。 下達指令管理包括預設指令內容、 編輯發(fā)送指令、發(fā)送指令、查詢已發(fā)送指令信息等功能。
2.3.7 車輛基本信息管理
    對機場范圍內行駛的車輛的基本信息的維護，包括 SIM 卡號、 IP 地址、車輛牌號、車輛品牌、車輛型號、車輛顏色、車輛類別、車輛類型、駕駛員、所屬部門、備注。并可對車輛進行動態(tài)分組。可對車輛管理員基本信息進行維護，包括：姓名、聯系電話 1、聯系電話 2、手機號碼、家庭地址、郵編、所屬單位。
2.3.8 車輛調度管理
    監(jiān)控中心可設置車輛的運行時間，系統(tǒng)自動跟蹤車輛運行狀況，并對未按照調度時間進行運行車輛進行統(tǒng)計分析。
2.3.9 統(tǒng)計分析
系統(tǒng)提供多種統(tǒng)計報表， 輔助管理人員對車輛運行狀況進行全方位的分析，包括：車輛報警統(tǒng)計、 車輛違章統(tǒng)計、 車輛在線與離線統(tǒng)計、 車輛維修保養(yǎng)統(tǒng)計、車輛基本信息統(tǒng)計、車輛調度工作執(zhí)行狀況統(tǒng)計等。
2.3.10系統(tǒng)管理
    對使用本系統(tǒng)的用戶及權限進行管理，可分配不同用戶的不同應用功能權限，也可分配不同用戶監(jiān)控不同車輛的權限。