【正文】 簽名： 年 月 日. .. 摘要 在中國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的這個(gè)時(shí)代，作為組成城市交通中的一個(gè)重要部分 城市出租車行業(yè)也開始進(jìn)入了飛速發(fā)展的時(shí)期。只有通過先進(jìn)的系統(tǒng)來解決這些問題，才能實(shí)現(xiàn)出租車行業(yè)的穩(wěn)定健康 發(fā)展，同時(shí)保證出租車企業(yè)本身在行業(yè)內(nèi)具備更高的競爭力，實(shí)現(xiàn)行業(yè)的快速發(fā)展及高速運(yùn)營。針對目前各種系統(tǒng)存在的問題，本文對監(jiān)控調(diào)度中心提出了一種分布式架構(gòu)的設(shè)計(jì)方案， 很大程度上提高了出租車的調(diào)度效率 和能力 。s healthy and steady development and to ensure that enterprises in the industry more petitive and faster decisions reaction force. 3S ( GPS/GIS/GPRS ), space technology, is a satellite positioning and navigation technology and puter munication technology bined with highly integrated, multidisciplinary for space information acquisition, processing, management, analysis, expression, transmission and application of modern information technology. Prior to both the main applications in GPS navigation。 . .. 第 1 章 引言 出租車管理系統(tǒng)概述 隨著道路交通運(yùn)輸事業(yè)的不斷發(fā)展，信息化技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用水平也隨之不斷提高，典型的表現(xiàn)就是 GPS 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)在道路交通運(yùn)輸?shù)纳a(chǎn)及管理中開始扮演起越來越重要的角色。在人類踏入新世紀(jì)以來，全球機(jī)動(dòng)車的保有量呈大幅度增長的趨勢，尤其是發(fā)達(dá)國家，僅是少數(shù)的幾個(gè)國家就擁有數(shù)億輛汽車。因此，如何使機(jī)動(dòng)車輛的管理更加科學(xué)，以及如何提高車輛的安全運(yùn)營，已經(jīng)成為人們面臨的一個(gè)亟待解決的問題。然而出租車運(yùn)輸在各個(gè)城市在經(jīng)歷了一個(gè)高速發(fā)展時(shí)期后，因?yàn)楦鱾€(gè)城市. .. 準(zhǔn)入政策的不完善以及決策部門對市場預(yù)計(jì)的誤差，不同程度 的導(dǎo)致了出租車總量過剩的現(xiàn)象。 研究目的和意義 出租車作為一個(gè)城市公共客運(yùn)交通的一個(gè)重要補(bǔ)充，給廣大市民的日程出行帶來 了很大的方便，尤其是遇到緊急事情或者城市公交車收車時(shí)段更是體現(xiàn)了其重要作用。所以開展針對出租車智能調(diào)度系統(tǒng)的研發(fā)，能夠?qū)Τ鲎廛嚨膶?shí)時(shí)調(diào)度提供有力的支撐?，F(xiàn)在很多發(fā)達(dá)國家的大城市，基本上都采用了電話叫車的方式，因此在紐約、巴黎、新加坡等城市，在公路上幾乎看不到空載的出租車，人們一般都不在街頭打車，都是通過電話預(yù)約。限制該系統(tǒng)發(fā)展的主要因素是需要建立大量的基站來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 在國外出租車調(diào)度系統(tǒng)飛速發(fā)展的同時(shí)，國內(nèi)的工程技術(shù)人員及廣大學(xué)者也緊隨世界步伐，在上世紀(jì)末就開始了相關(guān)系統(tǒng)的研究。王學(xué)慧、陳新等設(shè)計(jì)出了一種新型的出租車叫車方式，該系統(tǒng)的 工作流程是乘客在候車站點(diǎn)通過相關(guān)裝置發(fā)需求信息，然后周圍一定距離內(nèi)的空載出租車結(jié)合自身情況作出回應(yīng)，最后被選中的出租車將自己的信息反饋給等候站點(diǎn)的乘客。在深圳市 2021 年召開的第三屆衛(wèi)星定位運(yùn)營商大會(huì)上，相關(guān)的統(tǒng)計(jì)信息表明，我國有將近 4000 家各種大小規(guī)模的衛(wèi)星定位運(yùn)營公司，在網(wǎng)的運(yùn)營車輛有百萬之余，而且仍有 40%多的增長勢頭， GPS 定位終端的相關(guān)銷售及服務(wù)市場達(dá)到近 100 億的規(guī)模。因?yàn)榘惭b及使用費(fèi)用過高，導(dǎo)致入網(wǎng)車輛較少，使得車輛調(diào)度服務(wù)的效率得不到保證。 本課題主要研究內(nèi)容 . .. 由于很多出租車公司逐步采用導(dǎo)航系統(tǒng)，使得導(dǎo)航服務(wù)器需要處理大量的數(shù)據(jù)，因此導(dǎo)航系統(tǒng)需要有穩(wěn)定和高效的服務(wù)器做支撐。第五章對全文總結(jié)，下一步工作展望。 GPS 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù) GPS 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) (Global Positioning System)是一套具有很高精度的定位和導(dǎo)航系統(tǒng) , 是由美國的國防部主導(dǎo)建立起來的。當(dāng)前用于交通行業(yè)的 GPS系統(tǒng)是美國上世紀(jì) 90年代初建成的第二代 GPS定位系統(tǒng)，第二代系統(tǒng)一共有 24 顆衛(wèi)星組成，可以提供汽車的三維位置、行駛時(shí)間及速度等信息，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)全天候 24 小時(shí)內(nèi)提供高精度的全球定位服務(wù)。每顆衛(wèi)星在各個(gè)軌道平面內(nèi)的升角度距離為90o 。 每顆 GPS 衛(wèi)星的位置是由地面監(jiān)控系統(tǒng)提 供的星歷算得的。 GPS 衛(wèi)星信號(hào)接收設(shè)備能夠?qū)Σ东@待測衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)，然后跟蹤捕捉到的衛(wèi)星的運(yùn)行情況，并對接收到的 GPS 衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行處理，主要包括信號(hào)變換及放大等，然后就可以實(shí)時(shí)地方便地算出被測基站的三維坐標(biāo)位置，還包括三維的時(shí)間和速度。因?yàn)樾盘?hào)接收機(jī)上的時(shí)鐘及 GPS 衛(wèi)星上的時(shí)鐘與 GPS 原子時(shí)鐘存在不同步現(xiàn)象，即鐘差，假設(shè)其分別為Δ tr 與Δ ts ，所以實(shí)際測出的兩者時(shí)間差就包含有鐘差在內(nèi)，可以用 )( ssrr tttt ?????? ）（，? 來表示。這樣一共就有四個(gè)未知的參數(shù)，因此要想求解，就至少需要對 4 顆衛(wèi)星進(jìn)行同步觀測，也即求出 4 個(gè)偽距觀測數(shù)值 P′ ( j =1， 2， 3， 4)。它是一種十分重要的特定的空間信息系統(tǒng)。 該 系統(tǒng)由計(jì)算機(jī) 軟. .. 硬件 及 相關(guān)的過程方法所 構(gòu) 成， 主要用途是 支持空間數(shù)據(jù)的 各種分析處理 ，以便解決復(fù) 雜的管理 和 規(guī)劃 等 問題。 (2)GIS 系統(tǒng)主要是強(qiáng)調(diào)對空間進(jìn)行分析，能夠通過空間解析式模型來實(shí)現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的分析和處理?？臻g 地理目標(biāo)按自身的幾何特征可以劃分為點(diǎn)、線、面這三種類型。由屬性特征數(shù)據(jù)就可以便捷地在地理單元圖形信息和地圖背景的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行深入的綜合分析，為使用者在規(guī)劃、管理和決策方面提供重要的參考數(shù)據(jù)和信息。 GIS 一般包括三類應(yīng)用開發(fā)方式，即基礎(chǔ)開發(fā)、利用相關(guān)的 GIS工具進(jìn)行開發(fā)以及利用組件技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。 GIST 交通地理信息系統(tǒng) 交 通 地 理 信 息 系 統(tǒng) GIST(Geography lnformation System Transportation)是 GIS 在勘 探測繪 、規(guī)劃管理等交通 行業(yè) 的具體應(yīng)用。 GIST 系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集和質(zhì)量控制子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、系統(tǒng)功能表征子系統(tǒng)等組成 [14]。 2）數(shù)據(jù)采集和質(zhì)量控制子系統(tǒng) 該子系統(tǒng)主要用來采集行政區(qū)域邊界、基礎(chǔ)設(shè)施、公路鐵路等這些要素的空間圖形數(shù)據(jù)，然后將其按照不同的空間數(shù)據(jù)類型進(jìn)行分層，使其數(shù)據(jù)質(zhì)量達(dá)到可以滿足管理及規(guī)劃應(yīng)用的要求。 統(tǒng)計(jì)分析，該功能可以把查詢到的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)表格、統(tǒng)計(jì)圖表等各種數(shù)據(jù)表達(dá)方式進(jìn)行展現(xiàn)及統(tǒng)計(jì)分析。 . .. 無線傳輸技術(shù) 車輛上的終端設(shè)備可以獲得其所在位置等實(shí)時(shí)信息，然后就需要利用移動(dòng)通信技術(shù)來將這些采集到的信息 由車輛本事傳送給監(jiān)控系統(tǒng)中心，然后由系統(tǒng)來自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理，與自建信號(hào)基站相比，利用現(xiàn)有移動(dòng)通信運(yùn)營商的在運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)來傳送數(shù)據(jù)，在經(jīng)濟(jì)性和可靠安全性上要好很多 。車輛上的終端設(shè)備通過內(nèi)置無線通信模塊，使用移動(dòng)運(yùn)營商提供的無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)服務(wù)器之間的連接，使其能夠?qū)⒌玫降能囕v數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的服務(wù)器，同時(shí)能夠接收和執(zhí)行服務(wù)器發(fā)出的命令消息。通過信息的交流，公司的決策者能夠得到實(shí)時(shí)的管理決策支持?jǐn)?shù)據(jù)，車輛駕駛和司乘人員能夠享受到信息和安防等服務(wù)，監(jiān)控人員能夠方便快捷的完成監(jiān)控調(diào)度任務(wù)，需要系統(tǒng)提供信息服務(wù)的人員能夠簡單及時(shí)的獲得服務(wù) [20]。為了更好地與用戶之間進(jìn)行交互，服務(wù)器端應(yīng)用應(yīng)提高服務(wù)器處理大量請求時(shí)的響應(yīng)速度。每個(gè)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中繼必須建立雙路由模式即直達(dá)路由和迂回路由；路由器使用動(dòng)態(tài)路由協(xié)議；功能完善強(qiáng)大的防火. .. 墻是路由器網(wǎng)關(guān)必須具有的，可以確保系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保密，也可以檢測到不安全的訪問者。 嚴(yán)格來說跨平臺(tái)性是先進(jìn)性的一種具體表現(xiàn)形式，一般來說跨平臺(tái)性是指軟件能夠在不同的操作系統(tǒng)上運(yùn)行，目前實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)特征的主要技術(shù)是 JAVA 技術(shù)。 確保系統(tǒng)可以在一段時(shí)期內(nèi)能夠自行檢測、隨時(shí)可以監(jiān)控、如果發(fā)現(xiàn)問題就會(huì)告知系統(tǒng)完善日志管理功能，方便技術(shù)處理員可以快速找 到故障位置，即時(shí)處理問題所在；如果一臺(tái)服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)服務(wù)器上，就是所說的雙機(jī)熱備份系統(tǒng)。 根據(jù)用戶的需求和習(xí)慣制定用戶的車載終端，所有的程序都必須符合出租車行業(yè)的要求，系統(tǒng)界面友好、功能易操作和學(xué)習(xí)，作業(yè)流程加以規(guī)范和完善。 7．系統(tǒng)兼容性 兼容現(xiàn)有的和將要采用的顯示終端設(shè)備，要求總系統(tǒng)、子系統(tǒng)相互進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問，保證網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)發(fā)展。 . .. 系統(tǒng)功能 基本 GIS功能 1．地圖顯示功能 可對當(dāng)前的地圖進(jìn)行放大、縮小、快速拖拽漫游操作，以便了解某個(gè)移動(dòng)目標(biāo)所在位置的詳細(xì)情況或了解更大區(qū)域或全局的整體情況，可根據(jù)目標(biāo)地理信息的要求進(jìn)行多層地理信息處理。 3．制圖概括功能 圖形開窗放大與縮小時(shí)，隨著縮放比例的不 同，顯示不同詳細(xì)程度的地圖，避免屏幕顯示過密不利觀察，使屏幕承載度趨于合理。例如：當(dāng)車輛超出城區(qū)圖范圍時(shí)，自動(dòng)切換到郊區(qū)圖上，反之由郊區(qū)圖進(jìn)入城區(qū)圖范圍時(shí)自動(dòng)切換到城區(qū)圖。 8．輔助功能 距離面積測定、分析、測量并提供任意弧段距離測量功能與任意多邊形周長和面積量算功能。 車輛監(jiān)控和調(diào)度功能 1．實(shí)時(shí)監(jiān)控功能 從通信模塊得到的實(shí)時(shí)的車輛經(jīng)緯度，然后在電子地圖上找到相應(yīng)的點(diǎn)以特定圖標(biāo)顯示車輛位置，不斷對位置信息進(jìn)行刷新，實(shí)時(shí)顯示移動(dòng)目標(biāo)的位置和狀態(tài)，同時(shí)能提供該移動(dòng)目標(biāo)的檔案資料。支持多個(gè)窗口的顯示，可以在所有監(jiān)控窗口上任意移動(dòng)。中心接到報(bào)警后，監(jiān). .. 控客戶端會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提醒值班接警員有警情發(fā)生。 數(shù)據(jù)管理功能 1．系統(tǒng)管理功能中心 程序啟動(dòng)時(shí)須輸入操作員號(hào)碼和口令。日志內(nèi)容包括：賬號(hào)登錄的時(shí)間、坐席對 車輛發(fā)送的指令等。模糊查詢功能。 如下圖 31 所示，是 車輛監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)總體結(jié)構(gòu)圖，主要包括 車載客戶端、無線網(wǎng)絡(luò)、 監(jiān)控中心 、車輛監(jiān)控這幾部分。 按其不同的功能 可 分為服務(wù)器和客戶這兩大塊。 這樣的模式就限定了 C/S 使用的范圍僅僅是在用戶數(shù)量小、工作任務(wù)輕、數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)、安全系數(shù)較高且速度快的局域網(wǎng)中。 用戶數(shù)量的增多導(dǎo)致客戶端的應(yīng)用程序也隨之增多，這就要求客戶端提高其配置來達(dá)到更好的性能，這就增加了成本。 從根本上來講， B/S 模式是C/S 模式的一種延伸，它是基于 C/S 模式發(fā)展而來 的 ，即 B/S 模式將 C/S 的兩層結(jié)構(gòu)發(fā)展成三層結(jié)構(gòu) ， B/S 結(jié)合了 Web 的應(yīng)用。 圖 32 Browser/Server 結(jié)構(gòu) 將 事務(wù)邏輯不發(fā)移出到 Web 服務(wù)器中，有效地減輕了客戶端和工作人員的工作負(fù)擔(dān) ，同時(shí)這種三層結(jié)構(gòu)彼此之間是相互獨(dú)立的，改變其中任何一層，對其他兩層都不會(huì)產(chǎn)生影響 。 工作人員對設(shè)備的維護(hù)工作基本上只是針對服務(wù)器了 ，而不用再擔(dān)心用戶的客戶端，因?yàn)榭蛻舳瞬辉傩枰獙ｉT的軟件，當(dāng)企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級(jí)變更時(shí)，只需對客戶端的軟件升級(jí)即可，不再需要維護(hù)人員 上門服務(wù) ，. .. 大大減輕了工作人員的工作量和企業(yè)的投資 成本。 B/S 模式是基于 Inter 網(wǎng)絡(luò)的 Web 服務(wù)，因此有利于對信息進(jìn)行及時(shí)的發(fā)布，進(jìn)而使得數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用功能得到大幅度提升，適應(yīng)了時(shí)代的要求。 該模式的主要貢獻(xiàn)是將業(yè)務(wù)邏輯和顯示功能分開，這樣就降低了 處理和顯示數(shù)據(jù)的對象之間的聯(lián)系程度，因此該方法在一定領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用 。模型對象在 MVC 中 擔(dān)任最重要的角色，處理任務(wù)繁多， 模型處理后的數(shù)據(jù)格式與模型沒有必然聯(lián)系 ，這就方便了為其他視圖對象提供相關(guān)數(shù)據(jù)。 3)控制器 (Control)對象 控制器對象的主要任務(wù)是根據(jù)用戶。它為用戶提供方便的輸入方式，激活 應(yīng)用邏輯運(yùn)行，同時(shí)也將運(yùn)行結(jié)果顯示給操作人員。 MVC 模式主要有以下三個(gè)對象： 1) 模型 (Model)對象 在整個(gè)模型中，最核心 、 占據(jù)最重要地位的當(dāng)數(shù)模型對象， 它在 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中起到關(guān)鍵作用，有效地減少了代碼長度；且 它在應(yīng)用程序中擔(dān)任著重要角色。 但綜合前面的分析，最終監(jiān)控中心系統(tǒng)的構(gòu)架還是采用了 B/S 模式。 B/S 模式的 客戶端相當(dāng)于一個(gè)瀏覽器，人們可以像使用電腦一樣，通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊即可訪問相應(yīng)的信息，如點(diǎn)擊圖像，即可訪問相關(guān)的圖像信息，而不再需要對用戶進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)， 該設(shè)備在未來將會(huì)有很好的前景。 C/S 模式中存在很多問題和弊端，而 C/S 體系結(jié)構(gòu)的升級(jí)版 —— B/S 模式則很好的解決了這些問題，從根本上對 C/S 模式進(jìn)行了一個(gè)改革，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 客戶端 只擔(dān)任顯示功能， 不再進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算和數(shù)據(jù)處理 ，服務(wù)器也發(fā)揮了服務(wù)器的強(qiáng)大功能，便于工作人員對設(shè)備的維護(hù)，這樣就大大降低了 設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用、投資成本以及對客戶端的硬件要求。 客戶端 只需安裝少量客戶端軟件， 借助Inter 網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器進(jìn)行通信， 而對數(shù)據(jù)的訪問、程序的執(zhí)行都基本上在服務(wù)器上。一個(gè)平臺(tái)一旦搭建好后，就不好輕易更改， 一旦需要修改，就要更新所有客戶端程序，