【正文】 實(shí)現(xiàn) 同濟(jì)大學(xué) . .. 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本人完全了解同濟(jì)大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意如下各項(xiàng)內(nèi)容：按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學(xué)校有權(quán)提供目錄檢索以及提供本學(xué)位論文全文或者部分的閱覽服務(wù)；學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國家有關(guān)部門或者機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版；在不以贏利為目的的前提下，學(xué)?？梢赃m當(dāng)復(fù)制論文的部分或全 部內(nèi)容用于學(xué)術(shù)活動。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。隨著這個(gè)行業(yè)的不斷發(fā)展，在其中也引申出了各種管理問題，并實(shí)實(shí)在在的地放在了對出 租車行業(yè)進(jìn)行管理的相關(guān)政府單位及出租車企業(yè)管理者的面前。 3S 技術(shù)，即 GPS、 GIS 和 GPRS，是集衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)、空間技術(shù)和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)與一體的新型現(xiàn)代信息技術(shù)，它通過多學(xué)科的高度集成來實(shí)現(xiàn)對空間信息的采集、分析、處理、管理、傳播及應(yīng)用等。通過調(diào)試仿真該系統(tǒng)在出租車管理 中增加交通的機(jī)動性，提高運(yùn)營效率；降低事故的可能性，避免事故，提高出租車公司的服務(wù)管理水平 。 the bination of the three is more applications in system integration, vehicle monitoring, vehicle scheduling, vehicle security project. In this paper, the design goal is integrated 3G technology application in taxi dispatching, while addressing system monitoring center in the actual problems occurring in the process, especially the most current monitoring system for the centralized architecture caused by such as monitoring vehicle capacity is limited, hard to expand the system, monitoring mechanism is unreasonable wait for a problem. In view of these problems this paper puts forward a distributed architecture of monitoring center design. Increase traffic . .. mobility through simulation and debug the system in the taxi management to improve operational efficiency。隨著社會的不斷 進(jìn)步和老百姓生活水平的逐漸提高，人們對道路交通條件開始有了越來越高的要求。以中國為例， 2021 年中國的汽車總產(chǎn)量為 萬輛，其中民用載客汽車大約有 萬輛。 城市出租車作為公共交工具的一種，在城市的汽車客運(yùn)系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用，出租車由于快捷、方便 、舒以及服務(wù)面廣等優(yōu)點(diǎn)，和其他公交方式有著很大的區(qū)別和不同。當(dāng)前各個(gè)城市對出租車的運(yùn)營管理，大部分都采用以自營為主、調(diào)度為輔的管理辦法，“路拋式”成為該行業(yè)的主要運(yùn)營模式，所有這些因素都為交通問題的發(fā)生埋下了隱患。出租車在補(bǔ)充城市公共交通客運(yùn)不足的同時(shí)，也隨之帶來了一些問題，主要表現(xiàn)兩個(gè)方面：首先是在城市中心區(qū)域及郊區(qū)出租車數(shù)量分布不均勻，出租車大部分都集中在市區(qū)中心地帶，而郊區(qū)卻很少，從而造成出租車空載率較高；其次是隨著出租車的增多，容易造成交通堵塞，造成更多的環(huán)境污染 [1]。將 3S 技術(shù)應(yīng)用于出租車的調(diào)度系統(tǒng)上，對發(fā)展我國的車輛自動定位及汽車導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)，具有十分重要的社會現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)效益。以新加坡的出租車公司為例，他們早在 1995 年底就開始裝備較完備的 GPS 智能管理調(diào)度系統(tǒng)，為出租車乘客提供便捷的派車服務(wù)。雖然如此，該系統(tǒng)在20世紀(jì)末依然被全球很多國家采用，業(yè)務(wù)遍布世界各地，成為出租車行業(yè)最成功的管理調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)營提供商 [3]。最早在國內(nèi)介紹出租車智能化管理調(diào)度系統(tǒng)的是曹春生，在他 1999年發(fā)表的文章中，出租車調(diào)度系統(tǒng)有以下幾個(gè)子系統(tǒng)組成：叫車輸入子系統(tǒng)、調(diào)度子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)及語音通信子系統(tǒng)、車載設(shè)備等，文章還對調(diào)度的原理及過程進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。該系統(tǒng)能夠無需調(diào)度中心支持而達(dá)到完全的自主呼叫，因此可以快速的調(diào)度出租車。在這種背景下，也只有上海、北京等一線發(fā)達(dá)城市采用過出租車調(diào)度系統(tǒng) [4]。而且由于國內(nèi)的乘客習(xí)慣于在道路兩邊直接招手叫車的方式，導(dǎo)致該系統(tǒng)并沒有達(dá)到事先預(yù)期的效果。本文首先介紹了國內(nèi)外車輛監(jiān)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，并結(jié)合當(dāng)前出租車行業(yè)需求和背景，分析了出租車監(jiān)控的必要性和可行性；繼而對與本文有關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)和原理做了詳細(xì)的介紹和分析；在理論分析的基礎(chǔ)上，本文給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，包括系統(tǒng)需求、功能、及軟件設(shè)計(jì)模式等；重點(diǎn)分析了實(shí) 現(xiàn)監(jiān)控中心的分布式計(jì)算原理、實(shí)現(xiàn)技術(shù)；同時(shí)，對系統(tǒng)進(jìn)行分層設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，并給出了系統(tǒng)部分界面。 . .. 第 2 章 出租車智能管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 伴隨著 GPS 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（ Global Positioning System）、 GIS 地理信息系統(tǒng)（ Geographic Information System）以及 GPRS 無線通信技術(shù)的不斷成熟和日漸廣泛的應(yīng)用，給構(gòu)建出租車行業(yè)的實(shí)時(shí)管理調(diào)度系統(tǒng)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障，也使得系統(tǒng)的搭建成為可能。該系統(tǒng)最初只應(yīng)用于美國的軍事領(lǐng)域，后來才慢慢的進(jìn)入到民用應(yīng)用領(lǐng)域 [6]。 GPS 全球定位系統(tǒng)組成 GPS 全球定位系統(tǒng)主要由衛(wèi)星、地面監(jiān)控設(shè)施以及信號接收機(jī)等三大部分構(gòu)成。在同一個(gè)軌道上的衛(wèi)星相比西邊相鄰軌道上的對應(yīng)衛(wèi)星升角度距超前為. .. 30o。地面監(jiān)控中心監(jiān)測所有衛(wèi)星上各種設(shè)備的正常工作情況，以及控制衛(wèi)星能夠始終沿著預(yù)定軌道運(yùn)行。安裝了 GPS 接收機(jī)的出租車在行駛過程中實(shí)行動態(tài)定位，接收機(jī)天 線在追蹤衛(wèi)星的過程和地球發(fā)生相對運(yùn)動，然后接收機(jī)就可以根據(jù) GPS信號測出租車實(shí)時(shí)的三維坐標(biāo)和速度等數(shù)據(jù)。 GPS 衛(wèi)星的鐘差由地面的監(jiān)控系統(tǒng)測出，因此它是一個(gè)己知值，所以它實(shí)際測出的距離被叫做偽距觀測值，它的計(jì)算公式在加上衛(wèi)星鐘差矯正后為： rsr tcttP ????? )(cc, ? （ 22） 一般來說要想足夠精度地測定接收機(jī)的鐘差是難以實(shí)現(xiàn)的，因此常把它作為一個(gè)待定參數(shù)，然后結(jié)合 GPS 衛(wèi)星接收機(jī)的位置坐標(biāo)值一 起解算出來。這樣就能夠構(gòu)建 4 個(gè)方程式組成的方程 組，解方程組即可求出 GPS 衛(wèi)星接收機(jī)的位置坐標(biāo) ( X， Y， Z )和其鐘差Δ tr。 GIS 在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng) 的 支持下，對 地球 整個(gè)或部分表層（包括大氣層）空間中的有關(guān) 空間和 地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲存、管理、 計(jì)算 、分析 處理 、顯示和描述的 信息 系統(tǒng) [10]。 它處理 的對象是多種地理空間 的 實(shí)體數(shù)據(jù) 以及 其 相互之間的 關(guān)系，包括遙感圖像數(shù)據(jù)、空間 定位 數(shù)據(jù)、 圖形及 屬性數(shù)據(jù)等 。 (3)在 GIS 系統(tǒng)的發(fā)展歷程中，人的因素在其中有著越來越重要的作用和影響。這三種基本類型目標(biāo)點(diǎn)狀、線狀、面狀間有著嚴(yán)格的鄰接、關(guān)聯(lián)與包含等拓?fù)潢P(guān)系。 . .. GIS 地理信息系統(tǒng)軟件及應(yīng)用開發(fā) GIS 系統(tǒng)根據(jù)其內(nèi)容的不同可以分為工具型 GIS 和應(yīng)用型 GIS 兩大類型，其中第一種 GIS 具備空間數(shù)據(jù)輸入、存儲、管理、分析處理及輸出等功能；而第二種 GIS 則是為一些專業(yè)領(lǐng)域的工作提供服務(wù)。其中利用前兩種開發(fā)方式設(shè)計(jì)的軟件在系統(tǒng)功能上往往會有較大的不足，而且其設(shè)計(jì)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)難度較大，造成了其在應(yīng)用上的限制。 GIST是一個(gè)集采集 、 儲存 、管理 和 分析處理空間信息和交通信息 于一體的 計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)。 1）數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng) 在交通地理信息系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)是其核心組成之一。系統(tǒng)提供的屬性數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)，能夠?qū)ο鄳?yīng)的屬性數(shù)據(jù)，例如如上所述的行政交通區(qū)域、基礎(chǔ)設(shè)施、路線等信息進(jìn)行輸入、查詢、修改及 管理等功能。 路徑優(yōu)化，該功能可以讓用戶設(shè)定起止點(diǎn)來選擇最優(yōu)也即最短路徑，同時(shí)可以通過設(shè)置來使某個(gè)路口或者路段禁行，以及給 定條件下的最佳路徑尋找。 全球移動通訊系統(tǒng)（ Global System for Mobile Communication， GSM）是國內(nèi)目前應(yīng)用最為廣泛和成熟的移動通信標(biāo)準(zhǔn)。 . .. 3 系統(tǒng)功能及需求 移動目標(biāo)監(jiān)控的目的，是為了在移動目標(biāo)及其管理者之間建立一種準(zhǔn)確、迅速、有效的信息溝通方式。 系統(tǒng)需求特點(diǎn) /服務(wù)器模式（ Browser/Server） 目前，傳統(tǒng)的客戶端 /服務(wù)器結(jié)構(gòu)（ C/S）正在被 B/S 結(jié)構(gòu)或其它的分布式體系結(jié)構(gòu)所取代，由于 B/S 方式僅要求客戶機(jī)上安裝有瀏覽器即可（包括 IE或 Netscape），因此具有界面風(fēng)格統(tǒng)一、開放、應(yīng)用程序維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn) [21]。 GPS 車輛監(jiān)控信息管理系統(tǒng)的通信安全也直接影響整個(gè)系統(tǒng)的安全性。對于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一定要采用具備 C2 級以上的數(shù)據(jù)安全控制機(jī)制；數(shù)據(jù)庫還應(yīng)該具有完整的鎖機(jī)制；如果有些數(shù)據(jù)的保密要求非常嚴(yán)格，這些數(shù)據(jù)可以字段加密去儲存，這些 數(shù)據(jù)即使是數(shù)據(jù)管理員也無法讀出來?？梢赃m用于任何不同的軟硬件平臺，而且也適用于任何規(guī)模和不同管理方式的企業(yè)，新用戶容易添加到系統(tǒng)上，自動完善各種操作。當(dāng)一些軟件有重要操作時(shí)要設(shè)置日志記錄，作為系統(tǒng)日志的補(bǔ)充，并且加強(qiáng)管理功能；不僅需要系統(tǒng)定期的自行檢測，而且設(shè)計(jì)軟件過程當(dāng)中也要考慮數(shù)據(jù)監(jiān)控，當(dāng)系統(tǒng)被攻擊后可以提早作出察覺。 可以適用于任何不同的軟硬件平臺，而且也適用于任何規(guī)模和不同管理方式的企業(yè)，新用戶容易添加到系統(tǒng)上，自動完善各種操作。 9．系統(tǒng)擴(kuò)充性 考慮到業(yè)務(wù)在不斷發(fā)展、變化，因此要求系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)、容量、通信和處理能力等方面具有擴(kuò)充性和升級的能力。 2．圖層控制 可見性控制與圖層顯示優(yōu)先性控制功能。 4．鷹眼功能 當(dāng)主窗口顯示放大的局部圖形時(shí)，可另開一個(gè)小窗口顯示全境，并可通過該窗口控制主窗口的顯示內(nèi)容。 6．地圖打印 可隨時(shí)打印實(shí)時(shí)顯示的地圖圖樣及窗口顯示的界面。具有輔助決策功能：距離測定、路線查詢、建筑物查詢、其他信息查詢。 2．單目標(biāo)跟蹤 可選定車輛進(jìn)行目標(biāo)跟蹤顯示，當(dāng)跟蹤目標(biāo)移動到屏幕邊緣時(shí)，電子地圖自動調(diào)整將目標(biāo)顯示在畫面的中心。同時(shí)接受操作員的控制。該模塊主要完成對于防盜、防劫、越界、求助等類型的報(bào)警處理功能。設(shè)系統(tǒng)管理員可管理操作員權(quán)限及可修改口令。 3．?dāng)?shù)據(jù)庫查詢功能 數(shù)據(jù)庫修改、查詢功能：可通過數(shù)據(jù)庫添加修改查詢車輛的具體情況。 . .. 第 4 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)原理 車輛定位主要是采用 GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)，而監(jiān)控中心與車輛之間則主要是通過利用 GPRS 移動通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸來的實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信 的 。 圖 31 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)體系模式 整個(gè) WebGPS 車輛監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是 監(jiān)控中心。 服務(wù)器部分的主要功能是 對 數(shù)據(jù)庫的處理， 對一些 后臺程序進(jìn)行統(tǒng)一管理和操作，例如對外部設(shè)備的共享管理以及對共享數(shù)據(jù)庫的一個(gè)操控 ；而 客戶部分則 主要是對應(yīng)用程序的處理 、 對請求 做出 一定的 響應(yīng) 以及執(zhí)行一些前臺 服務(wù) ， 如 對用戶接口的管理、報(bào)告請求以及共享數(shù)據(jù)的處理 等 。 隨著社會的發(fā)展，用戶數(shù)量不斷增多，人們對系統(tǒng)性能的要求也越來越高，系統(tǒng)也由原先的小型化變成了大型化，這無疑對 C/S 模式提出了更高的要求，而 C/S 的局限性到導(dǎo)致它將無法滿足人們的這些需求，具體體現(xiàn)到以下幾點(diǎn)： 大量的程序開發(fā)。 系統(tǒng)維護(hù) 、系統(tǒng)移植的工作量增大。 B/S 系統(tǒng)中，主要的工作負(fù)擔(dān)都移植到了服務(wù)器上，客戶端的工作任務(wù)相對較小，大大簡化了 客戶 端 的工作?，F(xiàn)在客戶端只需要承擔(dān)顯示功能，不在進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算和數(shù)據(jù)訪問功能，只給客戶提供顯示功能 ，使得客戶端變得“苗條了許多” ，而且客戶端的性能也不要求很高了，有效地降低了投資成本； 工作人員對設(shè)備的維護(hù)上從原先對每個(gè)客戶端的維護(hù)轉(zhuǎn)變成只對 Web 服務(wù)器的維護(hù)， 維護(hù)的工作量大大降低 。 操作簡單明了。 但是， B/S 模式并不是沒有缺點(diǎn)，與 C/S 模式相比，其不足主要表現(xiàn)在：設(shè)備運(yùn)行速度不高，對網(wǎng)絡(luò)流量的要求較大，因?yàn)?B/S 模式主要依賴于網(wǎng)絡(luò)，客戶端 與 Web服務(wù)器，以及 Web服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫之間的相互通信都需要 Inter來實(shí)現(xiàn)。 MVC 根據(jù)不同功能將應(yīng)用 平臺劃分了不同模塊，使其結(jié)構(gòu)更加明了，更加直觀， 便于隨著系統(tǒng)的變化而改變。 . .. 2)視圖 (View)對象 在應(yīng)用程序中 負(fù)責(zé) 產(chǎn)生用戶界面的是視圖對象 ，其功能主要是管理操作人員與應(yīng)用程序之間相互通信