【文章內(nèi)容簡介】 ......... 54 軌 跡 回放 .................................................................................................... 56 車 輛 報(bào)警 .................................................................................................... 57 數(shù) 據(jù) 管 理 模 塊 .................................................................................................. 59 數(shù) 據(jù) 的 存 儲 ................................................................................................ 59 數(shù) 據(jù) 庫 與 系 統(tǒng) 的 數(shù)據(jù) 交互 ........................................................................... 62 車 輛 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 控系統(tǒng) 實(shí) 車 聯(lián) 調(diào)測試 .................................................................. 63 測 試 的 硬 件 平 臺 ......................................................................................... 63 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 行 結(jié) 果 ......................................................................................... 65 系 統(tǒng) 的 性 能 分 析 ......................................................................................... 67 本 章 小 結(jié) .......................................................................................................... 68 6 結(jié)論與展望 ............................................................................................................. 69 VI 目 錄 論 文 總 結(jié) ........................................................................................................... 69 展望 ................................................................................................................... 70 謝 ...................................................................................................................... 71 致 參考 文 獻(xiàn) ...................................................................................................................... 73 附 錄 ...................................................................................................................... 77 作者 在攻 讀 學(xué) 位 期 間 發(fā) 表 的論 文 目錄 ............................................................ 77 作 者在 攻 讀 學(xué) 位期 間 參 加 的科 研 項(xiàng) 目 目錄 .................................................... 77 A. B. VII 重慶 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 VIII 1 緒 論 1 緒 論 論文的目的和意義 隨著我 國 經(jīng)濟(jì) 的 持續(xù) 、 穩(wěn)定、 高 速的 發(fā) 展， 道 路交通 等 基礎(chǔ) 設(shè) 施智 能 化水 平 的不斷提 高 ，中國 汽車 市場高速 發(fā) 展，車 輛的 數(shù)量日益 增 多。作 為人 們最重要 的 交通工具 之 一，汽 車在 社會經(jīng)濟(jì) 和 生活中 扮演 著重要的 角 色。然 而， 車輛數(shù)量 的 增加帶來 了 一系列 嚴(yán)重 問題。交 通 事故頻 繁發(fā) 生、交通 擁 堵也越 來越 突出，這 些 問題直接影響著社會的發(fā)展和人民的生活和生命財(cái)產(chǎn)安全 [1]。 同時 ， 利用車輛作案 和以車輛作為犯罪對象的案件日益增多 ， 由 于 車輛的機(jī)動性 ， 犯罪 分 子快速作案、 逃離現(xiàn)場 、 藏匿贓物 ， 這為公安民警破案 ， 取證帶來了極大的困 難 [2]。 另外 ， 出租 車公司 、 物 流 公司 、 公 交公司 、 特種車輛如公安 1 急救中心 1 銀行運(yùn)鈔 10 消防 119 等單位對各自車輛的調(diào)度 、 監(jiān)管要求也越來越高 。 尤其是近年來隨著家 庭私人用 中 高檔車 輛數(shù) 量的急劇 攀 升，私 家車 主對自己 愛 車尋求 安全 保護(hù)，以 及 要求提供 必 要服務(wù) 的愿 望日益強(qiáng) 烈 。為了 解決 這一系列 的 問題， 從而 提出了智 能 交通系統(tǒng) ITS（ Intelligent Transport System） ， 并得到了迅速的發(fā)展 。 所謂智能交通 系統(tǒng) ITS[3]， 就是將 先 進(jìn)的通信技術(shù) 、 自動控制技術(shù) 、 計(jì)算機(jī)技術(shù)等應(yīng)用于交通管 理體系， 通 過科技 手段 控制交通 狀 況，建 立 一 種全方位 發(fā) 揮作用 的實(shí) 時、準(zhǔn)確 、 高效的交通綜合管理和控制系統(tǒng) 。 ITS 的發(fā) 展 降低了交通事故 ， 優(yōu)化了對汽車的管 理，提高 了 交通運(yùn) 輸效 率 ， 增強(qiáng) 了 汽車的 安全 性和控制 性 ， 緩解 了 由 交通帶來 的 經(jīng)濟(jì)和能源的巨大壓力 。 因此 ， ITS 的設(shè)計(jì) 與 開發(fā)正成為學(xué)者們研究的熱點(diǎn) ， 而車 輛遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是 ITS 的重要組成部分，是極具市場潛力和經(jīng)濟(jì)效益的應(yīng)用項(xiàng)目 之一，所 以 集技術(shù) 、管 理、服務(wù) 為 一體的 遠(yuǎn)程 車載監(jiān)控 系 統(tǒng)已成 為非 常活躍的 研 究領(lǐng)域。 Android 是 Google 于 20xx 年底開發(fā)出來的開源手機(jī)操作系統(tǒng) ， 是首個為移動 終端打 造 的真 正 開放 和 完整的 移 動軟 件 [4]。 Google 始終把移動 智能 手機(jī)終 端 作 為 切入點(diǎn)， 引 領(lǐng)其整 合全 球信息的 戰(zhàn) 略，同 時也 是對下一 代 信息技 術(shù)革 命大趨勢 的 把握 。 至今 ， Android 操作系統(tǒng)除了應(yīng)用于移動手機(jī)外 ， 還廣泛用于物聯(lián)網(wǎng)的信息 終端。從 20xx 年第 一 款實(shí)現(xiàn)可測量血壓的 Android 終端面世開始 ， 陸續(xù)出現(xiàn)了可 以作為車載導(dǎo)航的基于 Android 的終端，以及可以掃描二維碼、控制微波爐冰箱、 可以控制機(jī)頂盒的 Android 終端 [45]。 可以看出 ， Android 不僅是手 機(jī) 操作系統(tǒng) ， 其 在推動信息社會的發(fā)展起到了實(shí)實(shí)在在的作用。 隨著社 會 的發(fā) 展 ，人 們 對車輛 的 運(yùn)行 質(zhì) 量、 安 全性和 交 通提 出 了越 來 越高 的 要求，因此，建立 Android 智能手機(jī)上的車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義， 1 重慶 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 主要體現(xiàn)在一下幾個方面： 對于用 戶 來說 ， 車輛 遠(yuǎn) 程監(jiān)控 系 統(tǒng)可 以 實(shí)時 監(jiān) 控汽車 的 狀態(tài) ， 獲取 車 輛的 運(yùn) 行數(shù)據(jù)， 及 時發(fā)現(xiàn) 車輛 的潛在故 障 并對用 戶發(fā) 出報(bào)警提 示 ，在一 定程 度上可以 避 免交通事 故 和由 于 車 輛 故障帶來 的 交通 堵 塞 ； 同時 ， GPS 地 圖 導(dǎo) 航 功能可以顯示 車輛的地 理 位置， 增強(qiáng) 了車輛的 防 盜功能 ，當(dāng) 車輛發(fā)生 故 障時， 可以 第一時間 將 車輛位置 信 息和故 障信 息發(fā)送給 維 修部門 ，方 便維修部 門 掌握車 輛狀 況針對性 地 解決問題。 對于汽 車 廠商 來 說， 該 系統(tǒng)實(shí) 現(xiàn) 了實(shí) 時 數(shù)據(jù) 的 無線傳 輸 ，解 決 了采 集 數(shù)據(jù) 的 距離限制 問 題，提 高了 數(shù)據(jù)分析 處 理的效 率； 同時，該 系 統(tǒng)可以 長期 地、實(shí)時 地 監(jiān)控車輛 各 個部件 的參 數(shù)，從而 獲 取大量 真實(shí) 的汽車狀 態(tài) 參數(shù)， 通過 對這些參 數(shù) 進(jìn)行分析可以對車輛的性能進(jìn)行評估，以指導(dǎo)對車輛的改進(jìn)工作。 對于整 個 交通 系 統(tǒng)來 說 ，車輛 遠(yuǎn) 程監(jiān) 控 系統(tǒng) 可 以綜合 實(shí) 際的 交 通狀 況 對車 輛 進(jìn)行調(diào)度、誘導(dǎo)和路徑優(yōu)化，合理選則車輛出行路線，提高了交通利用率。 對于整個系統(tǒng)來說，采用 Android 智能手機(jī)作為車輛數(shù)采終端，無需專用的、 昂貴的車 載 終端， 降 低 了系統(tǒng)成 本 ，使整 個系 統(tǒng)更易被 用 戶所接 受， 從而推廣 整 個系統(tǒng)的安 裝 。 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是智能交通系 統(tǒng) （ ITS） 的關(guān)鍵部分 ， 是目前國內(nèi)外研究的 重要前沿 課 題，各 國都 展開了積 極 的研究 。 世 界范圍內(nèi) ， 在野外 探測 、特種車 輛 導(dǎo)航 、 物流運(yùn)輸 、 交 通 監(jiān)管等領(lǐng)域都涉及和運(yùn)用到車輛導(dǎo)航技 術(shù) [6]。 隨著地理信息 系統(tǒng) GIS（ Geographic Information System） 、 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) GPS（ Global Position System） 、 3G 無線通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展 ， 車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)逐漸 成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。 國外發(fā)展現(xiàn)狀 從 20 世紀(jì)伊始 ， 國外就致力于智能交通系統(tǒng)的研究工作 ， 尤其是美國 、 日本 和歐洲各國。進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和導(dǎo)航技術(shù)的發(fā) 展使車輛的定位和導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí) [7]， 特別是美國全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) GPS 的建立和 民 用化， 為用 戶提供了 一 種廉價 、實(shí) 用的定位 手 段，同 時， 降低了研 究 者的開發(fā)成本和用戶的使用成本 ， 從而推動 了 車 輛 監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入了新的高潮 。 1997 年 1 月 ， 麻省理工大學(xué)和斯坦福大學(xué)就聯(lián)合主辦了首屆基于 Inter 的遠(yuǎn)程監(jiān)控系 統(tǒng)和診斷工作會 議 [8]， 有來自 30 多個研究機(jī)構(gòu)和公司的 50 位代表到會 ， 會議討論 了遠(yuǎn)程監(jiān) 控 系統(tǒng)的 開放 式體系、 傳 輸協(xié)議 、診 斷信息規(guī) 程 以及對 用戶 的合法限 制 等，并對 未 來的科 技發(fā) 展做了展 望 。由麻 省理 工大學(xué)和 斯 坦福大 學(xué)聯(lián) 合開發(fā)的 基 2 1 緒 論 于 Inter 的下一代 遠(yuǎn) 程監(jiān)控系統(tǒng)和診斷示范系統(tǒng)得到了一期儀表行業(yè) 、 計(jì)算機(jī)行 業(yè)的惠普 （ HP） 、 SUN、福特（ Ford） 、英 特 爾 （ Intel）以及波 音 （ Boeing）等 12 家公司的 熱 情支持 和配 合。之后 ， 這些同 時共 同 合 作開 發(fā) 出了一 套新 的試驗(yàn)系 統(tǒng) Testbed，該系統(tǒng)的特 點(diǎn) 是： ①采用嵌入式的 Web 組網(wǎng)方式； ②采用 Bayesian Net 和 JAVA 搭建平臺； ③實(shí)現(xiàn)在 Inter 范 圍 內(nèi)的監(jiān)控信息和診斷推理。 上世紀(jì) 60 年代末期到 1997 年 ， 美國政府用于智能交通系 統(tǒng) （ ITS） 的研究開 發(fā)費(fèi)用年度預(yù)算總計(jì)為 億美元。當(dāng)時就提出了一種用于控制和疏導(dǎo)交通的 電子路徑引導(dǎo)系統(tǒng) ERGS，這只是具有路徑規(guī)劃與引導(dǎo)能力的導(dǎo)航系統(tǒng)。從 90 年 代開始， 美 國就相 繼完 成了車載 導(dǎo) 航系統(tǒng) 、車 載服務(wù)系 統(tǒng) 、通信 媒介 和其他智 能 交通系統(tǒng)的研究與試驗(yàn)。美國較多將碼分多址 CDMA、蜂窩數(shù)字式分組數(shù)據(jù)交換 網(wǎng) CDPD 和 Inter、 結(jié)合 GPS 應(yīng)用于車輛導(dǎo)航 、 急救和物流的終端機(jī) 上 [9]， 如美 國的聯(lián)合包裹服務(wù)公 司 （ UPS） ， 通過引進(jìn) WEBGIS 技術(shù) ， 監(jiān)控服 務(wù) 商向用戶提供 網(wǎng)上查詢 和 跟蹤?quán)] 件服 務(wù)，同時 ， 公司可 以在 遠(yuǎn)程知道 郵 件配送 車輛 的位置和 狀 態(tài) ； 20xx 年美國通用福特汽車公司首先推 出 的“ onStar”系統(tǒng)，如圖 所示， 它通過無 線 網(wǎng)絡(luò)將 車輛 的位置信 息 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