【正文】 的命令包確定幀尾 n 命令尾 1 數(shù)據(jù)尾是 0x7E為了命令包分割的方便，除命令頭和命令尾外，命令包的中間部分都要采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)義，轉(zhuǎn)義規(guī)則如下：協(xié)議內(nèi)容中出現(xiàn) 0x7E 時(shí)，轉(zhuǎn)義成 0x7D、0x5E 兩個(gè)字節(jié)，其中：0x5E = 0x7E ^ 0x20協(xié)議內(nèi)容中出現(xiàn) 0x7D 時(shí)，轉(zhuǎn)義成 0x7D、0x5D 兩個(gè)字節(jié)，其中：0x5D = 0x7D ^ 0x20在發(fā)送命令包時(shí)，要做上面規(guī)則的變換。在接收到命令包時(shí)，遇到轉(zhuǎn)義字符 0x7D 時(shí)，則下面一個(gè)字符就^0x20 進(jìn)行數(shù)據(jù)還原。25 / 47沒有定義的字段都用 0 填充。字符串都是采用 GB2312 編碼，以‘\0’結(jié)尾，除特殊聲明部分。協(xié)議保持向前兼容，對(duì)原有的命令新增加的內(nèi)容都放在原有字段后面，終端設(shè)備支持在原有命令后面添加新的內(nèi)容。 GPS 數(shù)據(jù)格式GPS 數(shù)據(jù)中的日期時(shí)間數(shù)據(jù)、經(jīng)度、緯度、速度、角度都是采用 BCD碼，不足部分用 0 填充，如經(jīng)度格式是 DDDMM:MMMM，采用 5 個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)，高位存放在低地址，格式如：0D DD MM MM MM具體格式如下：名稱 字節(jié)數(shù) 內(nèi)容日期時(shí)間 6 YY:MM:DD HH:MM:SS，是北京時(shí)間緯度 4 DDMM:MMMM經(jīng)度 5 DDDDMM:MMMM速度 2 ，單位：海里/小時(shí)，精度： 海里/小時(shí)，范圍：~角度 2 ，單位：度，精度： 度，范圍：~信息標(biāo)志 1 0~3Bit 表示 GPS 收到的衛(wèi)星數(shù)，范圍：0~16；4Bit 表示補(bǔ)傳數(shù)據(jù)和正常數(shù)據(jù)的標(biāo)志，0 標(biāo)志正常數(shù)據(jù)，1 標(biāo)志補(bǔ)傳數(shù)據(jù)；5Bit 表示東/西經(jīng)，0 表示東經(jīng)，1 表示西經(jīng)；6Bit 表示南/北緯，0 表示北緯，1 表示南緯；7Bit表示定位標(biāo)志，1 表示定位，0 表示未鎖定。游客狀態(tài)標(biāo)志n 依實(shí)際情況而定，一般為幾個(gè)字節(jié)，標(biāo)示游客的狀態(tài)，如報(bào)警、緊急情況處理等信息。單位換算：1 海里 = 公里；1 度 = 60 分；1 分 = 60 秒 上傳命令 游客機(jī) PING 中心服務(wù)器的命令包版本號(hào)：0x01命令類型：0x81命令字：0x21序列號(hào)確認(rèn)：無數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：（地址是幀內(nèi)數(shù)據(jù)的地址相對(duì)值，以下相同）26 / 47地址 內(nèi)容 字節(jié)數(shù) 備注00 標(biāo)志信息 1 上傳一些附加信息游客終端每隔 2 秒鐘和監(jiān)控中心服務(wù)器通過 PING 包聯(lián)系一次，如果終端收到服務(wù)器的 PING 命令回復(fù)，則游客終端和服務(wù)器連接正常，否則表示終端和服務(wù)器已斷開連接。回復(fù)命令包： 命令包。 GPS 定位數(shù)據(jù)命令包版本號(hào)：0x01命令類型：0x01命令字：0x22序列號(hào)確認(rèn)：無數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：地址 內(nèi)容 字節(jié)數(shù) 備注00~23 GPS 數(shù)據(jù) 24 具體信息見 GPS 定位數(shù)據(jù)要優(yōu)先發(fā)送，確保其實(shí)時(shí)傳輸。在傳輸圖片數(shù)據(jù)、盲區(qū)補(bǔ)傳等大數(shù)據(jù)量，GPS 定位數(shù)據(jù)可以穿插其中發(fā)送。 （先不考慮） 序列號(hào)回復(fù)命令包版本號(hào)：0x01命令類型：0x01命令字：0x23序列號(hào)確認(rèn)：無數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：地址 內(nèi)容 字節(jié)數(shù) 備注00 命令類型 1 命令類型01 命令字 1 命令字02~03 包序列號(hào) 2 是需要回復(fù)該命令的命令包的序列號(hào) 終端系統(tǒng)信息命令包版本號(hào)：0x0127 / 47命令類型：0x01命令字：0x24序列號(hào)確認(rèn)：無數(shù)據(jù)內(nèi)容如下： 地址 內(nèi)容 字節(jié)數(shù) 備注00 標(biāo)志 1 終端系統(tǒng)信息組號(hào)01~ 系統(tǒng)信息 n 0 組：硬件版本號(hào),軟件版本號(hào)系統(tǒng)信息是采用字符串返回，用“,”作為分隔符。 盲區(qū)補(bǔ)傳命令包版本號(hào)：0x01命令類型：0x81命令字：0x25序列號(hào)確認(rèn)：有數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：地址 內(nèi)容 字節(jié)數(shù) 備注00~01 組號(hào) 2 用來區(qū)分不同組的數(shù)據(jù)包02~03 總包數(shù) 2 整個(gè)盲區(qū)數(shù)據(jù)可以分成多少個(gè)包04~05 當(dāng)前包號(hào) 2 當(dāng)前發(fā)送的包在總包中的序號(hào)06~ GPS 數(shù)據(jù) 24*n 補(bǔ)傳 GPS 數(shù)據(jù)，每個(gè)包中含有整數(shù)條 GPS 數(shù)據(jù) 開放數(shù)據(jù)通道命令包版本號(hào)：0x01命令類型：0x81命令字：0x20序列號(hào)確認(rèn)：有數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：地址 內(nèi)容 字節(jié)數(shù) 備注00~ 用戶自定義數(shù)據(jù) n 用于為用戶自定義數(shù)據(jù)開辟一個(gè)數(shù)據(jù)通道28 / 47 下發(fā)命令 中心服務(wù)器回復(fù)終端 PING 命令包版本號(hào)：0x01命令類型：0x01命令字：0x71序列號(hào)確認(rèn)：無數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：地址 內(nèi)容 字節(jié)數(shù) 備注00 標(biāo)志信息 1 下發(fā)一些附加信息是 命令包的回復(fù)包，用來保持游客和監(jiān)控中心的連接的。 序列號(hào)回復(fù)命令包版本號(hào)：0x01命令類型：0x01命令字：0x72序列號(hào)確認(rèn)：無數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：地址 內(nèi)容 字節(jié)數(shù) 備注00 命令類型 1 命令類型01 命令字 1 命令字02~03 包序列號(hào) 2 是需要回復(fù)該命令的命令包的序列號(hào) 開放數(shù)據(jù)通道命令包版本號(hào)：0x01命令類型：0x81命令字：0x70序列號(hào)確認(rèn)：有數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：地址 內(nèi)容 字節(jié)數(shù) 備注00~ 用戶自定義數(shù)據(jù) n 用于為用戶自定義數(shù)據(jù)開辟一個(gè)數(shù)據(jù)通道29 / 47 監(jiān)控中心主機(jī)和游客機(jī)的導(dǎo)游主程序流程 主機(jī)端的主程序流程主機(jī)端包括多臺(tái)服務(wù)器，由高速交換機(jī)通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接成一個(gè)整體系統(tǒng)。為提高兼容性，各臺(tái)服務(wù)器使用相同的操作系統(tǒng)。同時(shí)需要一個(gè)主程序來協(xié)調(diào)各個(gè)服務(wù)器工作。主機(jī)端導(dǎo)游過程的主程序如圖 所示。首先進(jìn)入主程序入口，讀取配置文件，初始化各臺(tái)服務(wù)器，建導(dǎo)游線程池。另建發(fā)送數(shù)據(jù)的線程，連接發(fā)送端口。此時(shí)各臺(tái)服務(wù)器進(jìn)入監(jiān)聽服務(wù)請(qǐng)求狀態(tài)。當(dāng)有游客機(jī)發(fā)來服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，服務(wù)器從線程池中調(diào)空閑線程分配給處理服務(wù)請(qǐng)求的進(jìn)程，若需要讀寫數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器需要將所需數(shù)據(jù)發(fā)給 GIS 服務(wù)器。處理完成后的數(shù)據(jù)發(fā)給發(fā)送端口并釋放線程。發(fā)送端口監(jiān)聽到有需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)打包并連接通訊設(shè)備后發(fā)送出。30 / 47開始主函數(shù)數(shù)據(jù)有效？據(jù)分配線程數(shù)據(jù)處理釋放線程初始化監(jiān)聽有無待發(fā)送數(shù)據(jù)連接發(fā)送端口發(fā)送給游客機(jī)讀取配置文件，初始化，建線程池。從線程池中調(diào)空閑線程把空閑線程放入線程池另開控制線程數(shù)據(jù)有效？監(jiān)聽 Inter 通訊數(shù)據(jù)端口是否訪信息數(shù)據(jù)庫？由 GIS 服務(wù)器完成數(shù)據(jù)讀取/寫入由信息數(shù)據(jù)庫服務(wù)器完成是完成處理并送數(shù)據(jù)到發(fā)送端口否是否連接通訊設(shè)備圖 主機(jī)端主程序流程 客戶端的主程序流程游客機(jī)使用嵌入式 Linux 作為操作系統(tǒng)，程序使用 JAVA 進(jìn)行編寫，以JBuilder 或其它工具作為程序開發(fā)工具，使用 jar 包封裝?？蛻舳耸褂檬噶繑?shù)據(jù)。導(dǎo)游主程序流程如圖 所示。31 / 47通過GPRS連接連接上？ 開始初始化各個(gè)模塊連接通信服務(wù)器建立游客進(jìn)程等待 GPS 衛(wèi)星發(fā)來位置信息信息有效？送信息處理模塊是空閑是否處理結(jié)果送發(fā)送棧顯示保持連接接收數(shù)據(jù)？是發(fā)送棧空？是發(fā)送數(shù)據(jù) 游客進(jìn)入景點(diǎn)范圍？播放相應(yīng)景點(diǎn)介紹多媒體文件是否否監(jiān)聽有無游客輸入轉(zhuǎn)入相應(yīng)服務(wù)程序是否服務(wù)結(jié)束播放結(jié)束否發(fā)送結(jié)束圖 游客機(jī)端主程序流程程序開始后進(jìn)入主函數(shù)入口，先初始化微處理器、GPRS 模塊、GPS 模塊、顯示屏等各個(gè)部件，系統(tǒng)各個(gè)部分進(jìn)入工作狀態(tài)。此時(shí) GPS 模塊等待衛(wèi)星發(fā)來定位數(shù)據(jù)，GPRS 通信模塊向主機(jī)發(fā)送開通數(shù)據(jù)通道請(qǐng)求，同主機(jī)進(jìn)行無線連接，同時(shí)建立游客進(jìn)程監(jiān)聽游客的服務(wù)請(qǐng)求操作。由通信模塊接收到的命令信號(hào)及 GPS 模塊接收到的 GPS 信號(hào)送信息處理模塊進(jìn)行處理，并將回復(fù)信息送發(fā)送棧等待發(fā)送。主機(jī)端根據(jù)游客機(jī)發(fā)來的定位信息與景32 / 47點(diǎn)位置進(jìn)行比較，從而向游客機(jī)發(fā)送播放相應(yīng)景點(diǎn)介紹的命令。 最佳路徑搜索算法為了實(shí)現(xiàn)電子地圖的“最佳路徑的搜索”必須用圖論的思想設(shè)計(jì)它的存儲(chǔ)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通常的最短路徑算法，往往是建立在抽象的數(shù)學(xué)模型之上，即網(wǎng)絡(luò)模型。在這種網(wǎng)絡(luò)模型上，實(shí)際的路徑被抽象為網(wǎng)絡(luò)中的一條邊，實(shí)際路徑的長(zhǎng)度與網(wǎng)絡(luò)邊的長(zhǎng)度可以不成比例，以邊的權(quán)值來表征路徑的長(zhǎng)度(或其它特征)，在該網(wǎng)絡(luò)上求某點(diǎn)到其它任一點(diǎn)的最短路徑的方法，被稱為最短路徑算法。 建立數(shù)學(xué)模型在地理信息系統(tǒng)中，給定連接若干景點(diǎn)的公路網(wǎng)，找出一條給定二景點(diǎn)間最佳的行進(jìn)路線，這個(gè)問題的數(shù)學(xué)模型如下：以景點(diǎn)為結(jié)點(diǎn)，公路線為邊，構(gòu)造無向圖 G，W(G)為圖 G 的權(quán)。我們要求取滿足某種條件的子圖 H，且使得 W(H)＝∑w(e)＝min 其中 H 包含于 G，具有某種性質(zhì)。上述公路上最佳通路問題即在連通圖 G 中的任給定二項(xiàng) μ 、v 之間找一條通路 P0(μ ,ν )，使得 W(P0 ) = min{W(P)}, P ∈T(μ ,ν )其中 W(P0)為 μ 與 ν 的距離，記成 d(μ ,ν )。另外，邊的權(quán)值，在地理信息系統(tǒng)中，是以二景點(diǎn)間公路的長(zhǎng)度和此路段的屬性權(quán)值的乘積作為邊的權(quán)。所以先要進(jìn)行公路線段屬性權(quán)值的模型設(shè)計(jì)與計(jì)算。 公路線段屬性權(quán)值的模型設(shè)計(jì)與計(jì)算此模型的主體部分是一個(gè)算法，模型的輸入是公路段除長(zhǎng)度外的各種屬性，輸出是關(guān)于是否可約的判斷、數(shù)據(jù)可依賴程度值和屬性權(quán)值。這就是著名的層次分析法。具體算法：1)根據(jù)公路段屬性信息構(gòu)造判斷矩陣 A，各種屬性對(duì)公路的影響力度是不同的，我們用其影響力度與各屬性值的乘積的和值作為指標(biāo)，構(gòu)造判斷矩陣 A。2)檢測(cè) A 的可約性，如果具有可約性，則輸出可約性信息后退出。3)構(gòu)造輔助矩陣 A~ 根據(jù)算法具體實(shí)現(xiàn)的需要，我們利用普通的等價(jià)變換技巧，使判斷矩陣 A 變換成具有逆稱性質(zhì)的輔助矩陣 A~。4)計(jì)算的特征向量 w 和主特征根 λmax。33 / 47 最佳路線的算法描述根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型，以及連通圖邊的權(quán)值的確定，依據(jù)已經(jīng)有的條件引用著名的迪杰斯特拉(Dijkstra)算法。先構(gòu)造以景點(diǎn)總數(shù)為維數(shù)的多維矩陣。有公路相連的相鄰景點(diǎn)，在矩陣中賦以公路性能值，不相鄰景點(diǎn)間賦以∞。設(shè)定初始景點(diǎn)索引和結(jié)尾景點(diǎn)索引。以初始景點(diǎn)為對(duì)象轉(zhuǎn)換矩陣，使初始景點(diǎn)置于矩陣初始元素，引用迪杰斯特拉算法便能計(jì)算從初始景點(diǎn)到其余各景點(diǎn)間的最短路徑及行進(jìn)路線(及相繼經(jīng)過的景點(diǎn))，最后將其輸出。數(shù)學(xué)描述如下：1）令 l(μ0 ) = 0 ； μ0 ≠ν 2）l(ν ) = ∞， S0 = {μ0}，i = 03）對(duì)每個(gè) ν ∈ Si （Si 指 Si 之外的頂所成的頂子集） ，用：min{l(ν ),l(μi )+ w(μ iν )}代替 l(v)；設(shè) μi+1 是使 l(w)取最小值的 Si 中的頂，令 Si+1 =Si∪{μi+1}。4）若 i = V ︱(G)︱1，停止；若 i V ︱(G)︱1，用 i+1 代替 i，轉(zhuǎn) 3） 。 景區(qū)道路網(wǎng)最短路徑算法 模型的建立景區(qū)內(nèi)交通主要由道路和河流組成，但重點(diǎn)為道路的集合。交通圖主要由眾多道路相交、相連而構(gòu)成，并組成縱橫交織、錯(cuò)綜復(fù)雜的景區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)圖。在交通網(wǎng)絡(luò)圖中，道路間的地理位置關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜，一條道路可能與若干條道路相交、相連，且其相交、相連的模式復(fù)雜。為了避免過多地考慮道路間的拓?fù)潢P(guān)系，在本文中抽取交通網(wǎng)絡(luò)圖中道路交叉路口作為分析的對(duì)象之一，并對(duì)分析的另一對(duì)象——道路，以交叉路口為點(diǎn)進(jìn)行分割，成為路段。這樣，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)圖將由交叉路口點(diǎn)和路段組成，并定義交叉路口點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，路段為網(wǎng)絡(luò)的邊。在一張景區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)圖上，從自然的角度可得出以下特點(diǎn):1)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)和邊的數(shù)目都遠(yuǎn)在 100 個(gè)以上；2)在景區(qū) 1:1000(或以上)的地圖上，路段(網(wǎng)絡(luò)邊)是近似直線或弧度數(shù)不大的；3)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潢P(guān)系復(fù)雜；34 / 474)邊通常是雙向可通的。根據(jù)以上景區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，可做如下的分析假設(shè)：1)所有的路段(邊)都是直線。對(duì)于弧度數(shù)稍大的路段，為了求解弧段間夾角的方便并使所得的夾角能正確反映弧段間的相對(duì)位置關(guān)系，可通過在路段的拐點(diǎn)處加一個(gè)節(jié)點(diǎn)的方法來減小弧度數(shù)，如圖 所示，節(jié)點(diǎn) 2 之間的路段的弧度較大，在路段上加一節(jié)點(diǎn) 3，把原來的路段分割為兩個(gè)弧度相對(duì)較小的路段。即在網(wǎng)絡(luò)中增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)，把一條邊分為兩條邊，每條邊都可看做直線進(jìn)行求角度的運(yùn)算，但邊的其它屬性(如長(zhǎng)度)仍由弧段的屬性(如曲線長(zhǎng)度)來表征；2)邊都是雙向可通的；3) 節(jié)點(diǎn)都為實(shí)節(jié)點(diǎn)。加入節(jié)點(diǎn) 3節(jié)點(diǎn) 1 節(jié)點(diǎn) 2 圖 增加節(jié)點(diǎn)以減少弧度景區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)圖是一張矢量化的景區(qū)道路交通地圖。在桌面地理信息系統(tǒng)軟件 MapInfo 中對(duì)景區(qū)道路交通地圖的掃描圖進(jìn)行矢量化處理，抽取出景區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)和邊，即地圖中的路段交叉點(diǎn)和路段。網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)和邊的拓?fù)潢P(guān)系通過節(jié)點(diǎn)和邊的屬性字段值來定義，即在節(jié)點(diǎn)的屬性字段中有相交邊的信息，以及節(jié)點(diǎn)的相對(duì)地理坐標(biāo)(X，Y)；在邊的屬性字段中有邊的起、止節(jié)點(diǎn)的信息以及該邊的權(quán)值(如長(zhǎng)度)。這些屬性值的賦予，可通過 MapInfo 的編程語言 MapBasic 編程實(shí)現(xiàn)。在 MapInfo 中打開地圖窗口。即可看到一張清晰的景區(qū)交通電子地圖。 準(zhǔn)備算法從幾何學(xué)中知道，兩點(diǎn)間直線最短。在錯(cuò)綜復(fù)雜的道路網(wǎng)上，任選兩點(diǎn)，其最短的路徑可暫設(shè)為一條從起點(diǎn)到終點(diǎn)的直線，但實(shí)際上這條直線作為一