荐基于4G的车辆综合管理信息系统立项报告毕业论文.docx

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基于4G技术的车辆综合管理信息系统立项报告

XXXXX有限公司

2008年4月

目录

第一部分项目的意义和必要性2

1项目的意义及必要性2

2国内外现状和技术发展趋势3

3项目思路4

4市场前景5

5效益分析6

第二部分项目建设方案8

1项目概述8

1.1目标8

1.2用户特点8

2功能需求8

2.1系统组成与特点8

2.2网格管理子系统9

2.3地理信息系统10

2.4二级中心业务系统10

2.5车载终端12

3建设计划及组织13

3.1项目计划13

3.2项目组构成13

第一部分项目的意义和必要性

1项目的意义及必要性

近年来，随着桥梁建设的蓬勃发展，国内面向大中型桥梁结构实时监测和评估预警的桥梁结构安全监测系统得到了迅速发展。

据统计，截止到2011年1月1日，全国已有近100套桥梁结构安全监测系统，我院作为此行业的领军人物，已经参与完成了近20套国内大型桥梁的结构安全监测与巡检养护管理系统，每天采集有效数据信息近百万条，计算分析结构和评估报告上百本，为桥梁信息化管理、全寿命的桥梁养护和结构评估预警发挥了较大的积极作用。

但是，国内此类系统经验匮乏，

近年来，随着城市车辆日益增多，国内面向车辆跟踪和导航应用的全球定位系统（GPS）迅速发展，据统计，截至2001年12月，全国已有近300个GPS车辆跟踪网络，入网车辆约5至6万辆，在车辆导航、被盗车辆追寻、车辆信息管理等方面发挥了积极作用。

但是，这些车辆监控网络都较小，没有跨地区的计算机网络和车辆信息数据库支持，且大多数功能仅仅限于防盗报警，应用范围限于一定的地区，不能实现在全国范围内的监控、跟踪。

由于没有面向全国的现代化车辆信息网络，车辆信息分散保存在各地的车辆管理机构，由各个单位自行分散管理，导致跨地区查询车辆信息、司机违章信息、追查被盗车辆十分困难。

为了解决上述问题，帮助公安机关方便高效地管理车辆，同时帮助车辆的所有者和经营者实现车辆的反劫防盗的自动化，开展本项目（基于4G的车辆综合管理信息系统平台）的研究开发。

GBMIS应用网格计算技术实现跨区域的车辆信息资源分布存储和共享；应用全球定位系统对移动车辆及移动目标进行实时定位，应用移动通讯网络进行车辆信息实时传输；应用电子地图和空间信息管理系统实现车辆追踪导航。

整个系统具有车辆定位跟踪、监控报警、反劫防盗、信息查询、监控管理等功能。

GBMIS既可以远程监控在GSM网覆盖范围内的所有车辆的运行状态，同时车辆的各类报警信号或运行状态数据又可通过GSM网络传送至城市车辆信息网络中心。

当车辆被盗抢后，车辆的位置、速度、行驶方向等参数可在城市信息网络中心的电子地图上直观地显示出来；同时，车主可直接或授权信息网络中心对车辆进行实时监控、位置锁定、断油断电、反控停车、发出声光报警和启动监听、监视装置，从而配合警方快速出动警力，跟踪并抓捕罪犯，追缴被盗抢的车辆。

公安人员可以利用GBMIS从任一城市网络，在全国范围内查询有关违章车辆或车主情况，追寻被盗或违章车辆，快速侦破车辆被盗案件，处理违章事件。

也可以利用GBMIS进行交通状况分析，辅助进行交通指挥决策，疏通堵塞、减少交通事故、降低能源浪费。

本项目的开发，符合当前国内外GPS车辆跟踪与监控报警系统市场的发展趋势和社会需求，同时将改变目前国内许多小规模GPS车辆跟踪与监控报警系统所形成的车辆信息孤岛，推进车辆跟踪与监控报警系统向实用化的方向发展，具有很好的市场前景。

2国内外现状和技术发展趋势

GPS技术在车辆定位与监控中的应用在国外早已开始并已取得显著成果。

其GPS定位一般是在城市中设立一个基准站，车载GPS实时接收基准站发射的信息，经过差分处理便可计算出实时位置。

在此基础上利用GPS和GIS建立道路数据库，应用于城市的道路交通管理。

近年出现的Telematics（车辆信息系统）,把车辆的导航和监控功能合二为一，利用PDA与GSM（或CDMA）和GPS相结合，既利用车载电子地图进行自主导航，也能利用无线移动通信系统与控制中心和其它信息服务部门实现双向通信。

经过多年的发展和培育，我国GPS车辆跟踪系统市场现在己进入规模发展时期，各种车辆跟踪产品与系统不断出现，主要集中在研究开发GPS车载设备、车辆防盗设备等。

但是覆盖全国的大范围车辆综合管理信息系统平台与营运网络中心还未见报道。

本GBMIS系统具有以下突出优势：

一、天地结合，覆盖范围大

GBMIS采用目前国内规模最大的移动通讯网络GSM网，进行车辆定位与监控。

应用先进的第三代因特网技术－网格技术实现各地的分布式车辆信息数据库互连与共享，组成全国范围内的车辆信息数据库并与GSM网及GIS相接。

二、警民两用，操作简单

GBMIS系统的终端设备分警用和民用两套。

警用终端是包含车辆查询信息系统接口的手持GPS机，公安人员可用它在GSM网覆盖的任何地方查询违章车辆信息。

民用终端设备是与与防盗报警器及车辆导航系统集成在一起的GPS车载单元）。

授权用户也可通过因特网进入本系统在全国范围内查询车辆信息。

三、机动灵活，应用范围广

本系统不需建电台，不用申请无线频道，既可以用于公安部门对多车辆、大范围的指挥调度和跟踪监控，又可适用民用车辆的防盗与导航服务。

随着城市车辆日益增多，国内面向车辆跟踪和导航应用的全球定位系统（GPS）迅速发展，据统计，截至2001年12月，全国已有近300个GPS车辆跟踪网络，入网车辆约5至6万辆，在车辆导航、被盗车辆追寻、车辆信息管理等方面发挥了积极作用。

但是，这些车辆监控网络都较小，没有跨地区的计算机网络和车辆信息数据库支持，且大多数功能仅仅限于防盗报警，应用范围限于一定的地区，不能实现在全国范围内的监控、跟踪。

GPS技术在车辆定位与监控中的应用在国外早已开始并已取得显著成果。

其GPS定位一般是在城市中设立一个基准站，车载GPS实时接收基准站发射的信息，经过差分处理便可计算出实时位置。

在此基础上利用GPS和GIS建立道路数据库，应用于城市的道路交通管理。

近年出现的Telematics（车辆信息系统）,把车辆的导航和监控功能合二为一，利用PDA与GSM（或CDMA）和GPS相结合，既利用车载电子地图进行自主导航，也能利用无线移动通信系统与控制中心和其它信息服务部门实现双向通信。

经过多年的发展和培育，我国GPS车辆跟踪系统市场现在己进入规模发展时期，各种车辆跟踪产品与系统不断出现，主要集中在研究开发GPS车载设备、车辆防盗设备等。

但是覆盖全国的大范围车辆综合管理信息系统平台与营运网络中心还未见报道。

由于没有面向全国的现代化车辆信息网络，车辆信息分散保存在各地的车辆管理机构，由各个单位自行分散管理，导致跨地区查询车辆信息、跟踪车辆信息、司机违章信息、追查被盗车辆十分困难。

为了解决上述问题，帮助公安机关方便高效地管理车辆，同时帮助车辆的所有者和经营者实现车辆的反劫防盗的自动化，开展本项目（基于4G的车辆综合管理信息系统平台，以下简称GBMIS）的研究开发。

3项目思路

4G指：

GRIDComputing（网格计算或第三代因特网技术）、GPS（全球卫星定位系统）、GIS（地理信息系统）、GSM（全球移动通讯系统）。

GBMIS应用网格计算技术（GRID）实现跨区域的车辆信息资源分布存储和共享；应用全球定位系统（GPS）对移动车辆及移动目标进行实时定位，应用移动通讯网络（GSM）进行车辆信息实时传输；应用电子地图和空间信息管理系统（GIS）实现车辆追踪导航。

整个系统具有车辆定位跟踪、监控报警、反劫防盗、信息查询、监控管理等功能。

GBMIS既可以远程监控在GSM网覆盖范围内的所有车辆的运行状态，同时车辆的各类报警信号或运行状态数据又可通过GSM网络传送至城市车辆信息网络中心。

当车辆被盗抢后，车辆的位置、速度、行驶方向等参数可在城市信息网络中心的电子地图上直观地显示出来；同时，车主可直接或授权信息网络中心对车辆进行实时监控、位置锁定、断油断电、反控停车、发出声光报警和启动监听、监视装置，从而配合警方快速出动警力，跟踪并抓捕罪犯，追缴被盗抢的车辆。

工作人员可以利用GBMIS从任一城市网络，在全国范围内查询有关违章车辆或车主情况，追寻被盗或违章车辆，快速侦破车辆被盗案件，处理违章事件。

也可以利用GBMIS进行交通状况分析，辅助进行交通指挥决策，疏通堵塞、减少交通事故、降低能源浪费。

4市场前景

本项目的开发，符合当前国内外GPS车辆跟踪与监控报警系统市场的发展趋势和社会需求，同时将改变目前国内许多小规模GPS车辆跟踪与监控报警系统所形成的车辆信息孤岛，推进车辆跟踪与监控报警系统向实用化的方向发展，具有很好的市场前景。

经过多年的发展和培育，我国GPS车辆跟踪与监控报警系统市场己进入规模发展时期。

尤其是2001年，北京市宣布在5000多辆出租车上安装全球卫星定位系统，推动了GPS车辆跟踪系统市场的发展。

全国各地包括数千台车甚至几万辆车安装GPS系统的计划已纷纷出台。

专营“防盗报警”的赛格圣颖计划在深圳构建5000辆车台入网的信息服务中心，广东计划建设包括全省十七个地市的信息服务中心网络，江苏和新疆也有全省联网的设想，并正在逐步实施中。

全国各地以GPS车辆应用为核心的信息服务中心的建设正从星星之火，走向燎原之势。

一旦各城市的在公交车和出租车安装GPS的项目有所启动，特别是长途运输车辆应用的实施，其发展前景与当前的规模相比，有可能出现成倍增长的势头。

以长途运输为例，我国有430万辆的货运车和170万辆的客运车，这是GPS在物流运输管理上能发挥重大作用的领域，其应用市场需求迫切，潜力巨大。

估计2002年车辆跟踪系统装车总量会超过10万台，也可能达到15万台。

相关产值有可能达到7-10个亿。

在“十五”末期每年新增加量有可能达到50-80万辆。

据专家预测，至2005年我国卫星导航应用综合信息服务业应总的吸收的入网车辆数达200万辆。

当年的装车总数接近100万辆，一般大城市年装车量达一万辆，中小城市年装车量分别达到5000辆和2000辆。

全年卫星导航应用产业的产值达160亿元人民币，车辆应用系统产值为80亿元，服务产业收入达20亿元人民币。

5效益分析

本项目的面向各地销售的产品分为车辆信息中心管理软件系统（每套售价30万元），以及车载终端设备每套3000元。

GPSMIS系统终端设备市场估计

因为2008年北京主办世界奥运，北京及全国各地掀起了一阵奥运热，为了加强公共运输的管理，及公众安全，北京市计划于2008年之前将全市的公共汽车安装GPS监控系统。

北京市的公共汽车总共有712条线路，公车数量数万台，估计的GPS系统的终端设备费用约19.2亿元人民币。

据报道，北京市的出租车辆亦将于2008年之前完成GPS监控系统，可通过出租汽车监控中心监控每一辆出租汽车的位置，保障乘客生命财产的安全。

此部份估计的竞标价格约在人民币6.8亿元。

根据中国交通信息中心的消息，全国物流业的运输车辆将会陆续安装GPS导航及安全系统，未来一到两年之内预估将有辆，三到四年之内将有辆的运输车辆加入GPS的安全监控系统。

此部份的市场价值约191.8亿人民币。

据报道，目前海尔集团的运输车队有18万辆车，作为模范企业车队，将考虑安装GPS系统。

未来四年中国GPS终端设备的市场总值预估如下（单位:

亿元）：

年度

全中国市场需求总值

GPS防盗车机需求

导航系统需求

2003

51

15

8

2004

94

30

16

2005

150

50

25

2006

204

65

30

从上表可以看出，未来四年中国GPS终端设备的市场总值约为500亿元。

若本项目承担单位生产的GPS终端设备能占据此市场的1%，销售额将达到5亿元，按10%计算利润，将有5000万元。

GPSMIS系统车辆信息中心管理软件系统市场估计

此软件每套售价约30万元，按全国10个省区市、300个城市公安局计算，每一个公安局设立一个车辆监控管理中心，购买1套软件，则销售额可达300×30=9000万元，其利润约为900万元。

第二部分项目建设方案

1项目概述

1.1目标

GBMIS的目标是采用4G技术，利用已有的通信线路资源建设覆盖全国的车辆综合管理信息系统，实现车辆定位跟踪、车辆安全防护、监控报警、反劫防盗、信息查询、指挥调度、监控管理等主要功能和服务。

1.2用户特点

本系统面向社会全部车辆，初期主要客户目标是货物运输公司、出租车运输公司、运管部门和公安部门。

这些部门目前都迫切需要有这样一种平台能够对自己所管辖的或者所拥有的车辆进行有效的管理。

2功能需求

2.1系统组成与特点

GBMIS运行依托于互连网、GSM和VPN，在石家庄建立管理中心，在客户城市建立二级中心，采用网格计算技术实现系统整体调度，实现信息资源的综合利用。

GBMIS结构示意图如下：

GBMIS系统结构示意图

二级中心负责本地区车辆信息的注册和数据采集，系统入口管理中心统一提供，根据用户位置信息和车辆辖区信息实现用户负载定位。

GBMIS的整体结构基于BS，由网格管理子系统、地理信息子系统、二级中心业务子系统和车载终端四部分构成。

2.2网格管理子系统

网格管理子系统计划在Globus平台进行开发，实现GBMIS拥有统一的应用入口和业务系统的透明应用。

GlobusTookit是一个开放源码的网格的基础平台，基于开放结构、开放服务资源和软件库，并支持网格和网格应用，目的是为构建网格应用提供中间件服务和程序库。

GlobusTookit具有较为统一的国际标准，有利于整合现有资源，也易于维护和升级换代。

现在，一些重要的公司，包括IBM和微软等都公开宣布支持GlobusToolkit。

目前大多数网格项目都是采用基于GlobusTookit所提供的协议及服务建设的。

随着时代的发展和进步，Globus随着体系结构的变化也经历了几次飞跃，它现在变得越来越完善。

网格管理子系统的结构如下：

2.3地理信息系统

车辆跟踪在GIS的应用很广，在以往的CS里实现这个功能，一般是用程序监视位置信息数据库里的定位信息，再在跟踪层上画出来。

而在BS上由于结构的不同，实现的方式也与CS有一定差别，要考虑的因素也多一些。

采用BS方式，车辆位置在服务器端（以下称server）上，而客户端（以下称client）想要得到车辆的位置，就要在需要时到server上取数据，这个server与client的交互必不可少，少了这个交互，就没办法做跟踪了。

需要说明的是，在BS中server负荷，及客户端的访问效果应该是重点考虑因素。

server负荷：

车辆跟踪在WebGIS中的应用一般需求是多人对多个车位置，做间隔性的查看。

所以这样的交互，一般是，server负荷=client数*跟踪时间间隔。

所以我们这里选择使用XML来解决server与client的交互问题。

在server上有一个服务负责把跟踪信息生成XML表，客户端用JavaScript构造XML对象把server上生成的XML取过来，在client上画这个XML里描述的位置信息。

界面效果如下所示：

2.4二级中心业务系统

二级业务中心主要实现GBMIS的业务逻辑，主要业务方案如下：

车辆信息查询原理：

通过基于VPN的广域计算机网络把各个城市公安局所属的车辆管理所的计算机网络（车辆监控管理中心）连接在一起，利用网格技术实现各车辆管理所存储车辆信息的共享。

同时各个城市车辆管理所计算机网络通过公用通讯线路与当地的GSM网络连接。

安装在车辆上GPS车载设备也通过GPS设备接口和GSM网络与当地车辆监控管理中心相连。

同时车辆的各类报警信号或运行状态数据又可通过GSM网络，及其提供的短信业务（SMS）传送至车辆监控管理中心。

被授权的警察或其他人员，可在任一城市通过因特网或GPS手持机，通过车辆编号、牌照、类型、分组等多种选项查询到全国任意一台在车辆管理所注册的车辆及其车主信息。

车辆定位监控调度：

（1）车辆遇警实时定位；

（2）应答式定位传输。

车辆能重发定位信息，直至监控中心收到并确认为止。

每次重复都是车辆的最新信息；

（3）单车定位跟踪，多车定位跟踪；

（4）车辆定位点名：

单点、定时点、分组点，可动态编组；

（5）多级同步联网定位监控。

既可以在网控中心进行总体定位监控，也可以在网控中心之下再设立多个分中心。

分中心对所属用户进行定位监控，遇有警情，能多级同步监控。

反劫、防盗报警：

（1）防盗报警

当汽车进入设防状态，如盗贼打开车门，或企图将车开走，安装在车上的报警器将自动发出报警信号，通过GSM系统送到网控中心，同时发出声光报警信号。

（2）遇劫报警

车辆遇劫时，可使用防劫暗开关或操纵遥控器发出报警信号。

报警信号通过GSM系统送到网控中心，系统采用遥控监听方式对人为的误触发报警进行识别。

（3）人工报警

系统除有自动报警功能外，还有人工报警功能，车主可直接将警情报告指挥中心。

指挥中心核实车主身份后，可对车辆进行定位、追踪、控制。

（4）警情复核

系统接收到入网车辆的报警信息后，网控中心采用语音平台自动拨通车主的电话或寻呼机，以核实报警信息的真伪。

（5）交通事故报警

当车辆发生交通事故时，可自动或操纵遥控器发出求助信号，并传送到监控中心。

（6）与"１１０"联网系统采用国籍标准的TCPIP协议与公安"110"报警系统进行联网，形成统一的处警体制。

2.5车载终端

车载终端模块设计逻辑图和对外接口如下图和表格所示：

接口

说明

10~20V

外界电源输入，具有10~20V自适应功能

耳机

外接耳机

拨号手柄

用于外接具有电话拨号，医疗、故障求救按钮的手柄

微音MIC

用于接微音MIC,实现免提通话，或声音跟踪功能

音箱

用于外接音箱，实现免提通话，收听广播功能

熄火装置

用于外接熄火装置，实现远程熄火

锁门装置

用于外接锁门装置，实现远程锁门

保留

用于扩展功能

紧急报警

用于外接紧急报警按纽或手柄

传感器报警

用于外接车体内传感器产生的报警信息（如撬锁）

原报警信息号

外接原有报警器产生的报警信号

载重状态

外接判断车体是否空载的装置（如计价器启动和停止信号）

遥控器

控制启动或停止报警状态、熄火、锁门等

3建设计划及组织

3.1项目计划

项目实施分为3个阶段，项目建设期为：

2年，进度安排如下：

项目进度安排：

1．6个月，项目实施总体方案设计，完成车载终端设备研发。

2．6个月，完成二级业务中心系统和地理信息系统开发。

4．12月，完成网格管理系统开发和产品升级。

实施时，每个阶段按照公司ISO9000相关管理体系和软件开发过程方法制定详细实施计划。

3.2项目组构成

项目组成员报告括1名项目经理、1名系统分析员，4名核心软件开发工程师、4名软件开发工程师、1名高级硬件工程师、1名硬件辅助工程师、1名配置管理工程师。

姓名

职务

在本项目中职责