长沙市城管车GPS监控系统项目设计方案(完善)

长沙市城管车GPS监控系统项目设计方案长沙市城管车辆GPS监控应用系统建设项目包括GPS运行管理平台市中心（以下简称“市中心”）和各管理部门用户设GPS运行管理平台分中心（以下简称“管理分中心”）两个主要部分。

下面就标书要求的的总体设计目标和原则以及建设内容进行回顾，并作设计描述和特点介绍，最后介绍系统总体建设方案。

第1章系统设计概要1 .1 系统设计目标1)系统由监控中心平台、设区市管理分中心、工作站、车载终端等部分组成一个全天候、全范围的车辆管理和跟踪的安全服务系统。

2)对于有关单位或设区市已投资建成的车辆卫星定位系统，能根据监控中心提供的协议接入到监控中心平台。

3)监控中心平台能兼容目前主流车载终端，并提供终端接入接口及规范使其它车载终端能够快速与平台实现兼容。

4)系统设计容量为10000辆，入网车辆包括长沙市渣土车辆，以及未来需要扩充的环卫车辆等城管车辆。

支持为各类车辆分别提供各种专有报表，系统采用分组管理，不同类型的车辆归入不同分组，便于管理。

5)保证系统安全的前提下，采用国际通用的系统规范和传输协议，能比较容易地实现与其它系统的网络连接和数据共享以及系统扩容。

6)支持为相关行业管理部门（交通、公安、交警、安监、建设等）提供平台接口和信息服务，实现资源共享。

1 .2 系统设计原则1)系统的先进性：系统建设遵循先进的设计理念，采用成熟和先进的技术设备。

在进行系统设计时，从系统性能、功能、产品稳定性、经济性能等方面考虑系统的先进性。

完全采用目前国际上的主流技术和系统产品，保证前期所选型的系统与今后系统性能提升在技术先进性方面的可延续性。

2)系统的开放性：系统设计遵循开放性原则，能够支持多种硬件设备和网络系统，并支持二次开发。

3)系统的继承性：最大限度利用原有部分设备，充分利用已有硬件设备和网络资源。

可利用的现有资源：数字城管系统Oracle Enterprise Edition 10g数据库；城管通戴尔AS-PE2950服务器；戴尔AS-CX3-10磁盘阵列以及城管中心现有网络设备和资源。

4)系统的可扩展性：对系统终期容量及网络发展设想进行方案设计，实现平滑扩容。

采用智能接口技术，能满足将来系统向3G等不同无线通信系统平台的平滑过渡，建立一个跨平台的网控中心。

对于不同的通信平台，只需要在市中心分别设置一台前置设备进行数据交换即可实现连接。

以便降低系统维护升级的复杂程度，提高系统升级的效率。

5)系统安全性：在互联网络中，为了防止非法用户享受服务，防止计算机病毒的入侵，具有对系统的检测及网管方案，支持对整个网络的实时监控。

软件设计及数据管理中采用纠错冗余技术，保证系统安全及数据准确性。

6)系统经济性：在技术方案中，在考虑终端设备价格的同时，还考虑了通讯系统运营费用，在性价比最好的情况下尽量做到最低成本。

7)系统高可靠稳定性：充分考虑长沙市当地通信条件对本系统的支持状况，可以保证系统能良好运作。

在满足各项功能的同时，车载终端设备、市中心软硬件等必须有很高的稳定性和数据的安全性、可靠性。

1 .3 建设内容长沙市城管车辆GPS监控应用系统包括GPS运行管理平台市中心（以下简称“市中心”）、GPS运行管理平台管理分中心（以下简称“管理分中心”）两个部分。

市中心平台是整个系统的数据中心，负责在网车辆的数据通讯、数据存储、数据处理及数据分发；各地根据系统要求建设的管理分中心通过互联网与市中心平台实现互联互通，负责对辖区内在网车辆的数据存储、数据处理，并实施对辖区内在网车辆的管理及监控，实时反映在网车辆运营状态，并根据管理和服务需求统计分析各类数据。

1.3.1市监控中心通过市监控中心平台，可以实时反映全市营运渣土车在网运营数量；对各设区市管理分中心实现在线管理、系统升级和技术支持等；统计各设区市管理分中心上传的运营数据；根据管理和服务需要，统计分析各类数据。

市监控中心同时可为政府各相关行招标人管部门（交通、公安、交警、安监、建设等）提供平台接口和信息服务，实现资源共享。

相关行业管理部门可以通过身份认证接入到市中心平台，根据市监控中心的授权实现对在网车辆的跟踪管理及各类信息服务，并可利用平台提供的接口功能实现与自身信息系统互联互通；相关企业通过认证的接入方式根据市中心的授权实现信息共享；对于个人用户，可通过网上查车系统实时监控及管理所属车辆信息，也可通过手机短信方式查询车辆实时位置信息。

安装在车上的车载终端与市中心平台实时通信以完成系统功能，所有的移动车载终端通过GPRS/CDMA1X网络与市中心通信，为提高系统可靠性可以利用短消息作为部分数据通道备份。

系统的所有数据都是通过市中心接收、处理和分发，市中心与当地移动公司短信网关和GPRS/CDMA1X网关间通过专线接入。

对于现有已投资建成的其它车辆卫星定位系统，可以按市中心提供的接口协议要求与市中心平台对接，接受市中心的统一管理，系统功能由原有车辆卫星定位系统供应商提供。

1.3.2管理分中心管理分中心通过互联网与市中心平台实现互联互通，实施对辖区在网车辆的管理功能，实时反映在网运营车辆数量。

并实施对辖区工作站的管理、监控和协调。

同时管理分中心支持工作站上传的运营数据统计，以及根据管理和服务需要，统计分析各类数据。

1 .4 系统设计描述本系统是一个大容量高并发性的实时系统。

系统的主要压力在于大量的车载终端实时位置数据的上传和转发上，而终端控制、报警、跟踪、轨迹回放等关键业务数据又对准确性和及时性要求非常高，针对这一点，必须同时处理好实时数据传输和关键数据处理两个方面。

基于以上考虑，系统采用分布式体系结构，在逻辑上分成四个层次：业务节点层、业务核心层、数据存储层以及用户子系统，除用户子系统外均支持负载均衡，各层之间使用网络套接字(SOCKET)进行数据通讯。

业务节点层：负责各种类型的终端接入，包括报文解析及封装和下发等，其中位置汇报数据发送到各监控工作站，其他核心业务数据发送到业务核心层；将终端上传的数据转发到对应的管理分中心；负责将下发到终端的指令准确地送到车载终端；并负责把各类数据提交给数据存储层进行存储。

业务核心层：负责各业务节点的注册，并实现对管理分中心和监控工作站的管理包括数字证书的验证以及各种授权策略，实现对监控工作站等子系统发来的核心业务请求的响应，以及对第三方软件平台提供接入。

数据存储层：负责存储本系统的各种数据，分为文件存储和数据库存储两个方面，文件存储负责存放终端的轨迹信息，数据库存储存放基础数据、报警记录以及各类业务数据等。

用户子系统：为用户提供各种操作界面和管理、分析和决策功能，包括实时监控工作站，实时路网信息分析决策系统，网上查车系统，WEB管理系统和报表子系统等。

1 .5 系统技术特点1.5.1 先进性、稳定性和合理性本系统建立在主流的J2EE平台基础上，是一个多层次分布式系统,具有先进性、稳定性和合理性的特点。

先进性：J2EE是利用Java平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关的复杂问题的先进的体系结构，具有优秀的稳定性和可伸缩性。

稳定性和合理性：服务器端平台必须能全天候运转以满足实时监控的需要，即使在夜间按计划停机也可能造成严重损失，若是意外停机，更可能带来灾难性后果。

设计合理的J2EE应用部署到可靠的操作环境中可达到99.999%的可用性或全年除硬件维护外不停机的高稳定状态，这是实时性很强的系统理想的选择。

本系统经过合理设计，支持高负荷的多服务器集群，具有强大的负载均衡能力，并有优秀的故障恢复机制。

我方具有独立开发的同集群架构紧密结合的多机集群监控软件，如果某一台计算机出现了硬件故障或者网络中断等情况，可以将故障机上的负载迅速地均衡到集群中的其他计算机上，使系统始终处于高效稳定的状态中运行。

1.5.2 可扩展性、继承性和经济性本系统采用了先进的技术和合理的设计，具有很强的可扩展性、继承性和经济性。

可扩展性：本系统提供广泛的负载平衡策略，能消除系统中的瓶颈，允许多台异构的服务器集成部署。

这种部署可达数千个处理器，实现可高度伸缩的系统，满足应用的需要。

继承性：不挑剔硬件和操作系统，可以保留现存的IT资产，可以使用现有的硬件和操作系统。

经济性：不论是普通的PC服务器或者是高端的Unix小型机甚至大型机，我方的软件都可以轻松的部署，而且可以通过简单的添加服务器硬件而实现系统的容量的线性扩展，而无需改动软件系统。

对于本项目而言，市中心平台可以通过使用稳定性和安全性很高的Linux或Unix 主机来保障关键业务的高性能处理，可以通过服务器集群来实现海量的数据计算；而对于各管理分中心而言，不需要大规模的服务器集群，可以没有高端的服务器，甚至只有普通的Windows平台也可以直接把本系统很方便的运行起来，而且同样可以集群使用，而不需要对软件程序做任何修改。

1.5.3 安全性：本系统自带多机集群实时监控软件，在高并发海量数据集群处理的同时可以做到不受单点故障影响。

还有与系统紧密结合的系统运行实时监控软件，可以及时地发出系统性能预警、磁盘容量预警和数据库性能预警等实时监控消息，保证系统的稳定运行。

预警机制发出后如果管理员无响应，系统监控软件将启动应急处理，及时备份数据、删除过期日志、通知系统自检和强制系统归档等。

1 .6 系统总体建设系统整体结构见下图：1.6.1 系统整体拓扑图市监控中心平台主要结构包括：定位卫星定位卫星定位卫星从拓扑图上可以看出：GPS信息中心主要由GPRS通讯服务器（节点服务器），GPS 地图服务器，GIS地图服务器，业务应用服务器以及空间数据库和业务数据库组成。

节点服务器主要完成与GPS终端设备和其他服务商的数据通讯功能，接入车辆GPS数据；GPS地图服务器主要完成对GPS设备的信息管理和逻辑处理功能；GIS服务器结合空间数据库为系统提供地理资源和车辆实时监控服务功能；业务应用服务器则为应用提供接入和业务逻辑处理功能；业务数据库主要功能是用来存储全系统的基础数据和业务数据等。

1.6.2 市监控中心平台市中心平台主要结构包括：网络接入、应用服务器、存储子系统、用户和接口等四个部分。

其中网络接入根据长沙市现有城管机房网络情况设计终端以及其他服务商网络接入。

应用服务器包括：业务节点层服务器集群、业务核心层服务器集群、互为热备的负载均衡器以及Web子系统服务器。

存储子系统包括：高速Oracle数据库节点、存储磁盘阵列。

用户和接口包括：用户子系统和系统接口。

其中用户子系统包括：监控工作站、管理和报表、路网分析决策系统、系统监控台、语音座席。

1.6.2.1 网络接入包括GPRS/CDMA车载终端和企业接入通道，防火墙，入侵检测系统，核心三层交换机，千兆二层交换机以及互为冗余的网络交叉连接。