一匹科技-基于GPS技术的烟草配送车辆定位及监控系统

地特点，构建适合于XX 烟草特点的配送车辆监控系统，不但能够解决现阶段所遇到的问题，更要适应烟草物流发展的趋势，以增强企业的竞争能力。

（1）基于电子地图和GPS卫星定位技术，对全市所有送货车、烟草专卖执法用车的出车、行驶、停放、事故等状态进行可视化监控，监视权限按单位或部门分层次划分。

（2）通过采集相关数据，结合车辆监控调度管理系统，对全地区的送货车辆进行导航服务。调度系统生成配送计划后，向每辆送货车上的车载导航仪发送该车的行驶路线，实现送货路线最优化，并且保证驾驶员能及时修正到可行驶的路线上去继续送货。

（3）车辆导航服务不仅提供给送货到户的小型送货车，还需要对专卖执法车辆和负责从分公司送往县公司中转站的大型送货车提供GPS卫星定位、监控及导航服务。

2 车辆定位及监控系统需求分析

（4）需要维护客户的地理信息。客户的地理信息指其经营所在地点的经纬度坐标，该信息可由操作人员手工录入，也可由驾驶员在抵达某客户经营地址时使用导航仪

向系统发送其地理信息，系统收到信息后自动录入。

3.1 系统组成

车辆监控系统主要包括四个部分：GPS全球卫星定位系统、车载终端、无线运营商的通讯网络和监控中心(包括分监控中心)，如图l所示。其中，GPS全球卫星定位系统与通讯网络都有固定的运营商运营与维护，在此不再赘述。本文重点考虑监控中心(含主、分监控中心)和车载终端两个部分的设计和实现。3.2 监控中心设计

（1）架构设计。按照架构模式的设计方法，以及系统的具体需求，将监控中心系统横向划分为五个层次：表示层、应用逻辑层、系统服务层、通讯接入层和基础架构

3 车辆定位及监控系统设计方案

根据国家烟草局卷烟销售网络建设整体推进、全面提升的总体要求，按照《XX 卷烟销售网络建设整体推进和全面提升实施方案》的总体部署，XX 烟草专卖局(公司) 为加快烟草行业现代物流建设步伐，于2008年初着手规划了全市卷烟物流系统，启动了配送中心项目并启动，承担了全市大部分地区的卷烟分拣送货工作。然而随着烟草管理逐步走向精细化、智能化，原有系统的部分功能已经无法满足烟草配送管理的要求。例如，XX烟草物流配送的业务流程中尚存在几个完全靠手工和经验管理的环节，包括车辆监控调度管理、送货路线和装车量最优化调度。这直接导致了烟草配送时被盗事故时有发生；烟草物流车辆发生故障或事故时，由于缺乏实时的实际行驶路线和行驶时间等数据，难以进行运输计划优化和运输路线优化。因此，需要对XX 烟草配送系统的某些局部功能进行强化。本论文的目的就是通过对GPS 、GIS 和移动通讯等技术的综合性应用，针对XX 烟草物流行业的本

1 引言

物流技术（装备版） 2014年第6期

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T E C H N O L O G Y & A P P L I C A T I O N 技术与应用运作与管

理

基于GPS 技术的车辆定位及监控系统研究

烟草配送

■

石家庄铁路职业技术学院 勾 昱

（2）功能模块设计。XX烟草局

根据本地烟草配送线路的特点，并结合国家烟草局的具体要求，将烟草配送监控中心系统分为物流车辆

监控、轨迹回放、计划执行监控、跟踪查询以及异常检测处理等模块。物流车辆监控、轨迹回放等模块调用位置信息检索和状态信息检索模块，检索位置信息和状态信息，并通过GIS 引擎，将相关信息与地理图层数据结合，以图形化界面面展现出来，便于跟踪监控；计划执行监控和跟踪查询模块调用物

层。监控中心的系统架构如图2所示。

表示层是展现给最终操作者的各种界面和操作功能；应用逻辑层可以分为业务应用和系统管理两大部分，业务应用主要针对烟草配送过程中发生的业务流程的应用，系统管理主要包括为了保证业务系统的正常开展进行的辅助功能；系统服务层是烟草配送过程中有关流程业务的具体应用的各种模块，提取该服务层的目的是为了系统的稳定运行，并减少开发的工作量；通讯接入层按照类型划分，可以分为短信网关和GPRS通讯网关，实现对烟草配送车辆进行定位、监控等信息的发送、传递和接收功能；基础架构层是整个系统的运行基础。

LOGISTICS TECHNOLOGY (Equipment) 2014.No.6

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.运作与管理T E C H N O L O G Y & A P P L I C A T I O N 技术与应用

通信网络

图1 车辆定位及监控系统架构图

图2 监控中心的系统架构

进行监控和调整。通讯中间件的主要功能是将接收到的定位信息分发给各个监控中心，在接到监控中心发出的通讯请求后，根据通讯网络状况选择通过短消息或者GPRS 网络进行数据通讯。

3.3 车载终端设计与功能实现

（1）车载终端架构设计。按照架构模式的设计方法以及系统的具体需求，车载终端系统可以划分为四个层次：表示层：应用逻辑层、系统服务层和基础架构层。对于单台车载终端来说，通讯比较简单，因此没有划分专门的通讯接入层，通讯接入由通讯控制模块负责。车载终端的系统架构如图4所示。

（2）车载监控终端硬件设计。

烟草车载定位及监控终端主要由控制器模块、GPS接收模块、GPRS无线通信模块三个部分组成。控制器模块采用C8051F系列单片机，能够利用11个输入端口和7个输出端口对烟草配送车辆进行信息采集，全方位地对配送车辆进行定位与监控；GPS接收模块采用能快速接收和高效处理信号的SIRF star II GPS接收模块，SIRF star II有两个串口，可以实现和控制器通信；GPRS是在现有GSM网络上开通的新型分组数据传输技术，因此可以选用内嵌TCP/IP协议的SM300C GPRS模块，以便于缩短开发周期。

（3）车载终端系统功能模块。

流系统集成模块，查询相关的运输计划信息、货物信息和货物装车信息，并与车辆的定位信息和状态信息结合，实现计划的执行监控和车辆/货物的跟踪查询；异常检测处理模块通过调用位置信息检索和状态信息检索模块，查询异常信息，然后通过信息发布模块进行信息发布和调度指令发布，并使用日志服务模块进行异常记录。

（3）通讯网关设计。GPRS 通讯网关的软件结构如图3所示。当车载终端通过GPRS 通讯模块与通讯服务器建立连接后，车载终端和通讯服务器通过SOCKET 通讯方式，实现定位信息和调度指令等数据的传输。

为了避免通讯高峰期数据丢失，服务器接收到定位信息后，将定位信息存入缓冲队列等待处理。类似的，需要发送到车载终端的调度指令经过数据处理后，也存入缓冲队列，等待传输。通过通讯监控模块，可以对通讯线程、缓冲队列

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理

图3 GPRS

通讯网关的软件结构图

图4 车载终端的系统架构