车辆实时监控系统

中国科学院研究生院软件学院 2002级 MSE 刘永强 2002级
当前国内外WEBGIS技术研究现状
•WEBGIS技术综述-------服务器端处理模式（瘦客户模式） 服务器端处理模式（瘦客户模式） 服务器端处理模式
服务端处理为主：服务器采用CGI、ISAPI、NSAPI、Java Servlet等方式，地 图全部由服务器生成、处理。客户端只起到显示栅格图形（如：bmp、jpg）的 作用。 代表产品：美国ESRI的ArcIMS，美国MapInfo公司的MapXtreme 国内典型应用：北京图行天下公司的“数字北京” 优点：客户端不需要任何额外程序，网络传输数据量小。 缺点：增加了服务器负担和响应时间。
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论文研究的内容
• 在GPS车辆监控应用中 车辆监控应用中WEBGIS的设计和实现方法 车辆监控应用中 的设计和实现方法 -------GPS和WEBGIS的整合设计 和 的整合设计 •设计思想
•D)客户端浏览器中采用Java Applet的方式，和应用服务器之间建立直接的 Socket连接，从而实现GPS数据、报警信息等从服务器到客户端的主动推送；
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车辆监控领域中WEBGIS应用现状
•在GPS车辆监控应用领域中 在 车辆监控应用领域中WEBGIS技术的应用现状 车辆监控应用领域中 技术的应用现状
在目前大多数的此类系统中，均采用的是专业GIS公司的通用的WEBGIS 平台。应用范围最为广泛的是ESRI公司的ARCIMS,Mapinfo 公司的 MapXTreme,国内超图公司的SuperMap IS等。例如，澳星天网采用的就 是MapXTreme。 利用通用的WEBGIS平台来发布地理信息（电子地图），通过服务器系统 将获得的GPS数据写入到数据库；客户需要察看车辆的位置等数据时，查 询数据库获得GPS位置等数据，并显示在电子地图上，返回给客户端浏览 器。这是大多数此类系统的实现方式。
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论文研究的内容
• •
车辆监控应用中WEBGIS的设计和实现方法 在GPS车辆监控应用中 车辆监控应用中 的设计和实现方法 -------GPS和WEBGIS的整合设计 和 的整合设计 组件式结构
4）服务器群集与任务分派组件 主要处理地图应用的管理和任务分派，实现服务器之间的群集和负载 均衡。 5）服务器管理组件 服务器地图应用的管理和配置工具，可以通过简单的方式配置地图服 务的各种参数，并保存到注册表中，可以通过该工具启动、停止地图服务、 查询当前运行状态等。 6）其它辅助工具 包含数据转换、数据处理等辅助工具。
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车辆监控领域中WEBGIS应用现状
•存在的问题 存在的问题
无法满足用户实时监控和报警信息及时提醒的需求 由于在GPS车辆监控应用中，大多数客户有实时监控车辆的需求， 随时察看车辆的各种状况；并在车辆发生危险或需要救助时，能够主动 的发出报警给客户端浏览器，以便于及时的处理和响应。 采用通用WEBGIS平台构架的众多系统中，均无法实现此类需求。 这也是大多数此类系统的功能均不如专用客户端强大，无法广泛推广， 替代专用客户端的原因之一。 无法记录用户的操作状态 采用通用WEBGIS平台的系统，通常是以http协议为基础，在此之上 进行扩充。由于http是一种无状态的协议，因此，构架的系统无法满足用 户逐步深入的查询分析等需求。
•E)通过应用逻辑层来管理各个地图应用，不但可以充分利用现有地图引擎的处 理能力,还可以实现多服务器群集和跨服务器的动态负载平衡，从而解决了空间 信息数据量大难以处理的难题。
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论文研究的内容
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车辆监控应用中WEBGIS的设计和实现方法 在GPS车辆监控应用中 车辆监控应用中 的设计和实现方法 -------GPS和WEBGIS的整合设计 和 的整合设计 组件式结构
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预期目标
• • • •
满足用户实际的应用需求； 多用户并发的情况下，保证服务器的及时响应和处理效率； 组件化设计和开发，可扩充性良好； 便于管理，便于操作；
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论文结构和进度
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当前国内外WEBGIS技术研究现状
•WEBGIS技术综述-------客户端处理模式（胖客户模式） 客户端处理模式（胖客户模式） 客户端处理模式
客户端处理为主：主要采用Plug In、ActiveX等，下载矢量数据到客户端进行 处理。 代表产品：美国Autodesk公司的Mapguide。 国内典型应用：上海英特杰公司的“公共定位应用服务平台”。 优点：数据下载到本地处理，服务器负载较小，地图操作响应快。 缺点：当数据量增加到一定程度时，性能将下降很多。复杂的GIS分析难以进 行。网络负载可能较重。客户端的计算机要有较强的处理能力。
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课题背景
•课题来源于Track.com项目 Track.com项目
•支持多种通讯网络。如：GPRS,GSM,CDMA。 •支持多种GPS设备。 •以WEB方式发布，采取瘦客户端模式，客户操作简便，不需要专门客户端软 件。 •丰富、强大的功能，切合用户的实际需求。 •结合 结合WEBGIS技术来实现。 技术来实现。 结合 技术来实现
1）网络通信组件 主要用于处理网络请求，与浏览器进行交互通信。 包括服务器组件和 客户端组件。 2）GIS组件 可以使用各种支持组件化编程的地图引擎，如SuperMap、MapX、 MapObjects等，并在其基础上进行封装。 3）格式转换与影像处理组件 实现将地图输出的结果转换到JPG、GIF等浏览器可以显示的影像文件 格式，或者转换为其它可以在浏览器上使用的矢量格式，如VRML、Flash 等。
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论文研究的内容 • 在GPS车辆监控应用中 车辆监控应用中WEBGIS的设计和实现方法 车辆监控应用中 的设计和实现方法 -------GPS和WEBGIS的整合设计 和 的整合设计 •设计思想
A) 客户端和服务器相结合：通过客户端和服务器方相结合的方式，可以在处理 不同的地图数据时采用不同的方案，可以使安全性、性能与效果得到较好的平 衡。 B)采用应用服务器的方式，底层利用Socket直接解析HTTP协议，同时也可以 和客户端直接建立Socket连接；从而使浏览器可以直接与地图服务器会话，减 少了网络中转，可以直接控制数据I/O； C) 基于XML自定义通讯协议，开放性、扩充性良好。
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车辆监控领域中WEBGIS应用现状
•在GPS车辆监控应用领域中 在 车辆监控应用领域中WEBGIS技术的应用现状 车辆监控应用领域中 技术的应用现状
随着Internet步入各行各业，在GPS车辆监控应用领域中引入WEB技术，从而 实现在Internet上发布车辆监控应用的各种功能，已经是一种必然的趋势。 用户只需要打开浏览器而不需要安装任何的专用软件、搭建专门的监控中心和 通信网络，就可以实现车辆监控的各种功能。 目前，国内外众多GPS车辆监控应用领域的公司已经开始利用WEBGIS技术 并结合GPS等其他技术来发布系统。例如，澳星天网，深圳华强，深圳塞格， 天诺网，北大青鸟天目系统，等等。
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车辆监控领域中WEBGIS应用现状
•存在的问题 存在的问题
通用的WEBGIS系统，在此类应用中并不十分适用。 常见的WEBGIS系统普遍采用了与Web服务器相结合的方法 来进行开发，但是由于Web服务器普遍使用多线程的方式处理客户 端请求，而大部分地图引擎目前均不支持多线程，所以一般采用另 外启动一个应用服务器的方式来解决这个问题。 在这种方式下由Web服务器代理网络请求，然后转发到应用 服务器或者调用服务器端对象，处理完毕后再由Web服务器传回结 果。由于需要同时配置多个服务器程序，会带来网络流量的加大、 配置复杂、开发与调试难度相当大的问题，如果出现错误难以跟踪 和排除故障。 同时，当用户操作、数据交换频繁的时候，每次都需要通过 WEB服务器将请求转发到GIS服务器，将导致服务器负载严重，更 重要的是效率将大大降低。
车辆实时监控系统中之 WEBGIS 技术应用研究
中国科学院研究生院软件学院 2002级 2002级 MSE 刘永强
内容提要
课题背景 当前国内外WEBGIS技术研究现状 车辆监控领域中WEBGIS应用现状 论文研究的内容 关键技术 预期目标 论文结构和进度 参考文献 导师介绍 个人工作背景 致谢
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论文研究的内容 •论文研究的内容 论文研究的内容
针对如上存在的问题，在目前所知的众多此类系统中，还没有一个良好的方案， 都还只是处于初步应用的阶段。 在本论文中，将要借鉴以往众多系统的经验，在此基础上，提出一种新的适用 于此类应用的WEBGIS实现技术方案，来解决此问题。
论文进度
预计在年底或者明年初，完成论文工作。
时间 1个月 2个月 2个月 计划任务 参与Track.com的设计，并明确WEBGIS部分的具体功 能需求和非功能需求； 对国内外GPS车辆监控领域内WEBGIS的应用情况和设 计思路进行调研，并分析总结； 对国内外的WEBGIS系统进行调研；对流行的先进的 WEBGIS系统设计和实现技术进行总结和分析； 结合Track.com的具体需求，综合运用当前先进的技 术，提出本系统内WEBGIS的设计方案； 根据提出的设计方案，实现系统的初步原型； 根据设计方案，实现完整的系统，并投入Track.com 项目中使用； 对设计思想进行总结，整理并撰写论文； 状态
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课题背景 •来自百度文库题来源于Track.com项目 Track.com项目结构示意图
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当前国内外WEBGIS技术研究现状
•WEBGIS技术综述
WEBGIS是GIS和WEB技术结合的产物。 WEBGIS在客户端的显示有两种方式：栅格图或者矢量图。 WEBGIS客户端采用ActiveX技术或者Java Applet等方式实现； WEBGIS服务端通常和WebServer结合，采用CGI、ISAPI等方式实现； 当前国内外流行的WebGIS产品有二大策略：瘦客户机模式和胖客户机模式。
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关键技术
1、GIS应用技术 利用通用的GIS平台，在此基础上进行封装，实现WEBGIS的各种功能。自 定义操 作协议 。支持组件化 编程的地图引 擎，如SuperMap、MapX、 MapObjects等。 2、格式转换与影像处理技术 实现将地图输出的结果转换到JPG、GIF等浏览器可以显示的影像文件格式， 或者转换为其它可以在浏览器上使用的矢量格式，如VRML、Flash等。 3、网络通讯技术 在服务器端和客户端都需要有基于Socket的通讯组件。通讯协议自定 义。同时，也支持普通的Http访问。 4、软件架构技术 设计一种良好的软件架构，实现对多种GIS平台、多种通讯方式的支 持。实现模块和组件的高度内聚，各个模块功能相对独立。
课题背景 •课题来源于Track.com项目 公司简介 （略） Track.com项目
•是一套通过Internet来实时监控车辆的大型系统 •综合应用GPS、GSM、GPRS、WEBGIS、以及数据通讯等技术 •为用户提供丰富的功能，如车辆监控，车辆报警、求助信息的响应， 地理信息的分析、查询，车辆以及车队的调度、管理等等功能。