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基于GPS的物流车辆监控系统的设计和实现

作　者: 彭诚
导　师: 周憬宇; 张小明
学　校: 上海交通大学
专　业: 软件工程
关键词: GPS GIS GPRS 物流车辆监控
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着供应链的日益复杂化以及价值从生产向配送的转移，物流服务供应商在当今全球经济中起着日益重要的作用。与此同时，物流市场的要求比以往更为复杂多变、竞争更激烈。在这种环境下，对任何物流服务供应商而言，保持高效的运营业绩、严格的成本管理、卓越的交付业绩都是成功的必备条件。在物流行业规模不断扩大，物流车辆不断增加的今天，传统的货运车辆管理方法由于缺乏新技术的支持而逐渐不能满足企业发展的需求。据我国仓储协会调查报告显明，我国货运车辆空驶率不到五成,主要是因为企业不能精确获知行驶车位置，无法随时与司机保持联系，无法给车辆安排货源和组织配货。另外司机有时根据驾驶经验来安排路线，往往无法获得最优线路，不但时效无法保证而且运行成本急剧增加。物流行业存在人员流动性大、区域广等特点，所以工作人员之间的信息交互对移动性的要求很高，因此有必要建立一个信息化、图形化、网络化的服务平台，以满足车辆、人员的调度监控的需要，提高效益，减少资源浪费、降低成本，使人员之间的移动数据交换等移动生产作业顺利进行，使广大客户享受到更迅速、及时的服务。本论文的研究的目标是通过车辆运输的网络化、信息化、数据化管理，达到车辆和货物优化配载，提高车辆载重利用率和容积利用率，从而加快整个运输行业的的业务运作效率，实现企业运作规范化和控制自动化，降低企业的运营成本。本论文基于现有的全球定位技术（GPS）的优势、地理信息系统技术（GIS），无线网络通信技术（GPRS）等相关技术及理论的分析和研究，结合物流行业的行业特点，设计并实现了一个物流车辆实时监控和调度的管理平台。通过对物流领域车辆、航班、线路、班次等关键对象业务需求的分析和业务流程的描述，提供了一套基于监控中心的管理平台；其次，通过对监控中心关键模块的设计、分析和实现，提供了一套可行的技术方案和实现方法，不但发挥了GPRS分组交换技术的高速、实时、网络覆盖范围广的特点，还利用GPS定位实时和准确与GIS直观的对地理数据跟踪显示的优势，实现了对移动目标在设定航班过程中的实时跟踪、定位及轨迹回放；同时，通过对GPS等数据采集，通讯中心及控制中心平台的设计，实现了消息预警与车辆调度的方法；最终为用户提供了一个基于GPS信息采集、分析、统计的信息交互平台。经实践验证，基于GPS/GIS的车辆监控系统通过可视化监控界面，对车辆进行实时、准确的跟踪及定位，通过双向通讯和多种调度手段，对派车任务进行分配，保障了车辆安全，提高车辆利用率和准点率，降低运输成本，达到了预期的设计要求。随着物流行业精细化管理程度的加深，围绕执行，成本，以及质量等多角度绩效考核的制定将会对业务提出更高的要求，系统也会从优化配载，任务智能规划，动态线路规划等角度对功能进行完善和扩充，适应物流行业的发展。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-12
1. 绪论  12-15
  1.1 背景意义  12-13
  1.2 主要研究内容  13
  1.3 研究意义  13-14
  1.4 论文结构  14-15
2. 技术背景  15-26
  2.1 GPS 全球定位系统概述  15-17
    2.1.1 GPS 全球定位系统的发展和意义  15
    2.1.2 GPS 的相关概念  15-17
    2.1.3 GPS 的研究和应用现状  17
  2.2 GIS 地理信息系统概述  17-20
    2.2.1 GIS 地理信息系统的发展和意义  17-18
    2.2.2 GIS 的相关概念  18
    2.2.3 GIS 的研究和应用现状  18-20
  2.3 GSM、GPRS、SMS 移动通信技术概述  20-21
    2.3.1 移动通信技术的发展和意义  20
    2.3.2 移动通信的研究和应用现状  20-21
  2.4 物流概述  21-24
    2.4.1 物流的发展和意义  21-22
    2.4.2 物流相关概念  22-23
    2.4.3 物流的研究和应用现状  23-24
  2.5 物流车辆监控系统研究  24-25
    2.5.1 物流车辆监控系统的研究的意义  24
    2.5.2 物流车辆监控系统的国内外现状  24-25
  2.6 本章小结  25-26
3. 物流车辆监控系统的分析与设计  26-59
  3.1 物流车辆监控系统需求分析  26-33
    3.1.1 范围界定  26
    3.1.2 物流车辆监控系统需求概述  26-28
    3.1.3 物流车辆监控系统用例建模  28-29
    3.1.4 监控中心需求  29-30
    3.1.5 航班管理需求  30-31
    3.1.6 基础数据需求  31
    3.1.7 车管中心需求  31
    3.1.8 报表中心需求  31
    3.1.9 平台管理需求  31
    3.1.10 车载终端需求  31-32
    3.1.11 通讯接口需求  32
    3.1.12 非功能性需求  32-33
  3.2 物流车辆监控系统架构设计  33-39
    3.2.1 系统架构设计模式  33-34
    3.2.2 系统逻辑架构设计  34-35
    3.2.3 系统网络拓扑结构  35-37
    3.2.4 系统硬件架构设计  37-38
    3.2.5 功能模块设计方法  38
    3.2.6 功能模块划分  38-39
  3.3 监控中心子系统设计  39-41
    3.3.1 车辆跟踪  40
    3.3.2 控制中心  40-41
    3.3.3 报警中心  41
    3.3.4 轨迹回放  41
  3.4 管理平台子系统设计  41-45
    3.4.1 地标设置设计  41-42
    3.4.2 线路管理设计  42-43
    3.4.3 班次管理设计  43
    3.4.4 航班管理设计  43-45
  3.5 通信子系统设计  45-51
    3.5.1 GPRS 通讯网关模块设计  45-46
    3.5.2 短信网关模块设计  46-47
    3.5.3 通信子系统数据接收  47-48
    3.5.4 通信子系统数据发送  48-49
    3.5.5 通信子系统模块类设计  49-51
  3.6 GIS 子系统设计  51-52
    3.6.1 GIS 模块设计  51
    3.6.2 WebGIS 模块设计  51-52
  3.7 数据库设计  52-57
    3.7.1 地标表  53
    3.7.2 线路主表  53-54
    3.7.3 线路从表  54-55
    3.7.4 班次主表  55-56
    3.7.5 班次从表  56-57
    3.7.6 数据库表关系  57
  3.8 本章小结  57-59
4. 物流车辆监控系统的实现  59-74
  4.1 通信子系统模块实现  59-61
    4.1.1 通信模块实现  59-60
    4.1.2 数据解析模块实现  60-61
  4.2 监控中心实现  61-63
    4.2.1 地图操作基本功能实现  61-62
    4.2.2 GPS 定位数据的地图展示  62-63
  4.3 测试与验证  63-66
    4.3.1 地标添加  63-65
    4.3.2 线路修改  65-66
  4.4 部署及运行环境  66-68
    4.4.1 GPS 车载设备  66
    4.4.2 服务器配置  66-67
    4.4.3 支持软件  67-68
    4.4.4 数据库  68
    4.4.5 开发工具  68
  4.5 系统安装  68-70
    4.5.1 获取软件  68-69
    4.5.2 软件安装  69-70
  4.6 主要成果展示  70-74
    4.6.1 监控中心主窗体  70
    4.6.2 车辆监控  70-72
    4.6.3 控制中心  72
    4.6.4 历史轨迹  72-74
5. 总结和展望  74-75
  5.1 总结  74
  5.2 展望  74-75
参考文献  75-77
附录  77-88
  1 地标设置设计及事务处理  77-79
  2 线路管理界面设计及事务处理  79-83
  3 班次管理界面设计及事务处理  83-88
致谢  88-89
攻读学位期间发表的学术论文目录  89

基于GPS的物流车辆监控系统的设计和实现

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