基于GPS+GPRS的信息化车辆管理系统设计

    摘要：针对车辆管理信息化的要求，介绍了一种基于ＧＰＳ全球定位系统、ＧＰＲＳ通用无线分组业务、嵌入式电子技术和计算机软件的车辆管理系统，实现了车辆的实时动态管理。给出了系统的硬、软件设计，为车辆管理信息化提供了一个低成本的解决方案。

    关键词：车辆管理； ＧＰＳ； ＧＰＲＳ； ＭＣＵ； 软件开发

随着单位公用车辆的增多，对处于流动状态的车辆进行管理逐渐成为一个复杂的问题。传统的用车申报、出入登记制度只能对车辆进行静态的管理，对于行驶在外的车辆则无法实施有效管理，难以适应社会信息化的要求。基于ＧＰＳ＋ＧＰＲＳ设计的信息化车辆管理系统既可将用车申报、出入登记电子化，还可实时监控车辆的行驶路线、地理坐标、全车状况和紧急呼叫等，并可根据需要进行应急调度，有效地对车辆进行实时动态管理。

１ 系统总体设计

信息化车辆管理系统的总体结构如图１所示，该系统主要由车载设备和控制中心组成，涉及的关键技术包括ＧＰＳ全球定位系统、ＧＰＲＳ通用无线分组业务、ＭＣＵ控制技术和Ｃ＋＋ Ｂｕｉｌｄｅｒ软件开发。

２ 车载设备设计

作为终端的车载设备安装于每一台车辆上，采用嵌入式方法设计，可以满足系统对实用性、经济性、可靠性的高要求。

２．１ 硬件设计

车载设备的硬件结构如图２所示。其中ＭＣＵ选用ＡＴ８９Ｃ５１，ＧＰＳ模块选用ＧＡＲＭＩＮ公司的ＧＰＳ２５ ＬＶＳ，ＧＰＲＳ模块选用Ｓｏｎｙ－Ｅｒｉｃｓｓｏｎ公司的ＧＭ２９， ＧＰＳ模块和ＧＰＲＳ模块通过ＴＴＬ／ＲＳ２３２电平转换电路与ＡＴ８９Ｃ５１相连，液晶显示电路和键盘输入电路作为人机操作界面，Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ用于存储相关数据。

ＧＰＳ２５ ＬＶＳ是经典的ＧＰＳ ＯＥＭ板，其典型特性包括：采用并行１２通道瞬间锁定可视卫星；后备锂电使重捕速度更快；全屏蔽封装可有效抵抗电磁干扰，１ＰＰＳ秒脉冲输出精度可达±１μｓ，采用单５Ｖ供电；可接收实时差分信号以用于精确定位，信号格式为ＲＴＣＭ ＳＣ－１０４；外部通信采用ＲＳ２３２串口，控制时序简单；输出采用ＮＭＥＡ０１８３２．０格式（ＡＳＣＩＩ字符型），开发非常方便。

ＧＭ２９为高度集成的ＧＰＲＳ Ｍｏｄｅｍ，它有两种工作模式：命令模式和通信模式。在命令模式下，可使用标准的“ＡＴ＋＂命令对其工作参数进行设置，并进行ＧＰＲＳ网络登录；在通信模式下，模块建立串行总线与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络特定ＩＰ地址的数据链路，进行数据的“透明”传输。ＳＩＭ卡可向中国移动公司申请，登录ＧＰＲＳ网络时使用动态的ＡＰＮ。

２．２ 软件控制

车载设备控制核心ＭＣＵ的软件流程如图３所示。主程序在系统上电后，首先完成初始化，然后进行ＧＰＲＳ登录，再将接收到的ＧＰＳ卫星数据进行处理后存储，每隔５分钟记录一次。与控制中心的数据传输在中断子程序中进行，产生中断的可以是控制中心的呼叫命令或车载设备的按键输入。

３ 控制中心软件设计

控制中心软件示意图如图４所示。该软件采用面向对象的设计方法，根据功能可分为网络通信子系统、车辆管理子系统、报表生成子系统和车辆管理数据库，主要完成数据通信、处理和报表生成等功能。

网络通讯子系统负责接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ互联网和单位内部局域网。它包含ＩＳＡＰＩ应用程序，可建立网络客户端（车载设备）与中心数据库之间的数据互动，同时还包含局域网接入程序，可与单位内部局域网的其它终端进行数据交换。控制中心与车载设备采用一点对多点通信协议，控制中心在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上使用静态ＩＰ地址，若干车载设备接入ＧＰＲＳ网络时，使用各自的动态ＡＰＮ与控制中心进行双向数据传输。

车辆管理子系统提供控制中心的人机交互界面，并以图形图像的形式显示每台车辆的地理坐标、行驶路线和车辆状况等信息，并依据车辆管理制度，在办公自动化局域网内实现电子公文的处理，包括用车申报和审批、车辆出入登记等。报表生成子系统用于对相应数据进行处理、存储和打印，生成派车单等纸质文档或证明。

    在数据库处理方面，依靠Ｍｕｌｔｉ－Ｔｉｅｒ数据库结构，实现了主从结构中的ＤａｔａＭｏｄｕｌｅ、ＢＤＥ以及ＳＱＬ Ｌｉｎｋ Ｄｒｉｖｅ的可移植性，提高了系统的可维护性和可扩展性。

４ 结束语

本文提供了一个低成本的信息化车辆管理系统解决方案，具有较高的经济性和实用性。通过扩展车辆黑匣子、ＧＩＳ地理信息系统和高可靠通信网络等，实现了基于ＧＰＳ＋ＧＰＲＳ＋ＧＩＳ的车辆管理系统，功能更加强大、界面更加友好。