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我国市场经济的迅速发展,带来运输物流业的蓬勃兴起,长途客货运是运输物流
业的一个重要支柱行业,在这一行业迅速发展的态势下,如何提高长途客货运的效能,
管理好车辆的运输,保证好人们生命财产的安全,是运输、物流业的一个新的课题。
现在各个单位的车辆都在增多,车辆的有效管理是很多单位多年未能解决的一个难题,
据国外有关资料表明:车辆交通管理搞得好,综合效能可提高50%,交通事故的死亡
率可下降30%。因此,建立行之有效的科学管理手段,对管理者提出了新的要求。
同时,现在城市车辆增长速度远远大于城市道路建设速度,如何有效疏导交通、
避免交通阻塞、实现智能交通已成为政府交通管理部门正在研究的课题。交通事故发
生后,公安交警如何在人力、物力、财力有限的条件下,有效的快速准确出警、处理
事故,保证交通畅通,是公安部门面临的问题。现代科学技术的发展,尤其是全球定
位技术、通信技术、网络技术、计算机信息处理技术、地理信息技术日新月异的发展,
为解决上述问题提供了良好的技术基础,本课题就是在研究现有理论体系和现代技术
的基础上,依据社会需求的实际情况,提出了解决问题的理论模型及实际应用的方法。
在论文的第一章对世界上的两个全球定位系统(即美国的GPS和俄罗斯的
GLONASS)、2003年启动的由中国参与的欧盟Galileo计划和“冷战”结束后全球定
位技术的国内外研究、应用现状和发展动态作了全面综述,提出了全球定位技术在现
代车辆管理和智能交通应用中存在的问题和解决该问题需要研究的内容、关键技术、
实验条件和实验手段。在论文的第二章对GPS进行了理论和数学模型研究、对GSM
(全球数字通信系统)进行了网络结构的分析。GPS能提供标准的经度、纬度、速度、
时间、方向、高度等数据,而不能进行网络数据传输;GSM本身没有精确的移动目标
定位数据,但它可以传输GPS信号,如何将GPS信号通过GSM网传输呢?经过认真
研究分析如果将GPS数据转换为PRE-LPT编码格式就可以进入GSM网传输,采刚
GSM语言数据格式传输GPS数据,要两次发送才能完成,速度慢、且实际应用费用
较高。又对GSM进行深入研究后发现GSM网中MS到BTS控制信道中有传输消息
格式存在,采用该消息格式传输GPS定位数据,一次性发送即可完成、并且速度快、
应用成本低,完全可以达到传输GPS数据的目的,该项理论和技术奠定了GPS与GSM
两大系统结合的基础。第三章在完成GPS/GSM两大系统结合能够实现数据传输的理
论和技术研究后,提出了实际应用问题,即如何通过有线无线网络把定位数据应用到
车辆管理和智能交通中,在分析现代网络协议TCP/IP模型后,提出了四网合一的理论
模型(四网指GPS、GSM、Internet、110网)和四网合一的四层网络结构模型(四层
网络结构是指信息源层、通信媒介层、信息平台层、应用层)及完全符合其逻辑结构
关系的相应软件结构模型和协议,并对四网合一的功能和接入使用方法进行了全面研
究和分析。第四章对信息平台进行全面的理论研究。在四层网络结构中,信息平台起
着核心的作用,支持和承载着整个网络的运行,因此对其结构、协议和承载数据的能
力、数据库的建立等进行了理论和应用全面分析,为四网合一的实际应用奠定了理论
和技术基础。在四网合一的实际应用中,地理信息系统是不可缺少的组成部分,如何
实现地理信息数据能够在实际应刚中跨区域漫游、自动切换,是实际中需要解决的一
个难题,第五章针对该问题,在深入分析地理信息系统理论基础上,提出以创建对象
的方法达到地理息数据跨区域实现的新方法,并且应用Mapxtreme技术在Internet
网上发布地理信息数据,实现GPS数据在四网合一的网络结构中自动切换、漫游,在
国内均属首次。
在完成了上述理论研究和数学模型后,为了验证理论研究和数学模型的正确性,第
六章提出了实际应刚系统——河南省全省四网合一的示范工程,其中包括物理模型、
网络结构、信息平台、接入方法以及相应软件的设计、协议、开发、测试,及相应计
费系统的设计、协议、开发、测试等内容。该示范工程被列为河南省重大科技项目和
国家科技部的国家级火炬计划。该项目在老师的精心指导下和课题组的协助下,在上
述理论设计、分析的基础上,经过两年的勤奋工作,投巨资完成了该示范工程的建设、
测试,现已开始进入市场,正在推广应用,使用情况良好。目前该示范工程是国内GPS
应用网络最大、技术先进的应用系统,并且申报了国家发明专利。
本课题的创新点主要表现:
1.车载终端把GPS接收的卫星定位数据按照GSM的格式要求转换为GSM网能够接
收和传输的通信数据,实现了GPS/GSM两大系统的互联互通;
2.完成GPS/GSM/110/Internet四网合一理论模型、网络结构的设计,合理优化网络
技术资源,使之相互渗透、相互融合,实现资源共享;
3.完成四网合一综合应用信息平台及多线程的数据有效处理和传输的理论分析设
计,使之有较强的扩容能力;
4.完成110报警数据、GPS传输数据、管理调度数据在四网合一省域网上跨区域自
动切换和漫游,奠定了全网设计、建设的思想和基础;
5.通信软件、信息平台数据处理软件、数据库软件、用户应用软件等软件的设计、
协议的制定;
6.利用Mapxtreme中Mapx控件,以创建对象的方法实现地理信息数据跨区域的漫
游,实现移动目标准确定位;
7.整个四网合一系统的软硬件技术原则制定。
示范工程完成以后,在本文的最后提出了全国网的建设设想,如主干网采用环状
结构还是主平台的备份结构,并针对存在的问题提出改进意见,如由GSM传输上升
到GPRS(或WCDMA)实时在线传输,包括下一步要研究的无线图像传输和IP网的
设计等问题,为构造全国网提出了自己的看法和需要继续深入研究的课题,使该领域
的研究能够随着科学技术的发展,成果的转化,逐步形成一个产业,创造出巨大的社
会和经济双重效益。