智慧机场-北斗高精度车辆定位调度系统

1概述
    随着我国经济的发展和人民生活水平的提高， 近年来，乘坐飞机出行的旅客数量直线上升， 民航机场的安全管理日益重要。 为了满足新形势的需要， 实现机场枢纽机场功能， 满足机场安全管理的需要， 针对机场运行的实际情况及业务需求，提高机场内各种车辆的管理和作业效率， 建立场内车辆 BDS实时监控管理系统成为实现新形势下的一种必然要求。 机场高精度 BDS车辆跟踪管理系统作为辅助机场安全管理的重要组成部分，主要完成机场高精度 BDS差分基准站的建立，差分信息的发送、机场作业车辆的精确定位和位置及速度信息的回传工作和车辆跟踪、轨迹回放、越界报警、超速报警、事故分析等各项车辆安全管理功能。
    机场高精度 BDS车辆跟踪管理系统是综合应用 BDS、通讯、智能控制等技术开发的, 服务于机场的基于 GIS 的车辆实时监控管理系统。用于企业对内部车辆的集运营、控制、管理和安全监控于一体的综合信息调度系统。 它涵盖了对企业内部车辆运输管理的主要方面， 它由 BDS基准站分系统、 BDS车载移动站分系统、无线数据传输分系统组成。
2系统总计设计
2.1 设计原则
    本着“适用、可靠、先进、经济”的原则，充分考虑机场场区的特殊环境条件和使用需要，重点做到以下几点：
·系统设计贯彻“通用化、系列化、模块化”的思想
·设计中不盲目追求先进，尽量使用性能先进且技术成熟的设备，以增强系统可靠性和可用性
·设备安装简单、操作方便
2.2 系统组成及工作原理
2.2.1 系统组成
根据对机场 BDS车辆实时差分定位系统的基本的需求， 拟定以下系统总体方案。

本系统主要有三个分系统构成，分别为： 1)BDS 基准站分系统；2）BDS 车载移动站分系统；3）无线数据传输分系统；
    车辆上安装  BDS车载移动站，实现对车辆的精确定位和显示。在监控中心的服务器机柜安装 2 套 BDS基准站，在监控中心服务器上部署基准站软件，实现双基准站无缝切换和基准站差分改正信息的播发功能和回传的车辆位置、速度信息的接收。
2.2.2 系统工作原理
    本系统不仅需要其各分系统间协同工作，还需要与计算机网络系统、 无线通讯网络有机结合。系统主要工作原理如下：
    DBDS基准站分系统的BDS接收天线架设在已知坐标的基准点（在调度中心楼顶）上，根据接收到的 BDS信号及预先测定的基准点坐标解算出差分改正数，并实时地将差分改正数据通过无线网络系统向车载分系统播发。是车载系统 BDS精确定位的基础。
    基准站分系统采用 BDS接收机双机热备的策略，避免因 DBDS基准站 BDS接收机的故障，导致整个机场内所有特种车辆车载 BDS精度的降低的事故的发生，以保证整个特种车辆实时监控管理系统的正常工作， 提高系统的可靠性。 工作原理为：接收两台差分基准站 BDS接收机输出伪距差分改正信息， 判断基准站状态，选取状态良好接收机差分改正信息， 并将差分改正信息通过局域网发送到无线通讯网关服务器，再通过无线通讯网络发送给各个车载终端。当检测到某台BDS故障时，自动切换到另外一台基准站 BDS设备 ，同时发出报警提示相关维护人员有 BDS故障发生。
    基准站 BDS双机热备的实现依赖基准站双机热备软件，需要在调度监控中心的服务器上部署基准站双机热备软件，其主要功能：
Ø接收基准接收机的状态信息、时间信息、差分改正信息；
Ø接收机状态判断和基准接收机切换；
Ø时间同步信息和差分信息播发；
Ø差分基准站状态报告；
    车载分系统中的 BDS接收机接收BDS差分改正数据和BDS卫星信号，进行实时差分处理， 得到所在特种车辆的精确位置， 移动站还将定位数据打包， 通过无线传输系统传送到监控调度分系统，调度中心通过二维GIS 方式显示当前车辆位置、速度、方向等信息。
    调度监控分系统接收到车辆定位数据后，以二维 GIS 的形式实时显示机场内各车辆位置和状态等相关信息， 并可为调度人员提供相关信息的查询功能，并完成计算机辅助管理调度， 实现调度监控功能。 调度人员可将后台指令发送给指定的车辆，指定车辆通过车载字符终端接收调度中心的各种指令信息。
    无线链路分系统由车载终端上的无线通讯模块（ GSM/GPRS/CDMA/CDPD/800M数字集群）和基准站的无线通讯模块（GSM/GPRS/CDMA/CDPD/800M数字集群）组成。
无线链路分系统作为车载终端和监控中心之间联络的桥梁和纽带， 主要完成基准站差分信息实时向车载终端发送， 从而提高车载终端输出的位置精度， 同时也可将将监控中心的一些指令信息实时的发送到车载终端； 并将车载终端的实时的位置、速度、航向及其他状态信息实时发送到监控中心。
    目前通用的无线链路有 GSM/GPRS方式、CDMA 1X方式、CDPD方式或 800M 数字集群方式。这几种方式均可以满足机场特种车辆实时监控管理信息系统的通信需求，从技术和投资等方面综合考虑， 这几种通信方式各有优劣。 具体的通信方式可根据用户的实际情况进行选择。

2.3系统应用功能
2.3.1 车辆定位与实时跟踪
    车辆实时跟踪定位功能提供对选择车辆在电子地图上进行实时位置定位及跟踪功能，默认情况下，在地图上显示所有车辆实时位置。
选择监测车辆有三种方式 ：
方式一：按车牌号选择单个车辆：则在电子地图上仅显示该车辆实时位置定位，当车辆位置不在当前视野范围内时，地图视野随着车辆位置变化而改变，始终使监控车辆在当前地图视野内。同时提供“所有车辆”选项，以便显示所有车辆定位。
方式二：按组选择多个车辆：则在电子地图上同时显示该组所有车辆实时位置定位，此时，可设置该组的主监控车辆，当设置主控车辆后，该车辆车标以高亮形式显示，且该车辆实时位置位于当前视野的中心。提供“全部组”选项，便于监控所有车辆。 当该组某辆或某些车辆位置不在当前视野内， 地图视野随之改变，使该组所有车辆均显示的当前地图视野内。
方式三：在上图右侧车辆分级目录树中选择车辆：所选车辆在地图上以最小视野范围显示其实时定位信息， 同时视野随所选车辆实时位置改变而移动， 始终使所选车辆在当前视野范围内。
车辆定位位置显示方式 ：
    不同车辆实时定位位置在电子地图上以图符形式显示，在系统参数设置中可以设置各类车辆图符颜色， 同时显示各个车辆车牌号码， 点击某个车标， 可在新窗口中显示该车辆详细信息，如 SIM 卡号、 IP 地址、车辆牌号、车辆品牌、车辆型号、车辆颜色、车辆类别、车辆类型、管理员、所属部门、备注等。
2.3.2 车辆轨迹回放
    监控中心对车辆历史行驶状态进行详细记录，在地图上可以描绘出车辆的历史行程轨迹，可以作为车辆管理、监控的依据。具体操作，选择车辆、指定某段历史时间、选择轨迹回放速度，点击“轨迹回放”按钮，在电子地图上以图形化显示车辆选择时间段内的行驶轨迹，在轨迹回放过程中，可以选择“暂停”按钮暂停回放，选择“开始”按钮继续轨迹回放
2.3.3 车辆超速报警
    监控中心可选择某类型车辆或单台车辆，设定该车辆的最好限行速度。一旦该车辆行驶速度超过限行速度， 监控中心会弹出实时报警信息框，以不同颜色显示不同类型的报警信息，同时伴有声音报警，每次报警声音持续三次后结束。每条报警信息显示内容包括：车辆牌号、时间、报警类别（超速或越界） 、处理情况（已处理或未处理）等。点击每条报警信息，弹出报警处理窗口，由值班员填写报警原因和处理过程， 否则，该报警信息一直显示。 经过监控中心管理人员的配置，车载终端可实时接收到超速报警的报警声音，及时提醒司机已经超速驾驶。
2.3.4 车辆越界报警
    监控中心可选择某类型车辆或单台车辆，设定其驶入或驶出的报警区域。
    当该车辆驶入或驶出设定的报警区域后， 监控中心会弹出实时报警信息框， 以不同颜色显示不同类型的报警信息， 同时伴有声音报警， 每次报警声音持续三次后结束。每条报警信息显示内容包括：车辆牌号、时间、报警类别（超速或越界） 、处理情况（已处理或未处理）等。点击每条报警信息，弹出报警处理窗口，由值班员填写报警原因和处理过程， 否则，该报警信息一直显示。 经过监控中心管理人员的配置，车载终端可实时接收到越界报警的报警声音， 及时提醒司机已经越界驾驶。
2.3.5 事故安全分析
    当机场某处发生事故时（如车辆剐蹭飞机） ，监控中心可选择事故发生地的周边区域，选择时间段，系统将显示出该时间段经过事故发生地周边区域的车辆，并可对每台车辆的轨迹进行回放，辅助管理人员分析肇事车辆。
2.3.6下达指令管理
    监控中心可选择某类车辆或某台车辆，下达调度指令，该调度指令将在车载的字符终端显示。 下达指令管理包括预设指令内容、 编辑发送指令、发送指令、查询已发送指令信息等功能。
2.3.7 车辆基本信息管理
    对机场范围内行驶的车辆的基本信息的维护，包括 SIM 卡号、 IP 地址、车辆牌号、车辆品牌、车辆型号、车辆颜色、车辆类别、车辆类型、驾驶员、所属部门、备注。并可对车辆进行动态分组。可对车辆管理员基本信息进行维护，包括：姓名、联系电话 1、联系电话 2、手机号码、家庭地址、邮编、所属单位。
2.3.8 车辆调度管理
    监控中心可设置车辆的运行时间，系统自动跟踪车辆运行状况，并对未按照调度时间进行运行车辆进行统计分析。
2.3.9 统计分析
系统提供多种统计报表， 辅助管理人员对车辆运行状况进行全方位的分析，包括：车辆报警统计、 车辆违章统计、 车辆在线与离线统计、 车辆维修保养统计、车辆基本信息统计、车辆调度工作执行状况统计等。
2.3.10系统管理
    对使用本系统的用户及权限进行管理，可分配不同用户的不同应用功能权限，也可分配不同用户监控不同车辆的权限。