CN100428286C - 一种移动载具跟踪管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移动载具跟踪管理系统，包括：至少一通信模块，为移动载具的通信传输接口，接收移动载具回复的动态数据；至少一前置处理模块，连接于通信模块，预先进行动态数据的预先处理，包括分解、检查、转换及判断；至少一数据储存模块，连接于前置处理模块，储存移动载具经前置处理后的动态数据；至少一显示模块，连接于该数据储存模块；至少一信息发布模块，连接于前置处理模块与显示模块之间，有任意移动载具的数据有更新时，主动传送前置处理模块处理完成的数据给显示模块。本发明能主动检测移动载具的行为模式，可供管理系统自动进行异常状况的警示及各种统计分析工作。

Description

一种移动载具跟踪管理系统

技术领域

本发明涉及一种移动载具跟踪管理系统，特别是涉及一种应用地理信息系统(GIS)及定位系统作为移动载具的跟踪管理系统。

背景技术

地理信息系统(Geographic Information Systems，GIS)是一种数字地图映像展示技术，能将地理数据经过数字化转换成明确的地图位置，储存于数字地图文件中，这些数字地图以地理坐标方式清楚地标示出所在位置的经纬度坐标值。该地理信息系统(GIS)并不属于一种独立技术，它是信息处理与其它利用到空间分析技术的各个不同领域之间的共同基础，也就是说是集计算机测绘、遥感探测、数据库管理以及计算机辅助设计等多个领域的技术精华而成。

而该地理信息系统(GIS)常结合卫星全球定位系统(Global PositioningSystem，GPS)，运用在载具导航及监控等商业用途，利用GPS定位出所在位置后直接显示在数字式地图上。通过该地理信息还可扩展出更多的应用，例如路径导引、寻找目的地等。在国外特别是美国及日本的GPS导航设备中所使用的地理信息已经非常详细，从街道名称到加油站、银行、学校等地标点都可以轻松寻找。

在现有技术方面，一般该GIS导航设备都已应用在车辆的导航设备上，也可单独型式存在于数字个人助理机(PDA)、手机或笔记本计算机等易于携带的电子产品中。然而由现有技术可知该GIS导航设备中所显示的所在位置信息都是经纬度坐标值，或以矩形的分割方式转换地理位置，然而绝大多数的地理均不是矩形的，因此常会造成地理信息的显示错误，况且由经纬度坐标值，并不容易让人联想到相关的地理位置，并不实用。

而该GIS及GPS也被应用于车辆或车队的跟踪及派遣管理系统中，但在目前现有的系统中，大多仅使用在显示车辆或车队的实时位置以及记录行进路线，但管理系统无法进行异常状况的分析，因为若要直接由该行进路线的地理坐标值来分析将过于复杂。

而且由于现有的管理系统在车辆的跟踪上，是利用方形或矩形的经纬度坐标值划分地理信息，其误差相当大，并且无法主动地呈现相关地理位置信息，因此必须将每次行进记录的坐标值转换成较有义意的位置，才能判断他是从何处出发、经过那些地方、最后抵达何处、甚至是花费的时间以及速度的变化量如何…等。但若每执行一次统计分析就需要重新判断坐标所在位置就会浪费大量计算时间，造成系统主机的负载过重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于预先转换的地理位置为基础的移动载具跟踪管理系统，能主动检测移动载具(车辆或车队)的行为模式，可供管理系统自动进行异常状况的警示及各种统计分析工作。

为了实现上述目的，本发明提供了一种移动载具跟踪管理系统，可由一定位系统计算出移动载具的所在位置地理坐标值，并通过通信系统将载具的动态显示于一具地图影像的地理信息系统(GIS)。该跟踪管理系统包括有一通信模块接收该移动载具所回复的动态数据或传送信息给移动载具；一前置处理模块预先进行该动态数据的预先处理，包括分解、检查、转换及判断，该前置处理模块转换该移动载具所回复的地理坐标值成为一最接近的地理位置代码，该地理位置代码由一组预先建立的地理位置数据表所转换而得，该地理位置数据表包含地理位置代码、地理位置名称、以及地理位置范围顶点的坐标值；至少一数据储存模块储存该移动载具的动态数据成为行进记录；至少一显示模块显示该地图影像及该移动载具的相关数据，以达到用文字或地图影像形式正确显示及管理该移动载具地理位置信息的目的；及至少一信息发布模块，连接于该前置处理模块与该显示模块之间，有任意移动载具的数据有更新时，主动传送该前置处理模块处理完成的数据给该显示模块；其中，该显示模块所显示该移动载具的相关数据，是由该信息发布模块所传送的该移动载具最接近的至少一该地理位置的代码或名称。

上述系统，其特点在于，该移动载具为内含定位系统及通信系统的可移动物体或独立装置。

上述系统，其特点在于，该定位系统可为全球定位系统、移动电话基站定位系统或其它可供定位的系统。

上述系统，其特点在于，该通信系统可为移动电话、无线电或其它可供传输数据的通信系统。

上述系统，其特点在于，该可移动物体可为车辆、飞行器具、船艇、人类或动物。

上述系统，其特点在于，该独立装置可为单芯片微处理机、个人数字助理器、手机、掌上电脑或便携式计算机。

上述系统，其特点在于，该通信模块所接收的移动载具动态数据可包含载具所在位置地理坐标值、行进速度、方向、时间、通过各类传感器所取得的载具状态值或通过载具所输入的文字、声音、影像数据。

上述系统，其特点在于，该通信模块所传送给移动载具的信息可为可供显示的文字、声音、影像数据，或可改变移动载具运作方式的设定指令。

上述系统，其特点在于，该前置处理模块可将通信模块所接收的连续性数据串行分解成独立的数据项。

上述系统，其特点在于，该前置处理模块可预先检查该移动载具所回复的动态数据格式与内容，以确保后续所储存及显示的数据无误，并节省重复检查的时间。

上述系统，其特点在于，还具有将多个地理位置代码组成而成的一地理位置组合，该地理位置组合包含地理位置组合代码、组合名称，以及标准里程数、旅费或工资的基数，可作为预定行驶路线的设定、行驶区间的转换与统计、检查是否偏离路线、或总里程及旅费及工资计算的依据。

上述系统，其特点在于，该前置处理模块可根据特定的判断逻辑进一步检测该移动载具的行为模式，从而进行实时异常检测、路径分析、错误修正，并自动发出警示信息或适当的处置。

上述系统，其特点在于，该数据储存模块可采用集中式储存或分布式储存；集中式储存将所接收的各移动载具动态数据汇集到一集中式数据库共同管理，而分布式储存则是将多个该数据储存模块分散存放而控制管理该移动载具的部份或全部动态数据。

上述系统，其特点在于，该行进记录可根据时间进一步分割成不同时段，以对应各时段的载具所载运的人员、物品，该时段可由载具改变所载运人员或物品时回复，或预先排定。

上述系统，其特点在于，该显示模块可使用在不同的系统平台，并以图文互动的方式提供最完整的信息，也可以多窗口同时跟踪独立不同的移动载具。

本发明的功效，在于能主动检测移动载具(车辆或车队)的行为模式，可供管理系统自动进行异常状况的警示及各种统计分析工作。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的结构示意图；

图2为本发明的管理系统方块示意图；

图3为本发明实施例显示的应用画面示意图；

图4为本发明地理位置转换方法的流程示意图；以及

图5为本发明分析行进路线的实施例示意图。

其中，附图标记：

1-管理系统，2-移动载具

3-地理信息系统，11-通信模块

12-前置处理模块，13-信息发布模块

14-数据储存模块，15-显示模块

具体实施方式

首先请参阅图1所示，为本发明较佳实施例的结构示意图。而图2为本发明的管理系统方块示意图。本发明应用于一移动载具跟踪管理系统1中，在本实施例中该移动载具2必需要配置有定位系统21，如卫星定位系统、移动电话基站定位系统等，而该移动载具2可以为车辆，如汽车、机车、电车、火车或飞行器具…等可载运人或物品的移动载具，也可以为独立装置，如个人数字助理器(PDA)、手机、掌上型计算机或便携式计算机…等，在该管理系统1中还连接有一可显示地图影像的地理信息系统(GIS)。

在本发明的移动载具跟踪管理系统1主要可分为至少一通信模块11、一前置处理模块12、一信息发布模块13、至少一数据储存模块14及至少一显示模块15，每一模块可分工独立作业，并可根据需求增加、减少或抽换其中任一模块，且可将所有模块集合在同一系统平台，或分散成多个不同的系统平台，以增加系统的反应处理度，分散系统死机时的风险。

其中该通信模块11主要负责该移动载具2的相关信息的接收或传送，可根据通信方式不同而使用不同的通信模块11，如针对移动电话(GSM，PHS等)、移动数据(Mobile Data)集群式无线电(Trunking Radio)等分别采用不同的通信传输接口。

其中该前置处理模块12主要负责处理该移动载具2所回复的动态数据串行进行分解、检查、转换及判断等前置处理，以避免以后的重复处理。

接下来将该移动载具2的动态数据存入储存模块14，以供显示模块15显示以及后续报表统计或分析使用。

如图3可在地图影像上显示第0239号车，车牌XO-383所在位置，或在车辆实时动态以及历史记录清单中上显示该移动载具2所在位置的文字信息如云林县土库镇复兴路上以时速19公里的速度向东南方向行驶。该前置处理模块12也可根据各种事先建立的规则判断该移动载具2的异常行为，如超速、逾时停留、偏离路线等，也可根据交通状况通知该移动载具2较佳的行进路线。

其中该信息发布模块13主要针对该前置处理模块12处理完成的数据以主动的方式传送给该显示模块15，即有任一移动载具2的数据有处理更新时才传送给该显示模块15的方式，以节省该管理系统1的数据传输量，加速该显示模块15的反应速度。

其中该数据储存模块14主要负责储存所有该移动载具2的地理坐标值、时速、方向等行进记录及各地理位置的停留时间及行进路线等相关数据，可采集中式储存或分布式储存，而分布式储存是各以复数数据储存模块分散存放所控管该移动载具的数据，或者可将各数据汇集到一集中式数据库共同管理。

其中该显示模块15主要负责该地图影像及该移动载具的相关数据的显示，该显示模块15可在不同的平台使用，如个人计算机、笔记本计算机、PDA或手机等，以图文互动的方式提供最完成的信息，并可以多窗口同时跟踪独立不同的移动载具，如图3。

请参阅图4所示，为地理位置转换方法的流程示意图。该方法是应用在该移动载具2的跟踪管理系统1中，可将该移动载具2所在位置的地理坐标值自动快速地转换成文字形式的地理位置，而在该管理系统1中具一可显示地图影像的地理信息，该转换方主要包括下列步骤：

步骤101，首先该方法将该地图影像的地理信息预先作一些区域分割的转换后，将有助于后续分析的进行，即根据各个区域所代表的多个地理位置分割成大小不一的矩形、多边形等，如收费站、休息站、道路、街道、交叉路口、政府机关、学校、建筑物、旅游景点或县、市、乡、镇、村、里…等，而该地理位置可以一图点作为代表，如自订点位、交流道、国道里程点、省道里程点、县道里程点、加油站、著名商店…等。

步骤102，定义该地理位置的名称或代码，以及定义该地理位置的至少一边界点、至少一边界线或一地理位置面，而该边界点、该边界线或地理位置面可相互重叠、相交或相邻。如学校的地理位置面必须包含于县、市的地理位置面，而道路的相交必有一交叉路口，国道高速公里的边界线则必重叠穿越多个县、市的地理位置面…等。

步骤103，将该地理信息中的地理位置定义完成后，即可将该地理位置的边界点、边界线或地理位置面转换为地理坐标值，并建立一地理位置数据表，包含地理位置代码、地理位置名称及多个边界点的地理坐标值。如下表1所示，即为一地理位置列表的应用范例：

代码	名称	边界点1	边界点2	边界点3	边界点4
						2	逢甲大学	166802.7410	2632986.0253	169813.5124	2638012.4312
3	文华路	183205.5324	2652531.2527	183426.4163	2657784.1105
						4	逢甲路	216812.8626	2683926.0964	216935.8626	2687850.5541
…	…
						10	麦当劳	175455.5245	2606565.5105	177874.3467	2625635.0961
11	碧根广场	206540.6402	2705210.0431	206783.1465	2762346.6323

12	福星路	193365.6548	2680565.5457	193732.2434	2686733.3541
						…	…

步骤104，再使用定位系统计算每一该移动载具2所在位置的地理坐标值，再判断该移动载具2是位在哪一地理位置中，并预先转换成相对应的位置代码，接下来用位置代码所组成序列来分析就容易多了。如下表2即为转换后该移动载具的行进记录表范例：

CarID	TrackTime	Status	Speed	Angle	No	Caption	DispatchTime
								0007	00:01:09	0	54	326	2	逢甲大学	00:01:09
0007	00:14:43	0	62	112	3	文华路	00:01:09
								0007	00:28:19	2	0	074	4	逢甲路	00:01:09
0007	01:25:30	0	43	351	11	碧根广场	00:01:09
								0007	02:07:41	65	106	003	10	麦当劳	02:07:41
0007	03:13:55	0	80	009	12	福星路	02:07:41
								0007	03:24:31	3	0	267	12	福星路	02:07:41
…

步骤105，最后即可记录该移动载具2所在地理位置中的代码于该储存模块14中，并在该显示模块15中以地理位置名称的文字方式展现该移动载具2所在的地理位置。如以文字方式显示该移动载具2位于最接近的至少一该地理位置的代码、名称、里程数等。

本发明利用上述流程转换并记录该移动载具2所在地理位置进行数据分析工作，将可获非常可观及实用的信息，如图5所示，为本发明的行进路线实施例示意图，由图中可知该移动载具最常行驶的路线为2、3、4、11，若管理系统1预先建立这些经常行驶的路线然后与实时接收的数据相互比对，即可立即知该移动载具是否偏离路线，如2、3、12，并实时发出警示信息提醒监控人员。

然而利用位置序列来比较可能会有误判的情形，尤其是全球定位系统(GPS)本来就有误差存在，如果管理系统作精确比较，则错误率可能会太高，因此本发明只挑重点比较，而该图5的实施例就是定义一条路线上的多个检核点(Check Point)，那么只要有经过这些点就视为行经该条路线。

而检核点的设定又有许多的技巧，例如在封闭高速公上，只要分别在各个交流道设检核点即可，如此万一在高速公路沿线有发生位置偏移的错误情形时，也不致影响整个路线的判断，且若能再加上由前次位置来修正就可以减少误判发生的机率，而偏离路线通常是最大的问题，尤其是有些驾驶者会故意闪避收费站，而管理者也不能一直盯每一辆车，看它是否依规定行驶，因此利用本发明就可以协助将这些问题主动发现。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (15)

1、一种移动载具跟踪管理系统，由一定位系统计算移动载具的所在位置地理坐标值，并通过通信系统将载具的动态回复并显示于一具地图影像的地理信息系统，其特征在于，该跟踪管理系统包括：

至少一通信模块，为该移动载具的通信传输接口，用以接收该移动载具所回复的动态数据，或传送信息给移动载具；

至少一前置处理模块，连接于该通信模块，用以预先进行该动态数据的预先处理，包括分解、检查、转换及判断，该前置处理模块转换该移动载具所回复的地理坐标值成为一最接近的地理位置代码，该地理位置代码系由一组预先建立的地理位置数据表所转换而得，该地理位置数据表包含地理位置代码、地理位置名称、以及地理位置范围顶点的坐标值；

至少一数据储存模块，连接于该前置处理模块，用以储存该移动载具经前置处理后的动态数据成为行进记录；

至少一显示模块，连接于该数据储存模块，用以显示该地理信息及该移动载具的相关数据；及

至少一信息发布模块，连接于该前置处理模块与该显示模块之间，有任意移动载具的数据有更新时，主动传送该前置处理模块处理完成的数据给该显示模块；

其中，该显示模块所显示该移动载具的相关数据，是由该信息发布模块所传送的该移动载具最接近的至少一该地理位置的代码或名称。

2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该移动载具为内含定位系统及通信系统的可移动物体或独立装置。

3、根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该定位系统可为全球定位系统、移动电话基站定位系统或其它可供定位的系统。

4、根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该通信系统可为移动电话、无线电或其它可供传输数据的通信系统。

5、根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该可移动物体可为车辆、飞行器具、船艇、人类或动物。

6、根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该独立装置可为单芯片微处理机、个人数字助理器、手机、掌上电脑或便携式计算机。

7、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该通信模块所接收的移动载具动态数据可包含载具所在位置地理坐标值、行进速度、方向、时间、通过各类传感器所取得的载具状态值或通过载具所输入的文字、声音、影像数据。

8、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该通信模块所传送给移动载具的信息可为可供显示的文字、声音、影像数据，或可改变移动载具运作方式的设定指令。

9、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该前置处理模块可将通信模块所接收的连续性数据串行分解成独立的数据项。

10、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该前置处理模块可预先检查该移动载具所回复的动态数据格式与内容，以确保后续所储存及显示的数据无误，并节省重复检查的时间。

11、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还具有将多个地理位置代码组成而成的一地理位置组合，该地理位置组合包含地理位置组合代码、组合名称，以及标准里程数、旅费或工资的基数，可作为预定行驶路线的设定、行驶区间的转换与统计、检查是否偏离路线、或总里程及旅费或工资计算的依据。

12、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该前置处理模块可根据特定的判断逻辑进一步检测该移动载具的行为模式，从而进行实时异常检测、路径分析、错误修正，并自动发出警示信息或适当的处置。

13、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该数据储存模块可采用集中式储存或分布式储存；集中式储存将所接收的各移动载具动态数据汇集到一集中式数据库共同管理，而分布式储存则是将多个该数据储存模块分散存放而控制管理该移动载具的部份或全部动态数据。

14、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该行进记录可根据时间进一步分割成不同时段，以对应各时段的载具所载运的人员、物品，该时段可由载具改变所载运人员或物品时回复，或预先排定。

15、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该显示模块可使用在不同的系统平台，并以图文互动的方式提供最完整的信息，也可以多窗口同时跟踪独立不同的移动载具。

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