CN105704227A - 基于移动手机的物流运输可视化监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于移动手机的物流运输可视化监控系统，其特征在于：该系统主要包括手机数据釆集客户端和监控平台服务端，手机数据釆集客户端完成物流车辆在途跟踪数据采集，通过移动终端无线通信网络并利用监控平台服务端的数据交换接口完成手机终端和服务器端数据库之间的数据传输，对数据进行解析后存储在服务器端数据库中，利用互联网地图服务商提供的地图API接口作为web GIS开发技术建立web端监控平台，用户通过互联网操作监控平台完成对物流车辆的图形可视化跟踪监控。
Description
技术领域
本发明涉及一种信息处理技术，尤其涉及一种基于移动手机的物流运输可视化监控系统，是与物流货物信息实时跟踪管理相关的信息处理技术。
背景技术
我国国内将GPS、GIS技术用于车辆在途监控和定位导航的研究探索开始于上个世纪九十年代，其发展过程大致可分为三个阶段：（1）1994年-1998年，国内有上百家企业机构研究开发车辆在途监控系统，然而由于当时刚刚引入国内的用于车辆导航与监控方面的GPS、GIS技术还不够成熟，还未形成实质性的市场需求，形成商品化的车辆监控系统很少，因此这一阶段车辆监控系统的应用没有形成规模。（2）1999年-2003年，由于车辆监控系统采用GSM短消息业务作为无线通信手段，解决了其通信问题，此外，随着GPS定位技术的不断发展，GPS定位精度也有所提高，这样车辆监控系统便解决了多个技术难题，基于GPS、GIS、GSM技术的车辆在途监控系统的研究与开发也在这一阶段形成了第一次发展高潮。（3）2004年至今，随着通信技术的不断发展，GPRS、CDMA网络的逐步成熟与完善，覆盖面积不断扩大，基于GPRS、CDMA通信的车辆监控系统获得了快速发展和应用，再加上此时的市场也己形成初步规模，配合技术初步的相对成熟稳定，使得车辆监控系统有了更进一步的发展。
当前我国正在进行着传统行业的互联网化大潮，随着3G网络的逐步成熟以及4G网络的逐步发展，我国逐渐进入到移动互联网时代，大多数用户的手机终端己经从功能手机转变为智能手机。移动互联网时代给人们带来便利生活的同时，也逐渐的改变各行各业的发展，借助移动互联网开展物流业务工作己经成为不阻挡的趋势和方向。对于物流行业来说，物流企业需要通过利用移动互联网技术、移动定位技术、移动通信技术等等提高其物流运输效率，降低物流运输成本，增强企业自身的物流竞争力。
在物流车辆在途运输监控过程中，有效的对运输车辆进行实时跟踪监控和数据釆集是做好物流在途监控的基础。随着我国移动互联网的蓬勃发展以及智能手机终端的快速普及，借助移动应用APP开展物流在途监控业务越来越受到企业的重视，智能手机应用以其轻资产、高效率、移动化等鲜明的特点为物流企业有效的做好运输车辆实时跟踪监控和数据采集提供了新的途径。于此同时，如何将跟踪采集到的物流车辆数据高效的组织利用起来，成为物流车辆在途监控的关键问题。通过建立物流运输可视化监控平台，物流相关利益方可通过互联网访问监控平台，对运输车辆和货物进行实时监控和查看，保证物流信息在客户和物流商之间畅通、透明、信息传递及时准确，避免产生物流信息黑洞。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种基于移动手机的物流运输可视化监控系统，通过对汽车整车物流运输全程进行跟踪调研，提出了利用手机移动应用实现对物流在途车辆位置数据采集并构建可视化监控平台对车辆进行实时监控显示。设计开发了车辆在途跟踪数据采集手机客户端，并通过挖掘现有的WebGIS技术，根据物流企业实际需要设计开发基于B/S架构的可视化地图监控平台，构成车辆在途监控系统，对在途车辆进行多样化跟踪数据采集和电子地图图形化显示。并对在途车辆行驶里程计算和地图轨迹回放线路描绘涉及的问题进行了研究和探讨，并给出解决方案。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种基于移动手机的物流运输可视化监控系统，该系统主要包括手机数据釆集客户端和监控平台服务端，手机数据釆集客户端完成物流车辆在途跟踪数据采集，通过移动终端无线通信网络并利用监控平台服务端的数据交换接口完成手机终端和服务器端数据库之间的数据传输，对数据进行解析后存储在服务器端数据库中，利用互联网地图服务商提供的地图API接口作为webGIS开发技术建立web端监控平台，用户通过互联网操作监控平台完成对物流车辆的图形可视化跟踪监控。
优选地，所述手机数据釆集客户端包括监控采集模块、图像上传模块、流量监控模块、地图定位模块和天气查询模块：
监控采集模块：定时采集车辆位置信息和计算车辆行驶里程，根据监控平台服务端要求定时传输数据的时间频率，上传车辆的定位信息和行驶里程；
图像上传模块：通过选择图片文件夹中的图像进行上传，或通过手机拍照直接上传到监控平台服务端，客户端应用在上传图像之前对图片进行质量和大小的压缩，并按照当前拍照时间的年月日时分秒命名格式对待上传图片进行重命名；
流量监控模块：主要监控客户端当前操作、本日操作和本月操作消耗的数据流量；
地图定位模块：将手机地图和离线地图功能集成到客户端；。
天气查询模块：用户可通过此模块查询当前位置的天气情况，也可以通过选择省市县查询其他城市的城市天气预报。
优选地，所述监控平台服务端包括车辆定位模块和车辆轨迹回放模块：
车辆定位模块：主要实现对监控目标车辆进行地理位置更新显示，通过该模块用户可以直观监控车辆在途运行，显示被监控车辆的在途信息，包括运单的详细信息，车辆行驶里程，车辆行驶当前状态和到达该位置时间，并且可以实现查询车辆当前位置周边的服务设施、交通路况信息和天气；
车辆轨迹回放模块：主要实现显示车辆当前行驶轨迹，查看车辆是否在正常的行驶轨迹里，提供车辆轨迹回放演示，通过使用窗口播放组件实现车辆轨迹回放的开始、停止、重播、速度调节和画面跟随功能，并提供轨迹矫正功能，通过轨迹矫正，实现在地图上描绘的车辆行驶路线与实际道路一致，避免在道路拐弯处、采集车辆定位点稀疏处以及GPS定位盲区出现轨迹折线或没有轨迹的情况。
优选地，手机数据釆集客户端利用Android系统GPS相关接口获得GPS经纬度数据，并通过一定的里程计算方法进行实时里程跟踪计算，具体是通过计算相邻两次定位的位置坐标点的物理距离累加来计算车辆行驶里程。
优选地，手机数据釆集客户端采用微元积分法计算里程，通过读取手机GPS数据表中最后两条数据作为前两个时刻的经纬度数据，调用位置获取函数返回位置数据实体的数据作为当前时刻的经纬度数据，将以上三个时刻定位点经纬度值作为参数传入微元积分函数中，并在位置变化监听函数中调用微元积分函数，返回结果存入声明的数据变量中，里程累加得到在途行驶里程值。
优选地，在手机数据釆集客户端进入车辆在途跟踪监控状态前，需先对釆集监控参数进行初始化，包括GPS定位的初始化和车辆监控信息的初始化，GPS定位的初始化主要优先通过GPS实现车辆定位；车辆监控信息的初始化主要是客户端获得在途跟踪的承运单信息以及监控方式包括定时回传数据的时间频率。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、定位方式丰富。专业的车载GPS定位终端大都只支持GPS卫星定位，在高楼大厦密集区或地下车库等GPS信号失效的地方，便发挥不了其作用。相对于本发明采用的智能手机定位终端，由于市面上销售的智能手机终端几乎都嵌入有GPS芯片，支持GPS定位，部分手机能够支持GPS、北斗双定位，同时智能手机可以接入移动运营商的无线通信网络和WiFi热点，支持基站定位和WiFi定位。
2、采集数据多样。目前智能手机都具有GPS定位功能、拍照功能以及多种传感器应用，并且智能手机具有一定的计算和存储能力。因此我们可以通过基于智能手机操作系统硬件接口开发数据釆集移动应用，存储手机在途定位信息和拍照信息进行数据上传，并通过智能手机端对车辆行驶里程的实时跟踪计算，存储车辆里程信息，实现对在途车辆的数据采集多样化。
3、降低车辆监控数据采集硬件成本。在物流车辆监控系统中，数据采集终端设备成本始终是重要的硬件成本，其单个价格和部署数量往往直接影响物流企业监控运营成本，从阿里巴巴网站搜索的车载GPS监控终端价格来看，其单机价格普遍在200至1000元之间，市面上有些中小型GPS终端虽然价格便宜，但并没有集成网络传输模块，只能通过发短信的方式传输定位数据，操作指令复杂且经常出现短信延迟的情况，无法实现车辆实时在途监控。对于国内的物流承运商来说，如果每台车辆都安装一个车载GPS监控终端，将是一笔巨大的硬件开支。本发明提出采用智能手机作为车辆定位终端，利用在智能手机终端上开发车辆跟踪采集APP应用，通过对手机移动终端的定位跟踪进而实现对物流在途车辆的定位跟踪监控以及在途数据多样化采集。目前，随着我国大多数用户的手机终端已经从功能机转变为带有手机操作系统的智能手机，主要搭载以Android和IOS操作系统智能手机为主，智能手机在进一步丰富人们沟通和生活的同时，同样也为智能移动终端在车辆在途监控中的应用提供了可能，为物流企业车辆监控的定位釆集终端奠定了硬件基础，物流商只需在智能手机上安装物流车辆跟踪数据采集APP，便可进行在途车辆的监控数据采集工作，直接降低了物流企业运营监控的硬件成本。
4、应用功能扩展和升级。由于车载GPS终端没有智能终端操作系统，只是进行车辆的GPS定位、数据采集、处理及上传，不能通过软件迭代的方式对监控功能进行扩展和升级。而对于安装在智能手机操作系统的车辆数据采集移动应用来说，可以通过应用升级迭代来扩展客户端功能，比如将来移动终端应用可以根据物流企业的需求进行功能升级如加入物流业务处理、物流承运单抢运等功能，将ＰＣ物流管理系统的业务功能逐步移动化而不单单只是进行车辆定位数据采集。
附图说明
图1本发明的物流运输监控总体流程图。
图2本发明中手机数据釆集客户端具体功能结构图。
图3本发明中定位模块的程序流程图。
图4本发明中手机数据釆集客户端定位数据采集程序流程图。
图5本发明中采用微元积分法计算里程程序流程图。
图6本发明中车辆定位监控功能流程图。
图7本发明中轨迹回放程序流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本发明涉及一种基于移动手机的物流运输可视化监控系统，该系统主要包括手机数据釆集客户端和监控平台服务端，本发明以整车的物流运输过程为研究对象，根据该整车物流在途监控的实际需求构建以智能手机为定位终端的车辆跟踪数据釆集客户端和web端监控平台组成的物流车辆跟踪监控系统，手机客户端应用完成物流车辆在途跟踪数据采集，通过移动终端无线通信网络并利用监控平台服务端的数据交换接口完成手机终端和服务器端数据库之间的数据传输，对数据进行解析后存储在服务器端数据库中，利用互联网地图服务商提供的地图API接口作为webGIS开发技术建立web端监控平台，用户通过互联网在浏览器中登陆该公司的整车物流协同监控平台系统，操作监控平台完成对物流车辆的图形可视化跟踪监控。
其中，如图2所示，手机数据釆集客户端包括监控采集模块、图像上传模块、流量监控模块、地图定位模块和天气查询模块，
（1）监控采集模块：该模块为车辆跟踪采集客户端应用的主要功能模块，用户在手机端开启在途监控后，客户端应用会定时采集车辆位置信息和计算车辆行驶里程，根据服务端系统要求定时传输数据的时间频率，上传车辆的定位信息和行驶里程。
（2）图像上传模块：可以通过选择图片文件夹中的图像进行上传，也可以通过手机拍照直接上传到服务器端，客户端应用在上传图像之前对图片进行质量和大小的压缩，防止图片过大而导致流量消耗过多，网络传输较慢。此外，为方便统一管理和操作图像，手机客户端在上传图片之前将按照当前拍照时间的年月日时分秒命名格式对待上传图片进行重命名。
（3）流量监控模块：主要监控客户端当前操作、本日操作、本月操作消耗的数据流量。考虑到客户端使用过程中会不断通过移动网络定时上传数据以及相关地图操作所以通过设置流量监控功能让用户可以随时查看当前消耗流量，对流量使用情况做出合理安排。
（4）地图定位模块：客户端将手机地图集成到客户端中，方便物流司机査看当前的位置和行驶路线，同时考虑到用户在地图操作中数据流量消耗巨大，所以将离线地图功能集成到客户端中，根据百度离线地图下载的使用说明，使用离线地图最高可以为用户节省90%的地图数据流量，目前几乎可以支持全国所有城市离线地图下载。（5）天气查询模块：用户可通过此模块查询当前位置的天气情况，也可以通过选择省市县查询其他城市的城市天气预报。
目前市面上销售的智能手机普遍都支持GPS定位、基站定位和WiFi定位。考虑到物流车辆在途运输的实际场景，客户端将使用GPS定位和基站定位。在两种定位方式中，GPS定位精度高且定位过程中几乎不会产生流量消耗，而基站定位相对与GPS定位精度差，且需要开启手机移动数据流量，因此在客户端定位方式设计上将优先使用GPS定位，当GPS定位失效后，将切换到基站定位继续确定车辆在途位置。
如图3所示的定位流程图，打开客户端应用，在初始化GPS过程中，程序接收到GPS定位请求后开启GPS定位线程，客户端首先判断设备是否打开GPS功能，之后通过GPS定位线程locationManager对象函数获取GPS信息，并注册GPS监听器，完成对GPS卫星的搜索和获取，实现定位。如果GPS定位失败，则程序自动切换到基站定位，开启基站定位线程后，判断设备是否接入移动数据网络，如果连入手机移动数据网络后，手机时会搜索相对信号强度强的基站进行联系、注册，再根据这些基站的位置信息实现定位。
在客户端应用进入车辆在途跟踪监控状态前，需先对釆集监控参数进行初始化，包括GPS定位的初始化和车辆监控信息的初始化。GPS定位的初始化主要优先通过GPS实现车辆定位。车辆监控信息的初始化主要是客户端获得在途跟踪的承运单信息以及监控方式包括定时回传数据的时间频率。客户端跟踪状态信息初始化完成后，进入车辆在途跟踪监控状态，主要进行终端位置数据采集以及数据上传工作，在客户端应用运行过程中，数据采集需要长时间在后台运行实现，而且并不需要与用户直接交互，因此在采集数据模块设计中需要声明service服务，在进入跟踪监控后幵启服务。该业务的具体程序流程图如图４所示。
由于智能手机具有一定的数据计算、存储和处理能力，因而我们可以利用Android系统GPS相关接口获得GPS经纬度数据，并通过一定的里程计算方法进行实时里程跟踪计算。手机GPS在途跟踪里程计算的基本原理方法是通过计算相邻两次定位的位置坐标点的物理距离累加来计算车辆行驶里程，并且定位间隔时间越短，计算结果就越精确。由于手机GPS定位精度以及车辆行驶速度及道路情况等原因，通过上述两点距离累加的方法计算里程误差加大，需要不断优化计算里程方法以考虑各种复杂情况下的里程计算。
本发明采用微元积分法计算里程，需要用到三个时刻点的GPS经纬度值，在计算时，通过读取手机GPS数据表中最后两条数据作为前两个时刻的经纬度数据，调用位置获取函数返回位置数据实体的数据作为当前时刻的经纬度数据，将以上三个时刻定位点经纬度值作为参数传入微元积分函数中，并在位置变化监听函数中调用微元积分函数，返回结果存入声明的数据变量中，里程累加得到在途行驶里程值，使用微元积分计算里程程序流程图如图5所示。
监控平台服务端主要由两个功能模块组成，包括车辆定位监控和车辆轨迹回放模块。
（1）车辆定位模块：该模块主要实现对监控目标车辆进行地理位置更新显示，通过该模块用户可以直观监控车辆在途运行，电子地图上点击目标车辆图标，可以弹出小窗口显示被监控车辆的在途信息，包括运单的详细信息，车辆行驶里程，车辆行驶当前状态、到达该位置时间等信息。通过小窗口页面查询周边功能可以实现查询车辆当前位置周边的服务设施、交通路况信息、天气等。车辆定位监控功能流程图如图6所示。
（2）车辆轨迹回放模块：该主要实现显示车辆当前行驶轨迹，查看车辆是否在正常的行驶轨迹里。提供车辆轨迹回放演示，通过使用窗口播放组件实现车辆轨迹回放的开始、停止、重播、速度调节、画面跟随等功能，并提供轨迹矫正功能，通过轨迹矫正，实现在地图上描绘的车辆行驶路线与实际道路一致，避免在道路拐弯处、采集车辆定位点稀疏处以及GPS定位盲区等出现轨迹折线或没有轨迹的情况。轨迹回放程序流程图7所示。
完成整个物流运输监控业务首先需要在企业整车物流协同监控系统上进行物流运输准备相关业务操作，包括制定整车装运计划、完成物流车辆与运单的绑定以及与手机移动终端的绑定，完成相关物流业务工作后进行发车，当物流车辆在途行驶时，通过监控平台进行车辆在途监控业务操作，包括对在途车辆进行实时位置监控和车辆行驶轨迹回放。当监控平台开始对车辆在途实时监控时，手机数据釆集客户端开始工作，客户端应用首先检测手机的数据流量和GPS功能是否开启，若关闭，则提示用户至相应界面开启。当开启手机GPS和数据流量功能后，应用开始进行GPS初始化，搜索定位卫星，实现GPS定位，初次定位大约需要２-３分钟。GPS定位成功后，需输入手机号获取被监控车辆相关监控信息包括物流运单和监控时间频率，完成后客户端开启数据采集在途位置服务并定时上传直至具有公网IP地址的系统数据库服务器。当服务端监控平台进行车辆实时定位监控时，通过读取数据库中相关车辆实时定位信息，调用高德地图相应的API函数将车辆当前行驶的位置、状态以动态图片的方式加载在地图上，生成实时动态监控图层，当进行车辆行驶轨迹回放时，通过读取数据库中相关车辆轨迹信息，调用高德地图javascriptAPI接口函数实现轨迹描绘，生成轨迹回放图层。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于移动手机的物流运输可视化监控系统，其特征在于：该系统主要包括手机数据釆集客户端和监控平台服务端，手机数据釆集客户端完成物流车辆在途跟踪数据采集，通过移动终端无线通信网络并利用监控平台服务端的数据交换接口完成手机终端和服务器端数据库之间的数据传输，对数据进行解析后存储在服务器端数据库中，利用互联网地图服务商提供的地图API接口作为webGIS开发技术建立web端监控平台，用户通过互联网操作监控平台完成对物流车辆的图形可视化跟踪监控。
2.根据权利要求1所述的一种基于移动手机的物流运输可视化监控系统，其特征在于：所述手机数据釆集客户端包括监控采集模块、图像上传模块、流量监控模块、地图定位模块和天气查询模块：
监控采集模块：定时采集车辆位置信息和计算车辆行驶里程，根据监控平台服务端要求定时传输数据的时间频率，上传车辆的定位信息和行驶里程；
图像上传模块：通过选择图片文件夹中的图像进行上传，或通过手机拍照直接上传到监控平台服务端，客户端应用在上传图像之前对图片进行质量和大小的压缩，并按照当前拍照时间的年月日时分秒命名格式对待上传图片进行重命名；
流量监控模块：主要监控客户端当前操作、本日操作和本月操作消耗的数据流量；
地图定位模块：将手机地图和离线地图功能集成到客户端；
天气查询模块：用户可通过此模块查询当前位置的天气情况，也可以通过选择省市县查询其他城市的城市天气预报。
3.根据权利要求1所述的一种基于移动手机的物流运输可视化监控系统，其特征在于：所述监控平台服务端包括车辆定位模块和车辆轨迹回放模块：
车辆定位模块：主要实现对监控目标车辆进行地理位置更新显示，通过该模块用户可以直观监控车辆在途运行，显示被监控车辆的在途信息，包括运单的详细信息，车辆行驶里程，车辆行驶当前状态和到达该位置时间，并且可以实现查询车辆当前位置周边的服务设施、交通路况信息和天气；
车辆轨迹回放模块：主要实现显示车辆当前行驶轨迹，查看车辆是否在正常的行驶轨迹里，提供车辆轨迹回放演示，通过使用窗口播放组件实现车辆轨迹回放的开始、停止、重播、速度调节和画面跟随功能，并提供轨迹矫正功能，通过轨迹矫正，实现在地图上描绘的车辆行驶路线与实际道路一致，避免在道路拐弯处、采集车辆定位点稀疏处以及GPS定位盲区出现轨迹折线或没有轨迹的情况。
4.根据权利要求2所述的一种基于移动手机的物流运输可视化监控系统，其特征在于：手机数据釆集客户端利用Android系统GPS相关接口获得GPS经纬度数据，并通过一定的里程计算方法进行实时里程跟踪计算，具体是通过计算相邻两次定位的位置坐标点的物理距离累加来计算车辆行驶里程。
5.根据权利要求4所述的一种基于移动手机的物流运输可视化监控系统，其特征在于：手机数据釆集客户端采用微元积分法计算里程，通过读取手机GPS数据表中最后两条数据作为前两个时刻的经纬度数据，调用位置获取函数返回位置数据实体的数据作为当前时刻的经纬度数据，将以上三个时刻定位点经纬度值作为参数传入微元积分函数中，并在位置变化监听函数中调用微元积分函数，返回结果存入声明的数据变量中，里程累加得到在途行驶里程值。
6.根据权利要求1所述的一种基于移动手机的物流运输可视化监控系统，其特征在于：在手机数据釆集客户端进入车辆在途跟踪监控状态前，需先对釆集监控参数进行初始化，包括GPS定位的初始化和车辆监控信息的初始化，GPS定位的初始化主要优先通过GPS实现车辆定位；车辆监控信息的初始化主要是客户端获得在途跟踪的承运单信息以及监控方式包括定时回传数据的时间频率。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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