CN107272689A - 一种运输路径规划及监控系统及其路径规划及监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于卫星定位通信技术领域，特别涉及一种运输路径规划及监控系统及其路径规划及监控方法。本发明包括车载终端、卫星单元、地面总站单元、管理坐席单元以及管理中心，所述车载终端通过卫星单元以及网络与管理中心之间相连，所述卫星单元与地面总站单元之间通信连接，所述管理中心通过网络与管理系统之间相连接，所述管理坐席单元的一端与管理中心相连，管理坐席单元的另一端通过网络接入企业内部。本发明将卫星定位技术、GIS技术、大数据技术进行融合，提供了自动路径规划、路径下发的功能，大大简化了人工路径录入的繁琐流程，极大地提高了路径规划的实际可操作性以及物流技术的信息化程度。
Description
技术领域
本发明属于卫星定位通信技术领域，特别涉及一种运输路径规划及监控系统及其路径规划及监控方法。
背景技术
近年来，随着我国以高速公路为骨架的道路运输网络形成，城市间建立了快速通达的运输通道，城市间的联系越来越紧密，生产和生活需要双向交换的商品越来越多，推动了物流业的发展，第三方物流公司、第四方物流公司应运而生。
由于管理理念和运输路径规划及监控技术的局限性，大多数企业和物流公司都存在很多问题，一方面，企业对物流的整个过程缺少监控措施，无法精确获取货物在途信息，导致很多情况下货物无法按时到达指定地点；另一方面，物流公司对公司车辆行驶路线的管理缺少精确化管理手段，需要大量人工数据录入，无法自动生成并推荐路线，从而无法及时获取车辆偏离预定路线的告警信息，存在目标不清晰、难以量化、实际可操作性差等问题，很难对物流过程进行全程监控。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的不足，提供了一种能够生成运输线路，并对在途车辆进行线路监控及管理的运输路径规划及监控系统。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术措施：
一种运输路径规划及监控系统包括车载终端、卫星单元、地面总站单元、管理坐席单元以及管理中心，所述车载终端通过卫星单元以及网络与管理中心之间相连，所述卫星单元与地面总站单元之间通信连接，所述管理中心通过网络与管理系统之间相连接，所述管理坐席单元的一端与管理中心相连，管理坐席单元的另一端通过网络接入企业内部。
优选的，所述管理中心包括北斗RDSS设备、三层交换机、数据中心、GIS服务器、数据采集服务器、Web服务器，所述北斗RDSS设备、三层交换机、数据中心、GIS服务器、数据采集服务器、Web服务器构成局域网；所述北斗RDSS设备与卫星单元之间相连接，所述北斗RDSS设备通过串口与数据采集服务器相连，北斗RDSS设备还通过三层交换机与数据采集服务器之间通过局域网进行网络连接，所述车载终端通过网络与三层交换机相连，所述Web服务器通过三层交换机分别与数据中心、GIS服务器、数据采集服务器之间通过局域网进行网络连接；
所述数据采集服务器还通过三层交换机与数据库服务器之间通过局域网进行网络连接。
优选的，所述管理坐席单元为PC机。
进一步的，所述企业包括物流公司和生产企业。
本发明还提供了一种运输路径规划及监控系统的路径规划及监控方法，包括以下步骤：
所述运输路径规划及监控系统的路径规划方法包括：
所述车载终端通过卫星单元解算出自身位置信息后，将所述位置信息上报至管理中心；
所述管理中心中的北斗RDSS设备接收位置信息，并将所述位置信息发送至数据采集服务器，数据采集服务器将位置信息存入数据中心；
所述数据中心对位置信息进行数据预处理，即数据中心提取车载终端的起点转运点到终点转运点之间的位置信息，得到所有的起点转运点到终点转运点之间的路线；去除路线上由于车载终端自身定位误差导致的异常点；通过GIS服务器对车载终端的起点转运点到终点转运点之间的位置信息进行地图线路匹配得到路径集合，并对路径集合中的路径及评价值进行机器学习，形成推荐路径集合，通过数据采集服务器对推荐路径集合进行存储，所述推荐路径集合包括路线GIS属性以及路线推荐优先级指数；
所述运输路径规划及监控系统的监控方法包括：
所述管理坐席单元根据起点转运点的属性、终点转运点的属性以及运输工具属性，从数据中心中读取路径集合中的路径，并在PC机界面上显示路径集合中的路径；
管理坐席单元根据实际运输条件，从路径集合中选择最佳路线，并设置偏离阈值；
管理坐席单元将最佳路线以固定通信包格式发送至车载终端；
车载终端接收到最佳路线后，以地图方式对最佳路线进行显示，并提供行驶导航；
数据采集服务器对车辆的当前位置进行判断，如果偏离最佳路线的距离大于或等于偏离阈值，则车载终端报警，同时车载终端将报警信息通过卫星单元或网络上传至北斗RDSS设备，北斗RDSS设备将报警信息通过三层交换机在PC机界面上进行显示，如果偏离预定路线的距离在偏离阈值以内，车载终端不产生报警信息。
优选的，所述起点转运点的属性、终点转运点的属性分别为起点转运点的经纬度信息、终点转运点的经纬度信息。
优选的，所述运输路径规划及监控系统的监控方法中的运输工具属性包括车辆载物重量信息、载物宽度信息、载物高度信息。
优选的，所述运输路径规划及监控系统的监控方法中的在PC机界面上显示路径集合中的路径包括通过列表方式显示路径集合中的路径或地图方式显示路径集合中的路径。
进一步的，所述运输路径规划及监控系统的监控方法中的固定通信包格式为北斗RD短报文的扩展指令格式。
本发明的有益效果在于：
1)、本发明的运输路径规划及监控系统包括车载终端、卫星单元、地面总站单元、管理坐席单元以及管理中心，本发明将卫星定位技术、GIS技术、大数据技术进行融合，基于车辆的历史位置自动产生运输路线，同时可以将运输路线下发给车载终端，协助车辆导航，本发明提供了自动路径规划、路径下发的功能，大大简化了人工路径录入的繁琐流程，极大地提高了路径规划的实际可操作性以及物流技术的信息化程度。
2)、本发明的路径规划及监控方法在当车辆偏离最佳路线的距离大于或等于阈值时，则车载终端报警，同时车载终端将报警信息通过卫星单元或网络上传至北斗RDSS设备，北斗RDSS设备将报警信息通过三层交换机在PC机界面上进行显示，因此本发明能够及时获取车辆偏离预定路线的告警信息，本方法的实际可操作性强，能够对物流过程进行全程监控。
附图说明
图1为本发明的系统架构图；
图2为本发明的路线规划的实现流程图。
图中的附图标记含义如下：
10—车载终端 20—卫星单元 30—地面总站单元
40—管理坐席单元 50—管理中心 51—北斗RDSS设备
52—三层交换机 53—数据中心 54—GIS服务器
55—数据采集服务器 56—Web服务器 60—管理系统
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种运输路径规划及监控系统包括车载终端10、卫星单元20、地面总站单元30、管理坐席单元40以及管理中心50，所述车载终端10通过卫星单元20以及网络与管理中心50之间相连，所述卫星单元20与地面总站单元30之间通信连接，所述管理中心50通过网络与管理系统60之间相连接，所述管理坐席单元40的一端与管理中心50相连，物流公司通过网络分别与生产企业、管理坐席单元40之间网络通讯连接。
具体的，所述网络由移动/电信运营商来提供，网络为运营商无线网络。
所述管理坐席单元40为PC机。
所述管理中心50包括北斗RDSS设备51、三层交换机52、数据中心53、GIS服务器54、数据采集服务器55、Web服务器56，所述北斗RDSS设备51、三层交换机52、数据中心53、GIS服务器54、数据采集服务器55、Web服务器56构成局域网；所述北斗RDSS设备51与卫星单元20之间相连接，所述北斗RDSS设备51通过串口与数据采集服务器55相连，北斗RDSS设备51还通过三层交换机52与数据采集服务器55之间通过局域网进行网络连接，所述车载终端10通过网络与三层交换机52相连，所述Web服务器56通过三层交换机52分别与数据中心53、GIS服务器54、数据采集服务器55之间通过局域网进行网络连接；所述数据采集服务器55还通过三层交换机52与数据库服务器之间通过局域网进行网络连接。
具体的，所述数据采集服务器55用于完成用户车辆位置接入、位置报警信息产生、位置信息存库、报警信息存库等功能。
所述数据中心53包括位置数据库、报警数据库、路径数据库、业务数据库等。
所述车载终端10包括了显控单元、卫星接收单元、基带处理单元、通信单元等，完成车辆定位、路径导航、实时报警等功能。
本发明还提供了一种运输路径规划及监控系统的路径规划及监控方法，包括以下步骤：
所述运输路径规划及监控系统的路径规划方法包括：
所述车载终端10通过卫星单元20解算出自身位置信息后，将所述位置信息通过北斗RDSS方式或运营商无线网络上报至管理中心50；
具体的，所述自身位置信息为单点位置信息；
所述管理中心50中的北斗RDSS设备51接收位置信息，并将所述位置信息发送至数据采集服务器55，数据采集服务器55将位置信息存入数据中心53；
所述数据中心53对位置信息进行数据预处理，即数据中心53提取车载终端10的起点转运点到终点转运点之间的位置信息，得到所有的起点转运点到终点转运点之间的路线；去除路线上由于车载终端10自身定位误差导致的异常点；通过GIS服务器54对车载终端10的起点转运点到终点转运点之间的位置信息进行地图线路匹配得到路径集合，并对路径集合中的路径及评价值进行机器学习，形成推荐路径集合，通过数据采集服务器55对推荐路径集合进行存储，所述推荐路径集合包括路线GIS属性以及路线推荐优先级指数；所述机器学习采用现有技术中的机器学习方法。
所述GIS属性包括路段ID、道路宽度、道路长度、最大载重量等；路线推荐优先级指数是指对推荐路径集合中的路径进行打分，分数高低代表推荐的优先级，例如：100分代表非常推荐，0分代表不推荐。
具体的，所述异常点的判定方式为：根据车辆的上一次定位的位置信息以及时间信息，按照车辆最大时速，如果车辆上一次定位的位置与本次定位的位置的距离超过时间间隔与最大时速的乘积，即认为本次定位的位置是异常点。
所述运输路径规划及监控系统的监控方法包括：
所述管理坐席单元40根据起点转运点的属性、终点转运点的属性以及运输工具属性，从数据中心53中读取路径集合中的路径，并在PC机界面上显示路径集合中的路径；
优选的，起点转运点的属性、终点转运点的属性分别为起点转运点的经纬度信息、终点转运点的经纬度信息；运输工具属性包括车辆载物重量信息、载物宽度信息、载物高度信息。
管理坐席单元40根据实际运输条件，从路径集合中选择最佳路线，并设置偏离阈值；
偏离阈值是指位置点偏离最佳路线而产生报警的范围，例如偏离阈值设置为10米，那么位置点偏离最佳路线10米之内不触发报警，偏离最佳路线10米之外将触发报警。
进一步优选的，从路径集合中选择最佳路线的方式包括人为选择或通过策略自动选择，例如：路宽限制、载重限制等。
所述偏离阈值由管理坐席单元40设置。
管理坐席单元40将最佳路线以固定通信包格式发送至车载终端10；
车载终端10接收到最佳路线后，以地图方式对最佳路线进行显示，并提供行驶导航；
车辆按照车载终端显示路径行驶，同时上报其实时的位置，数据采集服务器55对车辆的当前位置进行判断，如果偏离最佳路线的距离大于或等于偏离阈值，则车载终端10报警，同时车载终端10将报警信息通过卫星单元20或网络上传至北斗RDSS设备51，北斗RDSS设备51将报警信息通过三层交换机52在PC机界面上进行显示，如果偏离预定路线的距离在偏离阈值以内，车载终端10不产生报警信息。
进一步优选的，在PC机界面上显示路径集合中的路径包括通过列表方式显示路径集合中的路径或地图方式显示路径集合中的路径；将最佳路线以指定格式发送至车载终端10，可以通过两种方式发送，一种为以北斗短报文的扩展格式通过北斗链路发送，另一种为以自定义格式通过运营商无线网络发送。
需要明确说明的是：所述运输路径规划及监控系统的路径规划操作步骤与运输路径规划及监控系统的监控操作步骤之间没有先后顺序之分，可以在先进行监控操作再进行路径规划操作，也可在进行路径规划操作的同时进行监控操作。在监控过程中产生的位置及处理信息可以作为路径规划中用于机器学习的数据，进一步完善模型。
如图2所示，基于车辆上报的海量数据信息，结合对每次运输过程的评价信息，数据中心53对这些数据进行清洗及预处理操作，再对产生的标准化数据进行机器学习，形成推荐路径集合。管理坐席单元40在进行线路规划操作时，可通过输入运输车辆属性、运输时间、目的点和出发点等信息，由管理坐席单元40向Web服务器56发出请求，获取推荐路径集合。
综上所述，本发明提供了自动路径规划、路径下发的功能，简化了人工路径录入的繁琐流程，提高了路径规划的实际可操作性以及物流技术的信息化程度。
Claims (9)
1.一种运输路径规划及监控系统，其特征在于：包括车载终端(10)、卫星单元(20)、地面总站单元(30)、管理坐席单元(40)以及管理中心(50)，所述车载终端(10)通过卫星单元(20)以及网络与管理中心(50)之间相连，所述卫星单元(20)与地面总站单元(30)之间通信连接，所述管理中心(50)通过网络与管理系统(60)之间相连接，所述管理坐席单元(40)的一端与管理中心(50)相连，管理坐席单元(40)的另一端通过网络接入企业内部。
2.如权利要求1所述的一种运输路径规划及监控系统，其特征在于：所述管理中心(50)包括北斗RDSS设备(51)、三层交换机(52)、数据中心(53)、GIS服务器(54)、数据采集服务器(55)、Web服务器(56)，所述北斗RDSS设备(51)、三层交换机(52)、数据中心(53)、GIS服务器(54)、数据采集服务器(55)、Web服务器(56)构成局域网；所述北斗RDSS设备(51)与卫星单元(20)之间相连接，所述北斗RDSS设备(51)通过串口与数据采集服务器(55)相连，北斗RDSS设备(51)还通过三层交换机(52)与数据采集服务器(55)之间通过局域网进行网络连接，所述车载终端(10)通过网络与三层交换机(52)相连，所述Web服务器(56)通过三层交换机(52)分别与数据中心(53)、GIS服务器(54)、数据采集服务器(55)之间通过局域网进行网络连接；
所述数据采集服务器(55)还通过三层交换机(52)与数据库服务器之间通过局域网进行网络连接。
3.如权利要求2所述的一种运输路径规划及监控系统，其特征在于：所述管理坐席单元(40)为PC机。
4.如权利要求3所述的一种运输路径规划及监控系统，其特征在于：所述企业包括物流公司和生产企业。
5.如权利要求3或4所述的一种运输路径规划及监控系统的路径规划及监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
所述运输路径规划及监控系统的路径规划方法包括：
所述车载终端(10)通过卫星单元(20)解算出自身位置信息后，将所述位置信息上报至管理中心(50)；
所述管理中心(50)中的北斗RDSS设备(51)接收位置信息，并将所述位置信息发送至数据采集服务器(55)，数据采集服务器(55)将位置信息存入数据中心(53)；
所述数据中心(53)对位置信息进行数据预处理，即数据中心(53)提取车载终端(10)的起点转运点到终点转运点之间的位置信息，得到所有的起点转运点到终点转运点之间的路线；去除路线上由于车载终端(10)自身定位误差导致的异常点；通过GIS服务器(54)对车载终端(10)的起点转运点到终点转运点之间的位置信息进行地图线路匹配得到路径集合，并对路径集合中的路径及评价值进行机器学习，形成推荐路径集合，通过数据采集服务器(55)对推荐路径集合进行存储，所述推荐路径集合包括路线GIS属性以及路线推荐优先级指数；
所述运输路径规划及监控系统的监控方法包括：
所述管理坐席单元(40)根据起点转运点的属性、终点转运点的属性以及运输工具属性，从数据中心(53)中读取路径集合中的路径，并在PC机界面上显示路径集合中的路径；
管理坐席单元(40)根据实际运输条件，从路径集合中选择最佳路线，并设置偏离阈值；
管理坐席单元(40)将最佳路线以固定通信包格式发送至车载终端(10)；
车载终端(10)接收到最佳路线后，以地图方式对最佳路线进行显示，并提供行驶导航；
数据采集服务器(55)对车辆的当前位置进行判断，如果偏离最佳路线的距离大于或等于偏离阈值，则车载终端(10)报警，同时车载终端(10)将报警信息通过卫星单元(20)或网络上传至北斗RDSS设备(51)，北斗RDSS设备(51)将报警信息通过三层交换机(52)在PC机界面上进行显示，如果偏离预定路线的距离在偏离阈值以内，车载终端(10)不产生报警信息。
6.如权利要求5所述的一种运输路径规划及监控系统的路径规划及监控方法，其特征在于：所述起点转运点的属性、终点转运点的属性分别为起点转运点的经纬度信息、终点转运点的经纬度信息。
7.如权利要求6所述的一种运输路径规划及监控系统的路径规划及监控方法，其特征在于：所述运输路径规划及监控系统的监控方法中的运输工具属性包括车辆载物重量信息、载物宽度信息、载物高度信息。
8.如权利要求7所述的一种运输路径规划及监控系统的路径规划及监控方法，其特征在于：所述运输路径规划及监控系统的监控方法中的在PC机界面上显示路径集合中的路径包括通过列表方式显示路径集合中的路径或地图方式显示路径集合中的路径。
9.如权利要求8所述的一种运输路径规划及监控系统的路径规划及监控方法，其特征在于：所述运输路径规划及监控系统的监控方法中的固定通信包格式为北斗RD短报文的扩展指令格式。
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