CN1280777C - 大型警卫任务的车队自动指挥调度系统及运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明系一种用于公安交通管理中的大型警卫任务的车队自动指挥调度系统及运行方法，它是利用电子地图及输入的警卫预案有关信息，在实际执行警卫任务过程中，根据预案在计算机上为每个车队建起对应虚拟车队，并推算出各虚拟车队每一时刻的虚拟位置；同时利用车辆定位装置对实际车队的行进位置进行监控，将实际位置与虚拟位置比对，当发现车队的实际位置偏差值超出设定偏差阀值时，即可断定该车队出现了速度过快或过慢现象，即可立即自动向任务执行人发送速度调整指令，实现车队行进的自动指挥调度。本发明可及时、准确地指挥调度大型警卫任务中的多个车队同时活动。

Description

大型警卫任务的车队自动指挥调度系统及运行方法

技术领域  本发明涉及一种用于公安交通管理中的大型警卫任务的车队自动指挥调度系统及运行方法。

背景技术  随着我国经济的发展和对外开放的深化，国际交往也日益频繁，由我国承办的大型国际会议、大型活动等也日益增多。原有的人工制定警卫预案及人工指挥调度方式已经越来越无法承担起这些大型警卫任务。

原有做法是，首先人工计算出各车队由驻地到会场所需的行驶时间，然后根据设定的到达时间来推算出各车队的出发时间，再考虑各车队在行进中是否会有冲突、是否需要重新调整等，警卫预案制定的方法复杂、工作量大；其次，在实际执行过程中时，各车队是否是在严格按照预案行进，是否一个或几个车队速度过快或过慢等，都由指挥中心指挥人员靠人工观察判断并下达指挥调度指令。

举行各种大型活动，通常有十几个或更多的车队，它们从不同的地点出发、行走不同的路线，要求严格按预定的间隔顺序到达会场，从而保证各车队都能在会议大楼的正门前无障碍停车，绝不允许出现因正门前有客人下车，而造成后面某一车队外宾客人在偏离正门的地方下车走到正门，也不允许出现后面某一车队排队等候的现象。车队的出发地可能有多个，行走路线也可能有多个。对于执行这样的大型警卫任务指挥调度，原有的人工方式几乎是无法完成的。

发明内容  本发明目的是：在计算机上利用电子地图技术、车辆定位技术、通讯技术以及相应的算法，提供一种可实现对大型警卫任务的车队自动指挥调度系统及其运行方法，旨在解决现有技术中无法胜任大型警卫任务指挥调度的问题。

本发明的基本思路是：首先利用电子地图输入每个警卫车队的行走线路、要求到达时间、平均车速等信息，这样在实际执行警卫任务过程中，系统可以根据预案在计算机上为每一个车队建立一个虚拟车队，并推算出各虚拟车队每一时刻所应行进的位置(虚拟位置)；同时，利用车辆定位系统对其实际车队的前导车(以下简称实际车队)的行进位置进行监控，同时将实际位置与虚拟位置进行比对，当发现某车队的实际位置偏差值超出设定的进程偏差提示阀值(简称偏差阀值)时，即可断定该车队出现了速度过快或过慢的现象，即可立即自动向指挥人员和车队驾驶员发送速度调整指令，实现自动指挥调度。根据对车队运行准确度的要求，来调整偏差阀值，要求准确度越高，则设定的偏差阀值应越小，偏差阀值通常不小于100米。

本发明是这样实现的：这种大型警卫任务的车队自动指挥调度系统，由电子地图、警卫预案数据库、任务进程数据表、自动指挥调度处理单元及车辆定位装置组成，警卫预案数据库存有各车队的警卫任务编号、日期、车队出发及到达时间、预计平均车速、偏差阀值、前导车定位设备号、任务执行人及其通讯号码、警卫线路途经点信息，任务进程数据表记录着当前时刻正在执行或尚未执行的全部警卫任务的任务编号、前导车定位设备号、任务执行人、包括“已完成”“进行中”及“尚未开始”三种情况的任务状态、根据车队当前实际行进位置与当前计划行进位置间的偏差所做出的任务进程提示信息。车辆定位装置将实时车队定位信息传输给自动指挥调度处理单元，自动指挥调度处理单元经运算后实时修改任务进程数据表中的任务状态及进程提示信息、产生并发送对车队的指挥调度指令。

这种大型警卫任务的车队自动指挥调度系统的运行方法是：

(1)人工在电子地图上以折线方式画出警卫任务行走路线，系统自动将每一个折线拐点的位置坐标作为警卫线路途径点信息记录到警卫预案数据库中，

(2)搜索出警卫预案数据库中全部到达时间大于当前时间的警卫任务，

(3)读取第i条任务，判断该任务的车队出发时间是否小于当前时间，然后对任务进程数据表中的任务状态、任务进程提示信息字段做如下修改：

(4)是则任务状态＝“进行中”，否则任务状态＝“尚未开始”，

(5)若任务状态＝“进行中”，根据警卫任务的线路、出发时间、预计车速计算出该车队的当前虚拟位置P_i，再将车队实时车辆定位信息转换成电子地图坐标位置G_i，最后求出P_i与G_i之间距d，判断，

(6)若d≤偏差阀值，则任务进程提示信息＝“行进正常”，示信息是针对该车队当前实际行进位置与当前计划行进位置间的偏差做出的提示，例如偏差未超过偏差提示阀值时，提示该车队“行进正常”；超过偏差提示阀值时，提示该车队“速度过慢，滞后d米，请加速”或“速度过快，超前d米，请减速”。

通过车队前导车上安装的车辆定位系统，将车辆的定位信息发送回指挥中心，本系统可将该车辆位置的经纬度信息转换成电子地图上的坐标信息，然后在电子地图上显示该警卫车队的当前实际行进位置。对于进度偏差超过偏差提示阀值的车队，在其旁边显示一个速度调整提示窗口，并显示相应的速度调整提示信息。

注意对于时间要求严格的警卫车队，其进程偏差提示阀值应较小(如100米)，对于时间要求不很严格的，可以较大(如500米、1000米等)。

对于需要调整运行速度的警卫车队，任务进程提示信息(即为指挥调度指令)在提示给指挥人员的同时，还将通过传呼台或手机短信方式立即自动发送给警卫任务执行人，每间隔指令自动发送周期间隔T(例如T＝20)秒发送1次，从而实现了对警卫任务的自动调度。

任务进程数据表的实时修改，包括车队实际位置与虚拟位置的比对，是由警卫任务自动指挥调度处理单元来完成的。警卫任务自动指挥调度处理单元每秒运行1次，其流程图如图1所示。其工作过程如下：

首先搜索出所有到达时间大于当前时间(表示当前尚未完成)的警卫任务，读取第i条任务，根据该任务的车队出发时间是否小于当前时间来判断该任务是否已经开始，是则任务状态＝“进行中”，否则任务状态＝“尚未开始”；对于正在进行中的警卫任务，根据警卫任务的线路、出发时间、预计车速来计算出该车队的虚拟位置P_i；将该车队的实时车辆定位信息转换成电子地图坐标G_i，则可计算出实际位置G_i与虚拟位置P_i间的距离d，d小于等于偏差阀值则说明车队行进正常，进程提示＝“行进正常”；d大于偏差阀值则说明车队行进偏差过大，需要指挥其调整车速，首先需要通过偏差方向判断函数来判断是超前还是滞后，并根据超前或滞后生成进程提示“速度过快，超前d米，请减速”或“速度过慢，滞后d米，请加速”，然后检查该任务的调度指令自动发送计数器t_i，t_i等于0则发送1次指挥调度指令，并将自动发送计

(7)若d＞偏差阀值，则任务进程提示信息非正常，即生成指挥调整车速的指令发给任务执行人。

若d＞偏差阀值，车队可能滞后了，也可能超前了，因此可做进一步分析处理：

(1)计算出车队实际位置G_i与当前虚拟位置P_i之间距D₁，G_i与前一秒虚拟位置Q_i之间距D₂，比较D₁与D₂，

(2)若D₁＞D₂，则任务进程提示信息＝“速度过慢，滞后d，请加速”生成并发出相应指令，

(3)若D₁＜D₂，则任务进程提示信息＝“速度过快，超前d，请减速”，生成并发出相应指令。

下面对本发明内容做进一步详述：

首先需要建立一个警卫预案数据库，用于保存各车队的警卫预案，主要字段包括：警卫任务编号、日期、车队出发时间及到达时间、预计平均车速、偏差阀值、前导车定位设备号、任务执行人及其通讯号码、途经点等。

通过警卫任务输入窗口输入警卫任务路线和相应信息、参数。首先设置任务编号、日期、车队到达时间、平均车速、偏差阀值、前导车定位设备号、执行人及其通讯号码等信息，然后在电子地图上通过画折线的方式画出警卫任务的行走路线，系统自动将每个途经点(折线拐点)的位置坐标信息记录保存到数据库中。系统根据路线及平均车速、到达时间可推算出车队出发时间并记入数据库。

运行前要生成一个任务进程数据表，用于记录当前时刻正在执行或尚未开始执行的所有警卫任务，主要字段包括任务编号、前导车定位设备号、任务执行人、任务状态、任务进程提示信息等。

开启任务进程列表窗口，可以显示当前任务进程数据表的信息，即所有当前正在执行或尚未执行的警卫任务，包括任务编号、前导车定位设备号、任务执行人、任务状态、任务进程提示信息等。注意可能有多个警卫任务在同时活动。

任务状态包括“已完成”、“进行中”、“尚未开始”等状态。任务进程提数器t_i置为指令自动发送周期T，t_i不等于0则将计数器t_i减1，不发送调度指令。

以此类推，即可循环处理完成所有尚未完成的警卫任务。全部处理完成后，即可根据未完成警卫任务列表刷新任务运行监测窗口的显示。

偏差方向判断函数的流程图如图2所示，入口参数为车队实际位置G_i，当前虚拟位置P_i，前一秒的虚拟位置Q_i，出口参数为车队的运行偏差方向。首先计算出实际位置G_i与当前虚拟位置P_i间的距离D₁，以及实际位置G_i与前一秒的虚拟位置Q_i间的距离D₂；比较D₁和D₂的大小。D₁大于D₂，说明当前车队偏差方向为滞后；D₁小于D₂，说明当前车队偏差方向为超前。返回偏差方向计算结果。注意该算法的成立，是基于P_i和Q_i在G_i的同一侧。因为P_i和Q_i间的运行距离为车队1秒的运行距离，远远小于偏差阀值(即使是较高的车速120公里/时，每秒运行距离仅为＝33米)，因此不会出现G_i在P_i和Q_i中间的情况。因为如果G_i在P_i和Q_i中间，则会因为车队运行偏差值小于偏差阀值而被认为运行正常，不会启用该算法。

本发明的优点在于，利用计算机系统技术，可由指挥中心遥控即可及时、准确地指挥调度大型警卫任务，特别是在完成有多个警卫车队同时活动、或对时间要求非常严格的警卫任务时，应用本发明系统将更能体现出其优势。本发明的技术思路、技术方案也完全可应用于运行时间要求较严格的民用交通运输的指挥调度。

附图说明

图1为本发明的指挥调度处理单元工作流程图。

图2为本发明运行方法中涉及的偏差方向判断函数流程图。

图3为实施例示意图。

具体实施方式  以一个警卫任务的自动指挥调度为例。首先在电子地图上用折线画出警卫线路，从起点S至终点T，如图3所示。本例中采用的电子地图可看作一个直角坐标系，比例为1∶100，即图上1个单位，实际长度为100cm(1米)。并通过警卫任务输入窗口输入任务编号、任务名称、车队车辆数、日期(缺省为当天)、平均车速(60公里/小时)、车队到达时间(车队到达时间10:25，可自动计算出车队出发时间10:02)、进程偏差提示阀值(200米)、前导车号、执行人、手机号码、传呼号码等信息。警卫任务自动指挥调度处理单元每秒运行1次。

首先搜索出所有结束时间大于当前时间(表示当前尚未完成)的警卫任务，读取第i条任务，根据该任务的开始时间是否小于当前时间来判断该任务是否已经开始，假定当前时间10:04，而该任务开始时间10:02，则任务状态＝“进行中”。

对于正在进行中的警卫任务，根据警卫任务的线路、出发时间、预计车速来计算出当前时刻该车队的虚拟位置P_i＝(1000，1200)，该车队的实时车辆定位信息转换成电子地图坐标，即可得知车队当前实际位置G_i，假定车队当前实际位置G_i＝(800，900)，则可计算出实际位置与虚拟位置P_i间的距离d＝360米，d大于偏差阀值(200米)，则说明车队行进偏差过大，需要指挥其调整车速，首先需要通过偏差方向判断函数来判断是超前还是滞后。

假定前一秒的虚拟位置Q_i＝(980，1180)，那么G_i＝(800，900)与P_i＝(1000，1200)间的距离D₁＝360米，G_i＝(800，900)与Q_i＝(980，1180)间的距离D₂＝333米，则D₁＞D₂，说明当前车队运行偏差方向为滞后，则生成“速度过慢，滞后360米，请加速”的指挥调度提示，并在电子地图上该车队的显示点旁边进行标注。

然后检查该任务的调度指令自动发送计数器t_i，由于t_i初始化为0，则立即发送1次指挥调度指令，然后将调度指令自动发送计数器t_i置为自动指令发送周期间隔T＝20。

以此类推，当有多个尚未完成的警卫任务时，即可循环处理完所有其它任务，生成最新的未完成警卫任务列表。全部处理完成后，根据未完成警卫任务列表刷新任务运行监测窗口，显示各尚未完成警卫任务的任务编号、任务名称、前导车号、任务执行人、车队车辆数、任务状态、任务进程提示等信息等。

Claims (3)

1、大型警卫任务的车队自动指挥调度系统，其特征是：由电子地图、警卫预案数据库、任务进程数据表、自动指挥调度处理单元及车辆定位装置组成，警卫预案数据库中存有各车队的警卫任务编号、日期、车队出发及到达时间、预计平均车速、偏差阀值、前导车定位设备号、任务执行人及其通讯号码、警卫线路途经点信息，任务进程数据表记录着当前时刻正在执行或尚未执行的全部警卫任务的任务编号、前导车定位设备号、任务执行人、包括“已完成”“进行中”及“尚未开始”三种情况的任务状态、根据车队当前实际行进位置与当前计划行进位置间的偏差所做出的任务进程提示信息，车辆定位装置将实时车队定位信息传输给自动指挥调度处理单元，自动指挥调度处理单元经运算后输出信号实时修改任务进程数据表中的任务状态及进程提示信息、产生并发送对车队的指挥调度指令。

2、权利要求1所述指挥调度系统的运行方法，其特征是：

(1)人工在电子地图上以折线方式画出警卫任务行走路线，系统自动将每一个折线拐点的位置坐标作为警卫路线途径点信息记录到警卫预案数据库中，

(2)搜索出警卫预案数据库中全部到达时间大于当前时间的警卫任务，

(3)读取第i条任务，判断该任务的车队出发时间是否小于当前时间，然后对任务进程数据表中的任务状态、任务进程提示信息字段做如下修改：

(4)是则任务状态＝“进行中”，否则任务状态＝“尚未开始”，

(5)若任务状态＝“进行中”，根据警卫任务的线路、出发时间、预计车速计算出该车队的当前虚拟位置P_i，再将车队实时车辆定位信息转换成电子地图坐标位置G_i，最后求出P_i与G_i之间距d，判断，

(6)若d≤偏差阀值，则任务进程提示信息＝“行进正常”，

(7)若d＞偏差阀值，则任务进程提示信息非正常，即生成指挥调整车速的指令发给任务执行人。

3、根据权利要求2所述的运行方法，其特征是：若d＞偏差阀值，

(1)计算出车队实际位置G_i与当前虚拟位置P_i之间距D₁，G_i与前一秒虚拟位置Q_i之间距D₂，比较D₁与D₂，

(2)若D₁＞D₂，则任务进程提示信息＝“速度过慢，滞后d，请加速”，生成并发出相应指令，

(3)若D₁＜D₂，则任务进程提示信息＝“速度过快，超前d，请减速”，生成并发出相应指令。

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