第２４卷第１期 交通部卜海船舶运输科学研究所学报 ＪＯＵＲＮＡＩ ＯＦ ＳＳＳＲ【 ２４ Ｎｏ １ ２ ｃｌＩｌ１年６月 ＪＵｔｌ ２００１ 文章编号：１０００—４６９６（２００１）０ｌ ００５７—０４ 集装箱车辆跟踪和管理 周尧明 （中海电信有限，厶＼司，上海２０００９０） 摘要：叙述对集装箱车辆跟踪和管理的重要性，介绍实现集装箱车辆跟踪和管理的方法，以及采 用３Ｇ（ＧＰＳ、ＧＩＳ、ＧＳＭ）高新技术开发而成的集装箱车辆跟踪和管理系统，最后展示应用实例。 关键词：交通运输；集装箱车辆；跟踪和管理；垒球卫星定位系统；移动通讯系统；地理信息系统；计 算机处理技术 中图分类号：Ｕ１６９ ６ 文献标识码：Ｂ Ｔｈｅ Ｔｒａｃｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｎａｇｉｎｇ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ ＺＨＯＵ Ｙａｏ—ｒｕｉｎｇ （Ｃｈｉｎａ Ｓｈｉｐｐｉｎｇ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔｓｎｅｅ ｏｆ ｔｒａｃｉｎｇ ａｎｄ ｍａｎａｇｉｎｇ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｉｓ ｒｅｌａｔｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｔｒａｃｉｎｇ ａｎｄ ｍａｎａｇｉｎｇ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｔｒａｃｉｎｇ ａｎｄ ｍａｎａｇｉｎｇ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｖｅｈｉｃｌｅ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂｙ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｇｈｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｆ ３Ｇ（ＧＰＳ，ＧＩＳ，ＧＳＭ）ａｒｅ ａｌｓｏ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｅｘａｍｐｌｅｓ ｏｆ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｒｅ ｆｉｎａｌｌｙ ｇｉｖｅｎ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｒａｆｆｉｃ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ；ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｖｅｈｉｃｌｅ；ｔｒａｃｉｎｇ ａｎｄ ｍａｎａｇｉｎｇ；Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＧＰＳ）； Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｍｏｂｉｌ（ＧＳＭ）；Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（ＧＩＳ）；ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １ 问题的提出 集装箱车辆承担了集装箱的陆上运输，随着集装箱车辆运输的发展，拥有集装箱车辆的运 输公司一直受到两个问题的困扰：缺乏运行车辆的准确位置和状态信息；无法监视、调度司机 和车辆，以适应不断变化的商业环境并争取各种机会。因此，开发运用集装箱车辆的跟踪和营 运管理系统，对提高集装箱车辆运输公司的经济效益和安全生产有着重大的作用。 ２ 方案的确定 针对上述问题，我们确定系统主要由移动终端和中心控制台两部分组成，并选用全球定位 系统（ＧＰＳ）接收板，对集装箱车辆进行定位 考虑到集装箱车辆跨省市运输的特点和用户对 收穑日期：２００１ ０４—１６ ５８ 交通部上海船舶运输科学研究所学报 ２００１年第ｉ期 系统成本的考虑，而选用中国电信的（ＧＳＭ）移动 网和短消息传输，解决系统的通信问题。采用地 理信息系统（ＧＩＳ）和计算机技术相结合对集装箱 车辆进行实时跟踪与监控，从而实现公司对集装 箱车辆运输的现代化管理。系统的基本框图如图 １所示。 ３ 系统技术简解 ３．１ ＧＰＳ定位技术 图１系统框图 全球卫星定位系统（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ，简称ＧＰＳ）是随着现代航天及无线电通讯科 学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系 统 它利用位于距地球２万多公里高的由２４颗人造卫星组成的卫星网（即所谓“天网”），向地 球不断发射定位及时间信号。地球上的任何一台ＧＰＳ接收机，只要接收到４颗以上的卫星发 出的信号，经过计算处理后，就可报出ＧＰＳ接收机（Ｉｇ标）的位置（经度、纬度、高度）、时间和运 动状态（速度、航向）。 全球性的性能。 酉 百 目前，没有任何一种传统的导航定位技术能够达到ＧＰＳ这样的高精度、高速度、全天候和 ３．２ ＧＳＭｆＧｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｍｏｂｉｌｅ）移动通讯系统 字移动蜂窝通讯系统。它具有强大的保密功能 ＧＳＭ以统一的方式向各地用户提供具有所 一星 ＧＳＭ全球数字移动系统是Ｉｇ前国内覆盖面最广、系统可靠性最高、话机拥有量最大的数 有电信业务的国内和国际漫游。用户身份鉴别可保护网络避免无权用户使用。与常规ＶＨＦ／ ＵＨＦ无线通讯网，８００Ｍ集群无线通讯网比较，它不但通讯范围大、系统运行可靠，而且经济实 用、投资少易普及，减少各专用通讯网基站的重复投资建设，各地监控中心易于联网。当前中 国电信ＧＳＭ网是国内第一大网，依托具有强大的数字移动蜂窝通讯技术的ＧＳＭ网作为集装 箱车辆跟踪和管理系统的无线传输网络将确保了传输通道的可靠性。 ３．３ ＧＩＳ地理信息系统ｆＧｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ） 艘０＿＝圄 Ｕ ＧＩＳ是近些年来迅速发展起来的一门新兴技术。它作为制图学、计算机技术、地理、遥感、 统计、测绘、通讯、规划和管理学科交叉运用的产物广泛的运用在各个领域。在本系统中，主要 用于中心控制台对地图的显示和管理以及受控目标信息的管理。 ３．４计算机数据处理技术 在本系统中，主要采用了数据库技术、局域网技术以及计算机远程控制操作的多项计算机 技术 使用专门的服务器存放数据，并定期备份数据，可以提高数据的共享性和安全性。数据 库的大小可以根据用户的需要选择大型（例如ＯＲＡＣＬＥ等）或小型数据库（例如ＡＣＣＥＳＳ等）。 另外采用嵌人式的编程技巧，使得ＧＰＳ、ＧＳＭ和ＧＩＳ有机地结合在一起，最终实现对集装箱车 辆进行跟踪和管理。 刷尧 ：集装箱车辆跟踪和管理 ４ 系统主要功能和原理 ４．１系统主要功能 １）能对所运行的车辆定位跟踪，并将其当前位置标绘在电子地图上。 ２）显示某一车辆当前行驶轨迹和历史轨迹。 ３）能实现车辆与中心台之间的通信和中心台对移动终端的遥控操作。 ４）当收到某一车辆的报警信息时，能用声音进行提示，并将该车辆的位置以醒目的方式 显示在电子地图上。 ５）用户可以将需要的位置在电子地图上进行增加或删除操作。 ６）在电子地图上可以测量任意两点的直线距离。 ７）自动保存每天车辆的行驶轨迹和有关信息，并能对其进行查找、排序、打印等操作。 ４．２系统工作原理 由全球定位系统（ＧＰＳ）的接收板完成车辆的定位，移动终端的处理部分对接收到的ＧＰＳ 卫星信号进行处理，得到车辆当前的位置、速度等信息，并转换成特定的传输格式，由手机模块 经移动蜂窝网（ＧＳＭ）完成与中心台的信息传输：中心台通信终端将收到的移动终端所发送 的信息存人数据库，并时时扫描数据库，将需要发给车辆的信息发出。用一台独立的电脑作为 操作终端，对数据库进行监控和维护，该终端配有电子地图，可以实时地显示所有车辆的当前 位置，查看车辆的有关信息，作为用户的操作平台，最终实现对车辆的实时跟踪和管理。 图２集装箱车辆跟踪图 交通部卜海船舶运输科学研究所学报 ２００１年第１期 ５ 应用 集装箱车辆跟踪和管理系统，依靠ＧＳＭ公众通讯网将公司和司机紧密地联系在一起 我们曾将本系统安装在中海仓储有限公司，并选择了两辆集装箱车辆，分别安装了两台移动终 端，进行为期一个半月的试验。由于使用了本系统，使管理人员能直接从屏幕上了解到运行车 辆的位置，图２为其中一辆集装箱车辆，在２００１年２月５日上午的行驶轨迹，实心圆点为某一 时刻的车辆位置。 由于调度人员及时地掌握了运行车辆的位置，就能对所跟踪的车辆进行合理调度，使车辆 的空驶率明显降低，受到了使用单位的欢迎。只要车辆在ＧＳＭ公众通讯网能够覆盖到的地 方，公司都能时时监视车辆的准确位置，而且精度也相当高。因此，本系统不仅可供陆上运输 部位使用，而且还可供内河运输部门或港作船舶的调度部门使用，如将系统的通信手段改为 ＶＨＦ通信、８００Ｍ集群系统或卫星通信，则本系统的应用领域将会更加广泛。