一种对装有车载监控终端的车辆监控系统及其方法与流程

本发明属于物理技术领域，更进一步涉及监控技术领域中的一种对装有车载监控终端的车辆监控系统及其方法。本发明可以实时监控所有接入系统且装有车载监控终端的车辆的位置、速度、状态等信息。另外，本发明还对接入系统且装有车载监控终端的车辆提供了历史轨迹查询、设置偏离路线报警以及其他各种报警，使监控人员对可能发生事故的道路运输车辆做相应的处理，从而减少交通事故发生的可能性。

背景技术：

由于我国运输行业的快速发展，道路运输车辆也逐年增加，由于这些车辆在行驶中涉及到广大群众的人身安全，因此必须对这些车辆装有车载监控终端，并将装有车载监控终端车辆的监控数据准确、实时、完整地传输到道路运输车辆监控系统，同时将这些数据存储下来以便事后分析。

赵光辉在其发表的论文“道路运输车辆卫星定位系统设计与研究”(赵光辉.道路运输车辆卫星定位系统设计与研究[D].长安大学,2013.)中提出了一种基于卫星定位系统的车载终端和卫星定位系统平台相结合的方法。该方法首先需要建立可以采集车辆实时信息的车载终端硬件设备，然后搭建可以实时显示车辆定位信息、监控车辆行驶状态、处理车辆报警等功能的系统平台。该论文存在的不足是：首先，系统设计门槛高，需要对车载终端控制器的芯片、通信协议以及GIS(地理信息系统)开发有比较深入的研究；其次，车辆定位显示速度不够快，数据的管理也不够完善，在轨迹显示方面需要做进一步的优化处理，也没有考虑到超过64辆的海量车载终端接入时的处理与显示办法。

浙江工业大学提出的专利申请“基于B/S架构的车辆监控系统”(申请号201210279686.3申请公布号CN102801803B)提出了一种基于B/S架构的车辆监控系统。该系统包括客户端、车载终端、服务器端和无线网络。所述车载终端对接收到的GPS定位数据进行处理，然后通过无线通信网络将每一辆车的最新位置数据、车辆状况和报警信息传输到服务器端，服务器端自动记录这些信息以便事后分析；客户端通过向服务器端发送请求，进行车辆信息的收发、查询和下载工作。该系统及方法虽然能较快的实现车辆监控功能，但是该系统及方法仍然存在的不足之处是：所实现的系统功能较单一、实用性不高，另外，当有超过64辆的海量车载终端接入时，系统显示不直观，不够便捷。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提出一种对装有车载监控终端的车辆监控系统及其方法。

实现本发明目的的思路是，对装有车载监控终端的车辆从车辆监控系统及其实现方法两方面着手，车辆监控系统包括车载终端，服务器端，客户端和无线网络；服务器端包括网络收发模块和数据存储模块；客户端包括轨迹查询模块，海量车辆展示模块，电子围栏管理模块，拍照模块；服务器端实时接收车载监控终端通过无线网络传来的车辆信息存储于数据存储模块；客户端中的轨迹查询模块用于查询车辆历史轨迹，客户端中的海量车辆展示模块用于直观展示海量的实时车辆位置信息，客户端中的电子围栏管理模块用于对指定车载终端实现电子围栏管理，客户端中的拍照模块用于对指定车载终端拍照并接收车载终端传回的图像。

本发明的系统，包括车载终端，服务器端，客户端和无线网络。其中：

所述服务器端包括网络收发模块和数据存储模块，所述的网络收发模块用于实时接收对装有车载监控终端的车辆通过无线网络传来的车辆信息；所述的数据存储模块用于存储接收到的车辆信息；

所述客户端包括轨迹查询模块，海量车辆展示模块，电子围栏管理模块，拍照模块；所述的轨迹查询模块根据用户发出的需要查询的时间段、需要查询的车辆SIM卡号，查询与其对应的所有位置信息点坐标，滤除掉不合适的点，在百度地图上显示对应车辆历史轨迹；所述的海量车辆展示模块查询数据存储模块中所有的车辆实时位置信息点坐标，按照车辆实时位置信息点坐标之间的相对位置关系，聚合到表示聚合区域的图标中，在百度地图上显示带有对应的车辆总数的图标；所述的电子围栏管理模块根据需要管理的车辆实时位置和多边形电子围栏的位置关系，每隔30秒判断一次车辆的实时位置信息点是否在电子围栏的外部，若车辆的实时位置信息点在电子围栏的外部，电子围栏管理模块在屏幕上显示“车辆超出电子围栏”；所述的拍照模块向需要拍照的车辆下发拍照指令，接收车辆发送过来的照片信息，显示在屏幕上。

本发明的车辆监控方法，包括步骤如下：

(1)接收车辆信息：

网络收发模块实时接收装有车载监控终端车辆通过无线网络传来的车辆信息；

(2)判断异步事件选择WSAEventSelect模型中是否存在与所接收的车辆信息对应的套接字socket，若是，则执行步骤(4)，否则，执行步骤(3)；

(3)新建套接字socket：

网络收发模块在异步事件选择WSAEventSelect模型中，新建一个套接字socket用于接收车辆信息，将新建的套接字socket的首部连接在已有套接字socket尾部，形成套接字socket队列；

(4)获得所接收的车辆信息的异或结果：

网络收发模块将所接收的车辆信息的消息头和消息体依次异或，得到所接收的车辆信息的异或结果；

(5)网络收发模块判断所接收的车辆信息的异或结果与所接收的车辆信息的校验码是否相同，若是，则执行步骤(6)，否则，执行步骤(1)；

(6)存储车辆信息：

将异或结果与校验码相同的所接收的车辆信息存储到数据存储模块，

(7)查询轨迹：

(7a)客户端中的轨迹查询模块根据用户发出的需要查询的时间段、需要查询的车辆SIM卡号，在location表中查询与其对应的所有位置信息点坐标；

(7b)按照需要查询的时间段的先后顺序，依次比较每个位置信息点坐标与其相邻的前一个位置信息点坐标，若二者的坐标相同，则删除其中一个位置信息点；

(7c)按照需要查询的时间段的先后顺序，依次比较每个位置信息点坐标与其相邻的前后两个位置信息点坐标的均值点，若二者的实际距离超过1000米，则删除中间的位置信息点；

(7d)按照需要查询的时间段的先后顺序，轨迹查询模块将剩下的所有位置信息点依次连接，得到车辆历史轨迹；

(7e)轨迹查询模块在百度地图上显示车辆历史轨迹；

(8)展示海量车载终端：

(8a)客户端中的海量车辆展示模块依据currentlocation表中所存储的车载终端信息的先后顺序，依次查询currentlocation表中与所存储的车辆信息对应的所有车辆实时位置信息点坐标，以每个车辆实时位置信息点为中心，得到边长为500米的正方形，作为每个车辆实时位置信息点的聚合区域；

(8b)按照查询得到的先后顺序，依次判断车辆实时位置信息点的聚合区域与所有已有聚合点的聚合区域是否相交，若是，执行步骤(8c)，否则，执行步骤(8d)；

(8c)将车辆实时位置信息点聚合到与其相交的所有聚合点中距离最小的聚合点；

(8d)以车辆实时位置信息点为中心新建一个聚合点，将新建的聚合点加入到已有聚合点中；

(8e)海量车辆展示模块计算每个聚合点中的车辆总数；

(8f)海量车辆展示模块在百度地图上的每个聚合点，显示带有对应的车辆总数的图标；

(9)设置电子围栏：

(9a)客户端中的电子围栏管理模块，根据用户发出的需要管理的车辆SIM卡号，在currentlocation表中查询与其对应车辆的实时位置点坐标，将实时位置坐标点显示在百度地图上；

(9b)电子围栏管理模块接收用户在百度地图上绘制的电子围栏；

(9c)采用射线法，电子围栏管理模块每隔30秒判断一次车辆的实时位置信息点是否在电子围栏的外部，若车辆的实时位置信息点是否在电子围栏的外部，电子围栏管理模块在屏幕上显示“车辆超出电子围栏”；

(10)实现拍照功能：

(10a)客户端中的拍照模块接收用户发出的需要管理的车辆SIM卡号，发送给网络收发模块；

(10b)网络收发模块中的异步事件选择WSAEventSelect模型查询是否存在包含车辆的SIM卡号的套接字socket，若是，则执行步骤(10c)，否则，执行步骤(10i)；

(10c)利用异步事件选择WSAEventSelect模型中包含车辆的SIM卡号的套接字socket，网络收发模块向车辆发送拍照指令；

(10d)车辆的车载终端接收拍照指令；

(10e)车辆的车载终端上的摄像头拍摄司机的驾驶状态照片；

(10f)车辆的车载终端向网络收发模块发送照片信息；

(10g)网络收发模块接收从车辆的车载终端传来的照片信息，将照片信息发送给拍照模块；

(10h)拍照模块接收照片信息，将照片显示在屏幕上；

(10i)拍照模块在屏幕上显示“不存在该车载终端”。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

第一，由于本发明的系统在服务器端中设置了网络收发模块，因此使得本发明的方法能够使用异步事件选择WSAEventSelect模型，实时接收海量车辆信息，克服了现有技术的系统和方法无法实时接收海量车载终端所发送的车辆信息的缺点，使得本发明具有实时接收海量车载终端发送的车辆信息的优点。

第二，由于本发明的系统在客户端中设置了轨迹查询模块，因此使得本发明的方法能够对查询到的所有位置信息点坐标进行优化处理，克服了现有技术的系统和方法无法快速、正确显示车辆历史轨迹的缺点，使得本发明具有快速、正确显示车辆历史轨迹的优点。

第三，由于本发明的系统在客户端中设置了海量车辆展示模块，因此使得本发明的方法能够对海量车载终端实时位置点进行聚合处理，克服了现有技术的系统和方法无法直观显示海量车载终端实时位置的缺点，使得本发明具有直观显示海量车载终端实时位置的优点。

第四，由于本发明的系统在客户端中设置了电子围栏管理模块，因此使得本发明的方法能够使用射线法判断指定车载终端实时坐标点与电子围栏的位置关系，克服了现有技术的系统和方法无法对指定车载终端实现电子围栏管理的缺点，使得本发明具有对指定车载终端实现电子围栏管理的优点。

第五，由于本发明的系统在客户端设置了拍照模块，因此使得本发明的方法能够通过网络收发模块的异步事件选择WSAEventSelect模型，对指定车载终端下发拍照指令，接收车载终端拍摄的照片，克服了现有技术的系统和方法无法对指定车载终端进行拍照的缺点，使得本发明具有对指定车载终端拍摄照片的优点。

附图说明

图1是本发明系统的模块图；

图2是本发明方法的流程图；

图3是本发明聚合车辆实时位置信息点步骤的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

参照图1，对本发明的系统做进一步描述，包括定位卫星，车载终端，服务器端，客户端和无线网络。

服务器端包括网络收发模块和数据存储模块，车载终端将接收到的卫星定位信息进行处理，然后由无线通信网络模块将该车载终端的经纬度、速度、高度、报警以及其他状态信息传给服务器端的网络收发模块。网络收发模块用于实时接收车载终端通过无线网络传来的车载终端信息并进行处理。数据存储模块用于存储接收到的车辆信息。客户端包括轨迹查询模块，海量车辆展示模块，电子围栏管理模块，拍照模块。轨迹查询模块根据用户发出的需要查询的时间段、需要查询的车辆SIM卡号，查询与其对应的所有位置信息点坐标，滤除掉不合适的点，在百度地图上显示对应车辆历史轨迹。海量车辆展示模块查询数据存储模块中所有的车辆实时位置信息点坐标，按照车辆实时位置信息点坐标之间的相对位置关系，聚合到表示聚合区域的图标中，在百度地图上显示带有对应的车辆总数的图标。电子围栏管理模块根据需要管理的车辆实时位置和多边形电子围栏的位置关系，每隔30秒判断一次车辆的实时位置信息点是否在电子围栏的外部，若车辆的实时位置信息点在电子围栏的外部，电子围栏管理模块在屏幕上显示“车辆超出电子围栏”。拍照模块向需要拍照的车辆下发拍照指令，接收车辆发送过来的照片信息，显示在屏幕上。

参照图2，对本发明的车辆监控方法的具体步骤做进一步的详细描述。

步骤1，接收信息车辆信息。

网络收发模块实时接收装有车载监控终端车辆通过无线网络传来的车辆信息。

车辆信息是指，由标识位、消息头、消息体和校验码依次组成的编码数据，编码数据中的消息头包含车辆的SIM卡号信息，消息体包含车辆的位置信息、速度信息、报警信息、油耗信息和图片信息。

步骤2，判断异步事件选择WSAEventSelect模型中是否存在与所接收的车辆信息对应的套接字socket，若是，则执行步骤4，否则，执行步骤3。

异步事件选择WSAEventSelect模型是指网络编程中的套接字I/O模型。

步骤3，新建套接字socket。

网络收发模块在异步事件选择WSAEventSelect模型中，新建一个套接字socket用于接收车辆信息，将新建的套接字socket的首部连接在已有套接字socket尾部，形成套接字socket队列。

步骤4，获得所接收的车辆信息的异或结果。

网络收发模块将所接收的车辆信息的消息头和消息体依次异或，得到所接收的车辆信息的异或结果。

步骤5，网络收发模块判断所接收的车辆信息的异或结果与所接收的车辆信息的校验码是否相同，若是，则执行步骤6，否则，执行步骤1。

步骤6，存储车辆信息。

将异或结果与校验码相同的所接收的车辆信息存储到数据存储模块。

步骤7，查询轨迹，具体步骤如下：

客户端中的轨迹查询模块根据用户发出的需要查询的时间段、需要查询的车辆SIM卡号，在location表中查询与其对应的所有位置信息点坐标。

按照需要查询的时间段的先后顺序，依次比较每个位置信息点坐标与其相邻的前一个位置信息点坐标，若二者的坐标相同，则删除其中一个位置信息点。

按照需要查询的时间段的先后顺序，依次比较每个位置信息点坐标与其相邻的前后两个位置信息点坐标的均值点，若二者的实际距离超过1000米，则删除中间的位置信息点。

按照需要查询的时间段的先后顺序，轨迹查询模块将剩下的所有位置信息点依次连接，得到车辆历史轨迹。

轨迹查询模块在百度地图上显示车辆历史轨迹。

步骤8，参照图3，展示海量车辆，具体步骤如下：

第1步，客户端中的海量车辆展示模块依据currentlocation表中所存储的车载终端信息的先后顺序，依次查询currentlocation表中与所存储的车辆信息对应的所有车辆实时位置信息点坐标，以每个车辆实时位置信息点为中心，得到边长为500米的正方形，作为每个车辆实时位置信息点的聚合区域。

第2步，按照查询得到的先后顺序，依次判断车辆实时位置信息点的聚合区域与所有已有聚合点的聚合区域是否相交，若是，执行本步骤的第3步，否则，执行本步骤的第4步。

第3步，将车辆实时位置信息点聚合到与其相交的所有聚合点中距离最小的聚合点。

第4步，以车辆实时位置信息点为中心新建一个聚合点，将新建的聚合点加入到已有聚合点中。

第5步，海量车辆展示模块计算每个聚合点中的车辆总数。

第6步，海量车辆展示模块在百度地图上的每个聚合点，显示带有对应的车辆总数的图标。

步骤9，设置电子围栏，具体步骤如下：

客户端中的电子围栏管理模块根据用户发出的需要管理的车辆SIM卡号，在currentlocation表中查询与其对应车辆的实时位置点坐标，将实时位置坐标点显示在百度地图上。

电子围栏管理模块接收用户在百度地图上绘制的电子围栏。

射线法的具体步骤如下：电子围栏管理模块从实时位置坐标点处引一条射线，判断射线和电子围栏的交点数目，若交点数目为奇数，则实时位置坐标点在电子围栏的内部，否则，实时位置坐标点在电子围栏的外部。

采用射线法，电子围栏管理模块每隔30秒判断一次车辆的实时位置信息点是否在电子围栏的外部，若车辆的实时位置信息点是否在电子围栏的外部，电子围栏管理模块在屏幕上显示“车辆超出电子围栏”。

步骤10，实现拍照功能，具体步骤如下：

客户端中的拍照模块接收用户发出的需要管理的车辆SIM卡号，发送给网络收发模块。

网络收发模块中的异步事件选择WSAEventSelect模型查询是否存在包含车辆的SIM卡号的套接字socket，若是，则利用包含车辆的SIM卡号的套接字socket，向指定车载终端发送拍照指令，否则，拍照模块在屏幕上显示“不存在该车载终端”。

车辆的车载终端接收拍照指令。

车辆的车载终端上的摄像头拍摄司机的驾驶状态照片。

车辆的车载终端向网络收发模块发送照片信息。

网络收发模块接收从车辆的车载终端传来的照片信息，将照片信息发送给拍照模块。

拍照模块接收照片信息，将照片显示在屏幕上。