基于北斗导航技术的物流运输智能感知与位置服务系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及物流运输技术领域，特别是涉及一种基于北斗导航技术的物流运输智能感知与位置服务系统。
【背景技术】
[0002]随着中国石油运输公司业务的不断发展和中国石油公司“大物流”战略的逐步实施，同时着眼于未来为全社会运输车辆提供全方位的信息服务，物流运输智能位置服务信息平台必须能够监控和管理更多车辆的位置及相关信息，同时还需要对车辆、货物和司机的各项相关信息如胎压、油压、司机驾驶行为等进行全方位的监测和管理。因此，在中国石油现有信息平台建设、生产业务等实际情况的基础之上，应该着眼于未来并借鉴国内外大型企业物流运输的先进经验，对物流信息平台的技术架构进行重新设计，对功能进行进一步的完善和挖掘，以满足监控和管理30万辆或更多车辆为目标。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于北斗导航技术的物流运输智能感知与位置服务系统，能够实现运输公司的信息化战略性升级。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种基于北斗导航技术的物流运输智能感知与位置服务系统，包括:位置服务综合平台、智能感知与位置服务传输网络、车载智能终端和车载智能传感网;所述位置服务综合平台在所述智能感知与位置服务传输网络的支持下，提供对接入终端的监控调度和应用服务，实现对生产运行过程中的全要素、全过程和全方位的信息化、智能化管理;所述智能感知与位置服务传输网络用于实现终端与平台之间的双向通信；所述车载智能终端是原始数据处理中心，具备北斗定位、北斗导航、多媒体和记录数据存储功能;所述车载智能传感网是以所述车载智能终端为核心的有线、无线组合的车载信息传输与感知网络。
[0005]所述位置服务综合平台包括业务分系统和云计算支撑分系统两层构架，所述业务分系统用于实现具体的业务功能;所述云计算支撑分系统则对所述业务分系统提供海量数据存储、高性能分布式计算的支撑，保证能够监控和管理所有的车载终端。
[0006]所述业务分系统包括:车辆位置监控子系统，用于对车辆的位置信息进行监控和管理;车辆信息管理子系统，用于将采集来的汽车监控信息进行处理，将汽车实时状态予以展现;远程视频监控子系统，用于对公司内部所属运营车辆和车场的视频信息进行实时监控，并对监控数据进行管理;数据管理子系统，用于为整个系统提供存储;传感信息管理子系统，用于将通过终端采集的信息进行处理;实时数据分析与预测子系统，用于数据进行分析和处理得出可供用户进行决策和系统分析的数据分析报告;应急调度管理子系统，用于承担突发应急事件相关信息的收集、处理、分析、发布和应急反应工作;车货匹配子系统，用于匹配货物信息和物流资源信息。
[0007]所述车辆位置监控子系统包括位置信息监控模块、数据服务模块、地图服务模块和客户端地图组件模块;所述位置信息监控模块包括报警预警子模块和路线管理子模块，所述报警预警子模块用于接收车辆偏离路线或违禁停车报警信息，并对报警信息做出响应，所述路线管理子模块基于GPS、北斗的导航定位，结合GIS位置服务，监控车辆是否按照要求行驶;数据服务模块包括空间数据存储子模块和空间操作符子模块，所述空间数据存储子模块用于对GIS空间数据进行存储，并按照数据的空间特征建立空间数据表，存入空间数据库，所述空间操作符子模块用于对空间操作符进行定义和管理;所述地图服务模块包括特征要素管理子模块、请求响应处理子模块、资源组织管理子模块和地图缓存子模块，所述特征要素管理子模块用于对地图特征要素进行管理，所述请求响应处理子模块按照地理标准协会相关协议，实现WMS、WFS服务，所述资源组织管理子模块用于对地理信息资源进行分级组织管理，所述地图缓存子模块用于对用户常用地区的地图进行本地缓存;所述客户端地图组件模块包括地图操作子模块、位置服务子模块、历史航迹子模块和标注管理子模块，所述地图操作子模块用于提供地图基本操作功能，所述位置服务子模块用于提供车辆实时位置显示，车辆行驶轨迹显示的位置服务，所述历史航迹子模块用于提供用户进行历史航迹查询，所述标注管理子模块用于为用户提供交互式标注管理功能。
[0008]所述车辆信息管理子系统包括基础信息监控管理子模块和信息查询子模块;所述基础信息监控管理模块由终端模型管理子模块、终端设备驱动管理子模块、驾驶员信息管理子模块、车辆信息管理子模块、车辆报警预警子模块和车速管理子模块，所述终端模型管理子模块用于对设备进行监控管理，所述终端设备驱动管理子模块用于对设备驱动进行管理，所述驾驶员信息管理子模块用于建立并维护驾驶员信息库，所述车辆信息管理子模块用于监控车辆的实时状态，所述车辆报警预警子模块用于当车辆处于非正常状况时上报监控中心，所述车速管理子模块用于当车辆实时速度超过安全车速时提醒监控人员和驾驶员;所述信息查询模块包括历史服务子模块、日志服务子模块和报表服务子模块，所述历史服务子模块通过设置查询条件查询车辆和驾驶员的历史信息，所述日志服务子模块用于查询系统日志，并将历史的日志进行统计，所述报表服务子模块用于将查询后的历史信息和日志信息输出。
[0009]所述远程视频监控子系统包括视频设备监控模块、视频信息显示模块和视频信息查询模块;所述视频设备监控模块用于对远端的视频设备进行监控，包括终端模型管理子模块、终端设备驱动管理子模块和视频设备控制子模块，所述终端模型管理子模块用于管理终端模型，所述终端设备驱动管理子模块用于对设备驱动进行管理，所述视频设备控制子模块用于对远端设备进行控制;所述视频信息显示模块包括车场视频监控显示子模块、车载视频监控显示子模块和视频信息编解码子模块，所述车场视频监控显示子模块用于对车场的视频信息进行监控和存储，所述车载视频监控显示子模块用于对车载设备的视频信息进行监控和存储，所述视频信息编解码子模块用于对传输过来的视频信息进行编码解码，使视频信息能够展现;所述视频信息查询模块用于支持用户对车场和车载视频设备进行实时监控或历史视频数据调用。
[0010]所述数据管理子系统包括驾驶员信息管理模块、车辆数据管理模块和视频数据管理模块;所述驾驶员信息管理模块用于对驾驶员信息进行存储管理，所述车辆数据管理模块用于对车辆信息进行存储管理，所述视频数据管理模块用于对视频数据进行存储管理。[0011 ]所述实时数据分析与预测子系统包括车辆数据实时分析模块、车场数据分析模块和趋势预测模块;所述车辆数据实时分析模块用于对将接受自车载设备中的车辆实时状态信息按照相关算法进行统计和分析，并得出分析结论;所述车场数据分析用于将车场相关存储历史数据按照相关算法进行进一步分析，得出分析结论;所述趋势预测模块用于对历史事件进行进一步分析，得出事件规律，并预测相同事件发生的可能性。
[0012]所述应急调度管理子系统包括现场信息记录模块、综合调度管理模块、智能辅助决策模块和视频会议模块，所述现场信息记录模块用于对现场信息进行记录和统计，使应急情况下在第一时间获取现场的第一手资料;所述综合调度管理模块用于当应急事件发生时对应急资源和救援方式进行调度管理;所述智能辅助决策模块用于当应急时间发生后收集现场记录子系统上报的实施的救援情况，对数据进行分析整理，结合历史相关案例经验，对事态进行描述评估和事态预测评估;所述视频会议模块用于当应急事件发生后提供应急时间指挥部与各有关部门进行应急指挥和调度管理的视频会议功能。
[0013]所述云计算支撑分系统包括:车载智能终端信息采集子系统，用于对车载智能终端设备的信息进行收集;高性能分布式计算子系统，用于承担智能位置服务综合平台的计算任务;海量数据分布式存储子系统，用于为其他子系统提供海量数据的存储与管理服务；组态化软插件管理子系统，用于构建一个支持动态扩充、动态改变系统行为的运行时软件环境;分布式应用集成子系统，用于实现对于外部系统间不同通信协议的集成，并屏蔽系统内部实现细节;分布式流程调度与管理子系统，用于将物流运输处理过程以及应急调度中的各个环节抽象为工作流，并对工作流的执行过程进行调度与管理;云计算集群管理子系统，用于完成对云计算支撑分系统运行状态及硬件基础设施的监控。
[0014]所述车载智能终端信息采集子系统包括车载智能终端实时数据采集模块、车载智能终端实时数据处理模块、车载智能终端设备驱动管理模块、车载智能终端报警数据处理模块、车载智能终端趋势数据处理模块和车载智能终端通信处理模块;所述车载智能终端实时数据采集模块用于从车载智能终端设备采集实时数据，并提供设备数据回送功能;所述车载智能终端实时数据处理模块用于对车载智能终端实时数据采集模块采集到的实时数据进行数据加工和运算;所述车载智能终端设备驱动管理模块用于负责驱动程序的动态查找及绑定;所述车载智能终端报警数据处理模块用于提供报警定义功能，并接受车载智能终端发送的按照报警定义发送的异常数据;所述车载智能终端趋势数据处理模块，用于提供车辆终端历史趋势显示和实时趋势显示功能;所述车载智能终端通信处理模块，用于负责车载智能终端设备监控过程中各模块之间的命令、数据和状态的收发。
[0015]所述高性能分布式计算子系统包括调度器模块和任务跟踪器模块;所述调度器模块负责调度集群节点完成计算，从而协调计算任务的运行;所述任务跟踪器模块执行具体的计算任务，执行作业划分后的计算任务并跟踪执行状态。
[0016]所述海量数据分布式存储子系统包括大数据存储模块、小数据存储模块和灾备存储模块;所述大数据存储模块是针对车载智能终端所上传的大数据进行存储和管理的模块，主要由索引数据节点和数据节点组成;所述小数据存储模块是针对车载终端所上传的小数据进行存储和管理的模块，采用存储虚拟化技术将存储硬件、存储软件和存储管理进行有机结合;所述灾备存储模块负责对存储的车辆日常关键数据进行容灾备份。
[0017]所述组态化软插件管理子系统包括软插件定义模块、生命周期管理模块、软插件通信管理模块和软插件安全管理模块;所述软插件定义模块定义了组态化软插件容器中开发插件、组织插件、部署软插件的方式;所述生命周期管理模块用于对软插件生命周期进行定义，同时对软插件的生命周期进行转换;所述软插件通信管理模块用于完成软插件之间的通信与共享功能;所述软插件安全管理模块为其他子系统及构件于组态化软插件容器中的应用提供部署和管理的基础设施。
[0018]所述分布式应用集成子系统包括消息接收器模块、消息转换器模块和消息转发器模块;所述消息接收器模块负责外部消息的接入工作;所述消息转换器模块用于对消息接收器模块转发来的异构源服务的消息格式进行转换;所述消息转发器模块，用于对消息转换器转换好的消息进行过滤和路由，并将源服务的消息发送到目的服务的接收端。
[0019]所述分布式流程调度与管理子系统包括流程定义模块、流程引擎模块和流程管理工具模块;所述流程定义模块通过流程建模语言对业务环节进行建模，描述流程的各种行为;所述流程引擎模块以流程定义配置文件为输入，通过解析流程定义，建立流程实例并运行;所述流程管理工具模块通过获取数据库中保存的流程执行状态，为用户提供可视化的管理监控功能。
[0020]所述云计算集群管理子系统包括集群主机硬件状态监视模块和集群主机云计算平台服务管理模块;所述集群主机硬件状态监视模块用于收集云计算节点的硬件状态信息及各云计算子系统的运行状态信息，并上报给服务器集群管理系统;所述集群主机云计算平台服务管理模块包括集群状态收集子模块、硬件管理子模块、服务管理子模块和角色管理子模块，所述集群状态收集子模块负责接收、处理各节点服务器的硬软件运行状态，并将处理后的状态信息分别提供给其他三个子模块;所述硬件管理子模块用于完成监视节点服务器硬件运行状态的功能；所述服务管理子模块从软件服务层面监控各云服务的运行状态，并控制相应云服务的整体操作;所述角色管理子模块从角色层面对云服务进行细粒度的监控，并完成对相应角色操作的控制。
[0021]所述位置服务传输网络包括两个运营服务中心和北斗卫星地面控制中心，所述两个运营服务中心之间通过地面通信网实现组网，两个运营服务中心通过移动通信接入网与各自的车载终端实现组网;所述两个运营服务中心中的任意一个运营服务中心通过北斗短报文系统与北斗卫星地面控制中心相连，实现北斗短报文的传输;所述北斗卫星地面控制中心通过卫星通信网与北斗导航卫星实现数据链接，所述北斗导航卫星还与车载智能终端上的北斗模块相连。
[0022]所述车载智能终端，包括终端主控制单元，所述终端主控制单元分别与北斗定位通信模块、3G通信模块、总线接口模块和人机接口模块相连;所述北斗定位通信模块用于负责接收北斗定位卫星发送的数据;所述3G通信模块用于负责终端主控制单元与监控中心的通信任务;所述总线接口模块用于实现与车载CAN总线的连接;所述人机接口模块用于连接触摸屏设备和外接键盘设备。
[0023]所述车载智能传感网络包括CAN总线网络、RFID网络和Zigbee传感网络，所述CAN总线网络通过车辆智能终端配置的CAN总线接口电路实现接入，用于采集车辆状态信息;所述RFID网络通过车辆智能终端配置的