自助式汽车租赁系统研究

摘要

由于汽车的便利和舒适性，中国越来越多有一定经济实力的家庭争先购买私家车，造成中国城市交通堵塞、停车位紧张。如果都企图拥有汽车，汽车总量将大量增加，交通拥堵、停车难的问题将很难得到解决，空气污染、噪声污染、能源消耗也将继续恶化下去。而汽车租赁是解决这些问题的一种有效方式，但是目前汽车租赁方式大都存在不够方便快捷的缺点。
　　针对现有租车方式取还车不够方便快捷的缺点，将车联网技术应用到汽车租赁系统中，提出一种自助式汽车租赁系统，它能够实现方便的租车预约，随时随地自助取车和还车，不占用车位，实现车位的快速流通。本论文实现的部分主要包括车载终端和租赁公司监控中心两部分:车载终端由ARM-Linux嵌入式系统实现，并进行模块化设计，预留相应的接口，便于系统的扩展和升级;监控中心软件在VS2010下编程实现，车载终端通过WCDMA无线网络同监控中心通信，进行租赁数据的交互，完成自助租赁的监控过程。论文主要研究内容如下:
　　1.具体介绍自助式汽车租赁系统的整体方案，并对本论文所做部分进行讲解，分成车载终端和监控中心两部分。根据系统功能结构，提出车载终端硬件实现方案，对嵌入式处理器、酒精传感器、GPS模块、图像采集模块及无线传输模块进行选型，并给出车载终端和监控中心的软件总体实现方法。
　　2.车载终端的实现:搭建车载终端嵌入式开发环境;设计基于MQ-3酒精传感器的检测电路，编写程序采集酒精浓度;研究GPS输出定位数据的NMEA-0183协议，实现提取GPS输出数据流的经纬度和行驶速度;研究视频采集V4L标准，实现从USB摄像头中通过V4L采集图像;研究H.264编码算法，实现x264编码视频流，并对x264编码器进行优化;实现3G模块EM770W PPP拨号上网。
　　3.监控中心的实现:分别研究监控中心网络通信、地图监控、视频流的解码、显示等关键技术的研究，其中网络通信部分使用了Windows Socket编程技术、地图监控部分使用JavaScript编程嵌入Google Maps，解码部分使用FFmpeg解码技术。
　　4.搭建自助式汽车租赁系统硬件、软件测试环境，对系统整体进行测试。测试结果表明，车载终端能正确采集数据并发送至租赁公司监控中心;监控中心能实现酒精浓度超标及违章超速报警，租赁汽车位置实时地图显示，实时视频显示效果较好。
　　本论文提出的自助式汽车租赁系统可以完成方便快捷的取还车，实现了对租赁状态的实时监控，具有良好的研究价值和应用前景。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文的主要研究内容

第二章 系统的总体设计

2．1 系统功能及结构

2．2 车载终端硬件总体设计

2．2．1 车载终端硬件总体结构

2．2．2 嵌入式处理器的选择

2．2．3 酒精传感器的选择

2．2．4 GPS模块的选择

2．2．5 图像采集模块的选择

2．2．6 无线传输模块的选择

2．3 系统软件总体设计

2．3．1 嵌入式操作系统的选择

2．3．2 传输协议的选择

2．3．3 Linux下socket编程

2．3．4 车载终端软件总体实现

2．3．5 监控中心软件总体实现

2．4 本章小结

第三章 车载终端的实现

3．1 车载终端功能及结构

3．2 嵌入式开发环境的搭建

3．3 Linux设备驱动介绍

3．4 酒精浓度检测模块

3．4．1 酒后驾驶标准介绍

3．4．2 酒精传感器电路设计

3．4．3 酒精检测软件实现

3．5 GPS数据采集模块

3．5．1 GPS接收器

3．5．2 NMEA-0183协议

3．5．3 GPS数据采集软件实现

3．6 图像采集模块

3．6．1 V4L接口介绍

3．6．2 图像采集步骤

3．7 H．264编码模块

3．7．1 H．264编码介绍

3．7．2 x264编码

3．7．3 H．284编码器优化

3．8 3G无线通信模块

3．8．1 3G模块电路

3．8．2 AT指令

3．8．3 PPP拨号上网

3．9 车载终端软件总体流程

3．10 本章小结

第四章 租赁公司监控中心的实现

4．1 监控中心功能与结构设计

4．2 网络通信的实现

4．3 WebGIS的实现

4．4 视频解码

4．4．1 FFmpeg解码器介绍

4．4．2 FFmpeg解码的实现

4．5 视频显示

4．6 本章小结

第五章 系统实验与测试结果

5．1 测试环境

5．2 测试结果

5．3 本章小结

第六章 结论和展望

参考文献

硕士期间发表的论文

致谢