北斗定位通信与应用的智能控制和管理系统的开发

摘要

随着北斗卫星导航系统对中国和周边地区位置服务的不断深入，物联网技术的不断发展和广泛应用，我国物流行业的发展突飞猛进，但与之配套的物流运输车辆管理和调度系统还相对落后。目前国内物流车载终端的通用性较差，定位方式主要采用GPS，通信方式主要采用单一的GPRS网络，车辆调度多以人工调度为主，导致物流公司在运输车辆管理方面的信息化和智能化程度不够。针对当前物流运输车辆管理现状以及现有监控管理设备和系统的不足，采用北斗导航技术、通信技术、互联网技术、电子地图技术和智能调度算法等技术，完成定位、通信、（车辆）监控、信息管理、智能调度等一体化，实现对物流车辆的智能控制和信息管理具有实际应用意义。 在查阅大量技术参考文献和关键技术分析研究的基础上，完成了定位与通信一体化系统技术方案设计，从功能应用角度把系统分为定位与通信一体化终端、前端通信与数据处理中心以及智能控制和管理三个分系统，并重点阐述了智能控制和管理分系统的设计过程。在全面分析系统功能需求的基础上，完成了分系统功能结构和程序结构的设计；在全面考虑系统整体数据需求的基础上，完成了分系统的数据表和数据库的设计；在广泛分析有关动态车辆调度算法的基础上，针对多车型、载重、体积和时间窗等多约束的动态车辆调度问题，提出了“硬性约束条件分类——综合目标函数最优”的分阶段算法，并在分系统中完成了编程实现。 考虑到系统的易维护性，以PHP技术为语言基础，以基于MVC模式的ThinkPHP框架为设计基础，把系统功能按照业务逻辑细化为实时监控、轨迹回放、路径规划、电子围栏、智能调度和统计报表等六个功能模块，对应设计控制器类、操作方法以及功能界面，完成系统的详细设计和实现。本着局部到整体、整体到系统的思路，对智能控制和管理分系统进行调试，并完成分系统在定位与通信一体化系统中的联合测试，测试结果表明，三个分系统之间双向通信稳定可靠，智能控制和管理分系统操作界面良好，能够实现对定位与通信一体化终端的实时监控、轨迹回放、路径指导、围栏报警、智能调度和基础信息管理等功能，可以满足对物流运输车辆智能控制、调度和管理的需求，具有一定的工程价值和现实意义。

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第一章 绪论

§1.1 研究背景及意义

§1.2 国内外研究现状

§1.3 研究目标及意义

§1.4 研究内容和特色

§1.5 论文章节安排

第二章 定位与通信一体化系统方案设计

§2.1 系统设计原则及目标

§2.2 系统结构和组网方案

§2.3 关键技术分析和选择

§2.4 系统工作体制以及各分系统主要功能

§2.5 本章小结

第三章 智能控制和管理分系统方案设计

§3.1 分系统需求分析

§3.2 分系统开发平台的选择

§3.3 分系统功能结构设计

§3.4 分系统Web整体结构设计

§3.5 分系统程序结构设计

§3.6 分系统数据库设计

§3.7 本章小结

第四章 动态车辆调度算法的研究

§4.1 问题描述和界定

§4.2车辆调度问题的数学建模

§4.3车辆调度算法分析以及存在的问题

§4.4 硬性约束条件分类——综合目标函数最优的分阶段算法设计

§4.5 算法仿真与分析

§4.6 本章小结

第五章 智能控制和管理分系统软件设计与实现

§5.1分系统之间数据交互方式设计

§5.2各功能软件设计与实现

§5.3本章小结

第六章 智能控制和管理分系统调试及联合测试

§6.1智能控制和管理分系统调试

§6.2系统联合测试

§6.3本章小结

第七章 总结与展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间的主要研究成果