基于GPS/3G/GIS危险品运输车辆监控与调度系统的研究和应用

摘要

随着我国化工产业的高速增长,在道路建设里呈高速增长的同时,危险品运输量迅速提高,由此带来的危险品交通事故也日益增多,而此类交通事故的破坏力比一般的交通事故大很多,所以危险品运输的安全与否直接影响着道路运行的效率和人民群众的生活质量。针对危险品运输车辆的安全问题,本文将GPS、GIS、3G技术相结合,在VS2008的平台上,以ArcEngine控件为工具,研发了基于GPS/GIS/3G的危险品车辆监控与调度系统,实现了在电子地图上实时显示车辆的位置,并能对车辆和人员进行调度和管理。概括起来,主要研发内容如下:
　　 1、研究了GPS和3G网络的通讯原理、ArcGIS平台的基本类库和使用方法、地图的制作、地理数据库的搭建、地理网络分析、系统的设计模式、面向对象的编程思想和自定义控件的设计过程。
　　 2、在研究的基础上,设计了危险品车辆监控与调度系统的体系结构、功能模块和数据库。
　　 3、利用中国电子科技集团公司第五十二研究所研发的3G路由和海康威视提供的车载DVR实现了数据和图像的接收和传输,并在.NET平台上用C＃语言实现了对接收到的数据通过NMEA协议进行处理,实时地将危险品车辆的位置信息显示在电子地图上。
　　 4、针对人员和车辆的基本调度和路径选择问题,利用线性规划、A﹡算法实现了对危险品车辆的基本调度安排和最优路径的选择。
　　 5、针对驾驶员疲劳驾驶的问题,进一步研究了心率变化率和驾驶员疲劳关系,根据心率的变化率是否小于一个阀值来判断驾驶员是否处于疲劳态,并根据一段时间的跟踪,判断驾驶员的生物钟,从而为安排驾驶员提供了一个参考的因素。
　　 6、建立了层次分析法的理论模型,帮助决策人员基于多种参考因素的情况下选择最优道路。
　　 经过测试,本系统实现了对危险品车辆的位置信息和图像进行实时的监控,以及对人员和车辆的安排和最优行车道路的选择。这套系统为研制和开发适合我国国情的、具有自主知识产权的、安全的危险品运输车辆监控调度系统提供了解决方案。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 危险品介绍

1.1.1 危险品的分类

1.2 研究的背景

1.3 危险品运输车辆监控调度技术的现状及研究的意义

1.3.1 国外相关的现状及其发展

1.3.2 国内相关的现状及研究的意义

1.4 论文主要工作和内容安排

第二章 危险品运输车辆监控与调度系统关键技术研究

2.1 监控设备和通信原理

2.2 ARcGIS ENGINE介绍

2.2.1 ArcEngine主要用到的类库

2.2.2 地理网络的概念

2.3 面向对象和设计模式

2.3.1 面向对象的编程技术

2.3.2 设计模式

2.4.NET相关技术

2.4.1 WPF技术

2.4.2 LINO技术

2.4.3 自定义控件的设计

第三章 基于GPS/3G/GIS的危险品运输车辆监控与调度系统设计

3.1 系统框架结构设计和整体结构设计

3.2 系统功能设计

3.2.1 信息配置模块的基本功能

3.2.2 监控模块的基本功能

3.2.3 调度模块的基本功能

3.3 系统数据库设计

3.3.1 货物表--检测项目表--检测标准表

3.3.2 危险品运输车辆表--驾驶员表--车辆类型表

3.3.3 交通事故信息记录表

3.3.4 实时反馈数据的表的设计

3.3.5 数据仓库思想的运用

3.3.6 数据库的性能调优

3.3.7 数据库表内容的安全

第四章 基于GPS/3G/GIS的危险品运输车辆监控与调度系统实现

4.1 监控平台的实现

4.1.1 平台整体设计及监控的流程

4.1.2 经纬度坐标等相关信息的获取

4.1.3 NMEA协议分析

4.1.4 实时位置坐标在ArcGIS地图上显示

4.1.5 历史轨迹的回放

4.1.6.Net平台下中文语音报警的应用

4.2 调度平台的实现

4.2.1 车辆调度安排

4.2.2 根据天气安排行车道路

4.3 ARcGIS查找最优路径

4.3.1 关键代码说明和程序的流程

4.3.2 运行结果演示

4.4 WPF技术在最优路径中的实现

第五章 基于GPS/3G/GIS的危险品运输车辆监控与调度系统应用

5.1 驾驶员心率变化率和疲劳的关系研究和应用

5.1.1 国内外几种常见的疲劳驾驶判定法

5.1.2 心率变异性和驾驶员疲劳关系的理论模型

5.1.3 心率变异性的数据实时显示

5.1.4 根据驾驶员心率变异性实现人员调度安排

5.2 层次分析法在道路选择中的应用

5.2.1 层次分析法的基本思想

5.2.2 层次分析法的在系统中的运用

5.2.3 层次分析法的评价

第六章 总结与展望

6.1 研究总结

6.2 存在的问题和展望

致谢

参考文献

附录