基于商業Ｔｅｌｅｍａｔｉｃｓ服務租用的危廢監控系統應用研究
2008-12-31 00:00:00朱云陳春貽柳宗偉黃智鐘義龍ＬｉｎＣ．Ｊ
計算機應用研究 2008年12期
(1.華南理工大學 環境科學與工程學院， 廣州 510006； 2. 廣東省環境信息中心， 廣州 510640； 3.廣東瑞圖萬方科技有限公司， 廣東 佛山 528303； 4.廣州市固體廢物管理中心，廣州 510000； 5. Dept. of Civil Engineering，Lamar University，Beaumont， TX 777100024， USA)
摘 要：
研究了利用成熟的商業Telematics進行外網（Internet）車輛的實時監控，然后租用其提供的個性化服務將GPS監控數據半實時交換入內網（Intranet），并集成入內網的政務系統中進行管理的方法。該方法同時實現了危險廢物運輸車輛的實時監控及其業務管理的功能。在實現相同功能的前提下，采用該方法較之傳統的自建監控中心方法能大幅度減少系統建設和運營成本。進行了兩種方法的對比分析，簡述了服務發布和數據接收的方法，并通過計算得出利用商業Telematics發布服務方式監控危廢車輛的最大監控車輛數為266臺。最后，對上述方法的經濟性、實用性、靈活性和安全性進行了總結。
關鍵詞：全球定位系統； 危險廢物； 實時監控； 車載信息服務平臺； 服務租用
中圖分類號：TN927.23 文獻標志碼：A
文章編號：10013695(2008)12384403
Case study of hiring commercial Telematics service to monitor hazardous waster transferring vehicle
ZHU Yun1， CHEN ChunYi2， LIU Zongwei3， HUANG Zhi4， ZHONG Yilong1， Lin C.J1，5
(1.School of Environmental Science Engineering， South China University of Technology， Guangzhou 510006， China; 2.Guangdong Province Environment Information Centre， Guangzhou 510640， China; 3.Ritu Information Systems Inc.， Foshan Guangdong528303， China; 4.Solid Waster ManagementCenter of Guangzhou， Guangzhou 510000， China; 5.Dept. of Civil Engineering，Lamar University，Beaumont， TX 777100024， USA)
Abstract:This paper reported a method of using commercial Telematics(onboard GPS information service platform) to monitor hazardous waster transferring vehicle realtime. The above vehicles was monitored realtime by Telematics， then the Telematics service would be hired to transfer the monitoring GPS data to the egovernment system， and then the vehicles would be well managed by the egovernment system in the Intranet and monitored realtime by the Telematics in the Internet at the same time. The superior advantage of above method was its economical effect compared with building monitoring center by self. The method of using commercial Telematics will greatly reduce the cost of construction and management at the condition of implementing the same function. The cost comparison between the method of using commercial Telematics and the method of building monitoring center was carried on， the ways of releasing service and receipting service data were also briefly reported， and the maximal number of manageable vehicles was calculated， which was 266. The economical， practical， flexible ， and security effect of this method were summarized in the end of this paper， when the commercial Telematics service was hired to assist the monitoring hazardous waster transferring vehicle.
Key words：GPS; hazardous waster; realtime monitoring; Telematics; service hiring
0 引 言
Telematics（車載信息服務系統）[1]是一個新興的用于汽車通信市場及個人應用的系統。Telematics通過位置信息和無線通信網絡，在為駕駛員提供實時交通信息、緊急救助服務、導航的同時，也可以為乘客提供互聯網、電影、電子游戲等車載多媒體服務，而且經過進一步擴展還能夠為專業用戶提供個性化的服務。
危險廢物具有毒害性、易燃易爆性、腐蝕性、化學反應性、傳染性和放射性等一種或多種危害特性。綜合利用新興的MIS、GIS、GPS和無線通信技術對危險廢物進行實時、可視化管理是當前應用研究的熱點領域之一[2]。但目前相對高昂的危險廢物轉移實時監控系統建設和運行成本阻礙了其在各大城市相關管理部門的應用。可喜的是，隨著WebService[3]、XML[4]、SOAP[5]技術和Telematics的日趨成熟及其成功的商業化應用，使得大幅度降低危險廢物轉移監控系統成本成為可能。
1 監控方案優化研究
目前我國城市一級的危險廢物管理部門工作人員較少，需要重點監控的危廢運輸車輛不多。其面臨自建監控中心建設運營成本太高，而直接利用商業平臺監控雖然成本低廉，但功能有限（只能實現諸如實時車輛位置、軌跡回放等通用功能，不能運用在危險廢物專業政務管理當中）的兩難選擇。因此如何在保證實時監控和危險廢物政務管理功能完備的同時最大程度地降低系統建設、運行和維護成本成為實時監控系統實際應用所必須解決的問題。本文以廣州市固體廢物管理中心（以下簡稱固廢中心）為例，研究在實現相同管理要求的前提下，采用不同的方案所帶來的成本變化。
1. 1 中心的條件和管理需求
對危險廢物的產生、收運、儲存和處置單位進行監督檢查及管理，是固廢中心的主要任務之一。目前中心已有“廣州市固體廢物GIS管理信息系統”[6]在用，其內部局域網為100 Mbps到桌面，外部為普通的商業ADSL（下行2 Mbps，上行512 Kbps）。固廢中心結合自身實際提出：危險廢物轉移監控系統的建設必須在滿足監控和管理功能前提下，選取低成本建設和運行維護方案。
1. 2 監控方案研究
基于固廢中心的實際需求，提出了兩種監控方案。方案一，自建監控中心方案，這是目前廣泛采用的方法[7]，即自建監控中心接收GPS監控數據，對危險廢物轉移車輛進行實時監控和管理；該方案下，固廢中心必須添置相關服務器和防火墻設備。方案二，利用商業Telematics監控方案，即外網利用成熟的Telematics進行車輛的實時監控，內網租用Telematics的個性化服務將所需的GPS監控數據實時或半實時交換入內網，為內網的政務系統所集成利用。
表1為以固廢中心為對象，假定被監控車輛為100臺時，兩種方案的建設、使用成本對比。
2 監控優化方案應用
由表1的分析可知，基于固體中心的實際，選擇方案二有著很大的經濟優勢，但同時也存在一定的運營和技術風險。因此，選取了固廢中心管轄的兩臺危廢運輸車輛按圖1所示的技術框架開發系統，并進行小試研究。
與傳統監控平臺相比，采用服務租用的監控平臺構建技術大體類似，但需要解決兩個關鍵技術問題：a)Telematics要能夠發布權限控制下的個性化服務；b)內網政務平臺要能夠實時或半實時接收所需要的數據。
2. 1 個性化服務的發布
Telematics采用WebService技術發布GPS監控數據服務，通過廣域網供授權用戶調用。其方法是根據傳入的參數驗證用戶，成功后返回所有開始時間到結束時間內所監控車輛的GPS數據，包括標準GPS坐標、車牌、SIM卡、司機、電話、時間、速度、方向，即getGpsData（UID，PWD，company，startTime，endTime）。其中UID（用戶名）、PWD（口令）、company（車輛所屬單位）、startTime（開始時間）、endTime（結束時間）。
表1 兩種方案對比分析
比較項目
自建監控中心
項目金額/元
利用商業平臺
項目金額/元
備注
新增硬件費用
2臺服務器90 0001臺服務器45 000
100M防火墻40 000--
機柜3 000機柜3 000
固定IP安裝費1 000--
集成費用2 000集成費用1 500
自建中心需要雙機熱備和防火墻，以及固定IP接收GPS數據
軟件、數據費用
導航地圖購買300 000--
危險廢物轉移監控管理信息系統100 000危險廢物轉移監控管理信息系統100 000
GPS接收網關50 000商業GPS服務租用一次性付費50 000
實時監控模塊25 000內網GPS服務接入模塊25 000
GPS數據坐標轉換模塊10 000GPS數據坐標轉換模塊10 000
實時監控和導航功能由商業平臺統一提供；因此內部電子地圖無須基礎數據的更新，僅需要在業務辦理過程中，更新其業務數據
建設費用621 000234 500
運行維護費用
GPS通信費用96 000GPS服務租用費用96 000
電子地圖更新60 000--
寬帶專線入網21 600ADSL入網3 600
增加電費等雜項費用5 050增加電費等雜項費用2 200
100臺GPS，商業平臺已經包含了通信和服務租用費
年運行費182 650101，800
優點自主可控性強，受其他因素影響的風險較小費用低廉，可擴展性靈活
缺點費用高昂，容易重復建設受商業車載服務平臺自身風險影響較大
結論最優方案為方案二，應進行試點積累經驗，將大規模實施風險最小化
方法調用的結果以XML返回。其格式如下：
〈車輛 SIM=，車牌=，司機=，電話=〉
〈監控〉
〈時間〉〈/時間〉
〈經度〉〈/經度〉
〈緯度〉〈/緯度〉
〈速度〉〈/速度〉
〈方向〉〈/方向〉
〈/監控〉
〈/車輛〉
2. 2 服務數據的接收
計算機應用研究第25卷 卷終
Telematics以WebService發布服務后，客戶端可以用多種開發語言（如VB、Delphi、C#、Java、C++等）實現數據的接收。固廢中心內部政務GIS系統是前幾年用VB開發的C/S架構系統。以下為采用VB時的接收方法：
a)連接WebService服務。其中strWebServiceUrl為車載服務平臺發布服務Url：
Dim MySC AsNewMSSOAPLib30.SoapClient30
MySC.MSSoapInit strWebServiceUrl
b)調用GetGpsData方法，獲取數據：
Dim varRtn As Variant
varRtn = MySC.GetGPSData(strUser， strPwd， strCompany， strDateFrom， strDateTo)
c)解析獲取到的數據：
Dim xmlDoc As DOMDocument40
Dim xmlNodeList As MSXML2.IXMLDOMNodeList
Dim i As Integer
Dim strSim As String， strDriver As String， strCarNo As String， strTel As String
for i = 0 to UBound(varRtn)
Set xmlNodeList = varRtn(i)
’sim
Set xmlDoc = New DOMDocument40
strSim = xmlNodeList.item(0).nodeTypedValue
’司機
Set xmlDoc = New DOMDocument40
xmlDoc.loadXML xmlNodeList.item(1).XML
strDriver
xmlNodeList.item(1).nodeTypedValue
’車牌號
Set xmlDoc = New DOMDocument40
xmlDoc.loadXML xmlNodeList.item(2).XML
strCarNo
xmlNodeList.item(2).nodeTypedValue
’監控數據
Set xmlDoc = New DOMDocument40
if xmlNodeList.item(3).ChildNodes.Length > 0
thenxmlDoc.loadXML xmlNodeList.item(3).XML
Call InsertIntoDb(xmlDoc，strCarNo)
end if
next
2. 3 最大監控車輛數的估算
以1臺車載GPS終端每30 s采樣一次，全天24 h不間斷采樣，按2.1節所述XML格式傳輸數據，則每臺車的網絡傳輸流量為22.5 KB/h。程序設定服務器端每小時自動獲取更新一次（從前一次已經獲取的數據的最近時間點開始，不重復獲取）。固廢中心采用ADSL連接商業平臺獲取數據的速度約為10 KBps，每小時最大允許持續連接時間為10 min，則最大管理車輛管理為
最大管理車輛數＝10×60×10/22.5=266臺
如果提高網絡傳輸速度還可以進一步增加最大可以管理的車輛數。
Telematics的車輛實時監控及政務平臺的危廢車輛管理界面如圖2所示。
3 結束語
本文面向實際、面向問題，形成了利用Telematics對危險廢物轉移進行實時監控的成本最優化應用模式和運行方案，并開發了相關系統、選擇了兩臺車輛試點。系統已經在2006年12月通過驗收，并一直順利運行至今。其費用低廉、實現方式靈活，較好地滿足了用戶經濟和功能上的需求。
經過長時間系統實際運行實驗，證明了采用商業Telematics的GPS服務租用方式來靈活實現危險廢物轉移實時監控的技術風險較小，而運營風險可以通過選擇信譽較好、技術領先、資金實力雄厚的Telematics服務商來盡量減小。由于在Telematics上監控，以及在Internet上傳輸的僅僅是車輛坐標和少量屬性數據，大量有保密要求的企業信息和管理數據是在內網數據庫中，無須作上述方法，不會帶來安全性的損失。
目前各大城市也在考慮集中建設城市應急指揮中心。應急中心建成后，危廢運輸車輛作為重點管理對象之一將納入應急中心集中監控。這時可以借鑒本文所述服務發布和數據獲取方法，由固廢中心半實時地發出請求自動獲取應急中心數據到內部系統進一步使用。此時固廢中心已有的系統和軟硬件環境并無須作較大的改動，從而保證了現有開發資源的適用性和可持續發展原則，避免了重復投資。
參考文獻：
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