基于運輸投送的車輛監控平臺的設計與實現

0 引言

在新冠肺炎疫情防控過程中，交通運輸業作為國民經濟的重要組成部分，在運送醫務人員、運輸醫療物資、供應生活物資等方面發揮了重要作用，對保障人民生命安全、打贏疫情起到了關鍵作用。雖然交通運輸系統在這場疫情中發揮了巨大的作用，但我們也必須看到物資運輸中的突出矛盾和問題。在緊急情況下，交通需求和交通狀況復雜多變，信息量急劇增加。如果沒有有效的基于信息的指揮和控制方法，運輸和交付將難以高效、順利地實施。

應急物資運送對時效提出了嚴格要求，如何運用現代管理手段合理調度、實施監控、數據交換和通信成為亟待解決的問題，而傳統的車輛服務手段已無法滿足上述要求。車輛監控平臺的設計與實現就是這一背景下的一種新型現代化管理系統。

1 車輛監控軟件平臺

從圖1可以看出，車輛監控系統一般有三個部分：車輛終端、通信服務器和車輛監控軟件平臺。車輛終端與車輛監控軟件平臺通過通信服務器實時交互，三者構成動態監控網絡。車輛終端會接收全球定位系統（北斗）發送的一些信號，另外還有車輛的信息，例如車速等等，車輛終端將這些信息傳給通信服務器，車輛監控軟件平臺再將這些信息從通信服務器取回，這是三者之間的關系。

圖1 系統總體結構圖

本文主要研究車輛監控軟件平臺的設計。車輛監控軟件平臺是車輛監控系統的監控中心，主要負責提供后臺管理。它利用車輛終端傳輸的車輛位置信息和狀態信息，為用戶提供車輛信息的管理、位置跟蹤、回放歷史軌跡和車輛調度等服務。

2 功能設計

根據車輛監控軟件系統的要求和特點，本文將整個系統分為運輸管理系統和監控系統兩個子系統。其中，運輸車輛管理系統主要負責監控軟件系統基本信息的管理，即車輛、駕駛員、車隊、管理員等基本信息管理；運輸車輛投送監控系統負責實施運輸車輛的安全監控功能，包括監控車輛是否超速，并能實時定位運輸車輛，如果發現危險事件，系統可以發出自動報警。

2.1 運輸投送車輛運輸管理系統功能設計

運輸投送車輛運輸管理系統負責管理監控軟件系統的基礎信息部分。

2.1.1 用戶信息管理模塊的設計

①普通用戶主要實現修改信息，查看信息功能。

②系統管理員主要實現添加用戶信息和修改信息的功能。

2.1.2 車輛信息管理模塊

主要完成對車輛信息的查詢修改等。車輛管理包括車輛檔案的管理、駕駛員檔案的管理、行車安全的管理、車輛定位的管理、用車記錄的管理、加油管理、維修管理和費用管理等方面，目的在于增加車輛安全行駛，提高車輛使用效率，從系統到技術兩方面提高對車輛的監控力度，降低管理難度。

2.1.3 駕駛員信息管理模塊

主要完成對駕駛員信息的查詢修改等。駕駛員信息管理，可以使管理員能夠定期查看駕駛員的狀態，年齡，工作表現等基本情況。

2.2 運輸投送車輛運輸監控系統功能設計

運輸車輛監控系統主要是實現車輛運輸安全監控功能，包括實現車輛位置監控和數據報警功能。在位置監控模塊中，不僅需要實時監控車輛的動態位置和靜態位置，還需要實現車輛位置的回放和查詢功能。在數據報警模塊中，應實現車輛是否超速等報警功能。

2.2.1 運輸投送車輛運輸監控系統位置監控模塊

地圖實時定位主要完成對車輛的位置信息進行監控。地圖監控可以通過北斗導航定位系統顯示車輛的實時位置，可以實現多車或單車的位置顯示。對于多車的定位顯示，不僅可以實現對所有車輛的定位顯示，還可以實現對某個車隊的定位顯示。回放軌跡的功能主要是為了便于后期進行查詢，通過軌跡回放功能，可以查看車輛在特定時間的位置信息。

2.2.2 運輸投送車輛運輸監控系統數據警報模塊

主要完成超速警報功能。駕駛員隨意超速，會使得汽車穩定性能和安全性能大大降低，一但出現緊急情況，會出現嚴重的交通事故，因此超速報警非常重要，可以很好地保證人車安全。

3 軟件系統功能實現

根據以上的功能設計下面用C#語言進行編程實現，從而實現各模塊的界面設計。

3.1 用戶登錄

在狹義上，用戶登錄可以理解為計算機用戶為了在用戶在網站上進行相應的操作而執行的進入應用程序基本操作。它可以有效區分操作者是程序的用戶還是非用戶，這樣有利于保護雙方的權益（圖2）。

圖2 用戶登錄

3.2 用戶信息

系統可以分為普通的用戶和系統的管理員用戶。如果是普通管理員或用戶，不具備最高權限，調用某些程序所需要的系統文件程序，系統不會運行，所以使用某些功能時會出現無法使用或錯誤等問題。（圖3）

圖3 用戶信息

3.3 車輛管理

車輛的管理主要完成對車輛信息的查詢和修改等。（圖4）

圖4 車輛管理

3.4 車輛定位

對于多車，不僅可以顯示有車輛的定位信息，還可以顯示某個車隊的定位信息。對于單車，可以按車輛名稱進行查詢，顯示指定車輛的實時信息。還可以將多點的信息連接起來，顯示軌跡路線。

4 測試

系統的安全性和頁面的數據是否能夠正確顯示都非常的重要。接下來，系統主要從安全性能測試，頁面的測試，功能測試三個層次進行討論。

4.1 安全性能測試

安全性能測試就是在軟件研發和維護過程中，通過不同的測試方法，發現安全性的問題。登錄測試如表1所示。

表1 登錄測試表

如果用戶輸入的信息不符合要求時，將提示錯誤信息，如圖5所示。

圖5 安全性測試

4.2 頁面測試

頁面測試主要測試用戶界面的整體的風格是否一致、功能模塊的是否布局合理、各個控件擺放的位置是否符合用戶的使用習慣，此外還要測試界面操作是否便捷、導航是否簡單易懂，頁面元素的可用性，界面文字是否正確，頁面是否美觀，命名是否統一，文字與圖片的結合是否完美等。測試結果如表2所示。

表2 頁面測試表

測試出現問題時，將彈出信息，提示頁面如圖6所示。

圖6 頁面測試

5 小結

應急物資的運送對時效性提出了嚴格的要求，如何運用現代管理手段合理調度、實施監控、數據交換和通信成為亟待解決的問題。本文對運輸配送車輛監控系統進行總體設計，并對整個系統進行簡單描述，分別說明各部分所起的作用。最后對運輸配送車輛監控系統進行了實現和數據測試。

車輛監控系統可分為通信服務器、車載終端、車輛監控軟件平臺三大部分。本文主要研究的是車輛監控軟件平臺的設計與實現，下一步可以繼續研究硬件部分，主要是基于北斗定位的車輛監控平臺的設計與實現，監控中心能夠向車輛發送指令，從而對車輛進行監控。在駕駛員條件允許的情況下，他可以得到自己的位置信息，從而為自己的駕駛提供決策等服務，使三部分構成統一的整體。