引言

隨著汽車(chē)在日常生產(chǎn)和生活中起的作用越來(lái)越突出，如何實(shí)現(xiàn)各類(lèi)車(chē)輛的有效指揮、協(xié)調(diào)控制和管理已經(jīng)成為交通運(yùn)輸和安全管理部門(mén)面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。為了滿(mǎn)足提高運(yùn)輸效率和安全保障的需要，對(duì)車(chē)輛定位監(jiān)控系統(tǒng)的研究也日趨迫切。

車(chē)載GPS定位監(jiān)控系統(tǒng)是GSM全球數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)和GIS地理信息技術(shù)、GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合研制開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件技術(shù)。它是通過(guò)安裝在車(chē)輛上的GPS接收機(jī)（即車(chē)載機(jī)）接收衛(wèi)星信號(hào)，監(jiān)控中心的通信控制器從GPS接收機(jī)輸出的信號(hào)中提取所需要的位置、速度和時(shí)間信息，結(jié)合車(chē)輛身份等信息形成數(shù)據(jù)報(bào)，然后通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道發(fā)往控制中心；控制中心的主站接收子站發(fā)送的數(shù)據(jù)，處理接收信息通過(guò)短消息的方式逐次直接發(fā)送給每一臺(tái)車(chē)載機(jī)。最后，將車(chē)輛的具體數(shù)據(jù)和狀態(tài)在監(jiān)控中心的電子地圖上顯示出來(lái)。

本文討論的就是從接收機(jī)輸出的信號(hào)中提取所需要的位置、速度和時(shí)間信息的方法，以及中心處理信息后發(fā)送命令集的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

GPS車(chē)載機(jī)的通信協(xié)議

車(chē)載機(jī)與監(jiān)控中心之間的通信方式均以中心發(fā)送命令，車(chē)載機(jī)應(yīng)答的方式進(jìn)行，所以我們對(duì)車(chē)載機(jī)GPS信號(hào)的分析與處理必須完全依據(jù)車(chē)載GPS接收機(jī)與監(jiān)控中心的通信協(xié)議來(lái)進(jìn)行，下而是GPS車(chē)載機(jī)通信協(xié)議的部分內(nèi)容。

車(chē)載機(jī)返回信息

一般信息：

*XX，YYYYYYYYYY，V1，HHMMSS，S，latitude，D，longitu de，G，speed，direction，DDMMYY，vehicle_status#

確認(rèn)信息：

*XX，YYYYYYYYYY，V4，CMD，hhmmss，HHMMSS，S，latitu de，D，longitude，G，speed，direction，DDM MYY，vehicle_status#

區(qū)分一般信息和確認(rèn)信息的方法是看車(chē)載機(jī)傳回來(lái)的信息中是否包含“V4”，判斷返回信息是否有效的方法是看回傳信息中是否包含“HQ（制造商名稱(chēng)）”。

其中：‘*’表示命令頭；‘XX’表示制造商名稱(chēng)；‘，’表示分隔符；‘YYYYYYYYYY’表示車(chē)載機(jī)序列號(hào)；‘CMD’表示被確認(rèn)的中心命令；‘hhmmss’表示被確認(rèn)命令中的時(shí)間值；‘HHMMSS’表示車(chē)載機(jī)時(shí)間；‘s’表示數(shù)據(jù)有效位；‘latitude’表示緯度；‘D’表示緯度標(biāo)志；‘longitude’表示經(jīng)度；‘G’表示經(jīng)度標(biāo)志；‘speed’表示速度；‘direction’表示方位角；‘D D M M Y Y’表示日／月／年；‘vehicle_status’表示車(chē)輛狀態(tài)。

車(chē)載機(jī)返回GPS信息模式有兩種，一是返回最近的有效的GPS信息；二是返回最新的GPS信息。

中心發(fā)送命令結(jié)構(gòu)和命令集

通信軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

GPS信號(hào)與監(jiān)控中心之間的通信大致分成兩個(gè)步驟：一是GPS接收機(jī)（即車(chē)載機(jī)）接收衛(wèi)星信號(hào)，監(jiān)控中心的通信控制器從GPS接收機(jī)輸出的信號(hào)中提取所需要的位置、速度和時(shí)間等數(shù)據(jù)信息；二是監(jiān)控中心將分析出的數(shù)據(jù)信息通過(guò)短消息的方式發(fā)送命令給每一臺(tái)車(chē)載機(jī)。具體步驟如下：

function IsValidMsg（Str：String）：Boolean；{判斷消息是否有效}

function IsConfgMsg（str：String）：Boolean；{區(qū)分一般信息和確認(rèn)信息}

procedure ResoleGprsV（RecvGprs：String）；{處理接受信息}

procedure ResoleGprsV1（RecvGprs：String）；{處理一般信息（V1）}

procedure ResoleGprsV4（RecvGprs：String）；{處理確認(rèn)信息（V4）}

function Direc（sr：String）：String；{車(chē)輛行駛方向}

function HexCng（Rhex：String）：String；{十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)}

function HandleCarStatus（ArrBin：array of String）：String；{處理車(chē)輛狀態(tài)}

function ChangeTel（sTel：String）：String；{}function StrToHex（sStr：String）：String；

procedure SendSms（Tel，Other：String；iCmdID，iSendType：Integer；

CarID：String=”）{中心發(fā)送命令集}

從車(chē)載機(jī)接收的GPS信號(hào)中判斷返回的信息是否有效，如果無(wú)效則直接丟棄，如果有效，則確認(rèn)是一般信息還是確定信息，再接收處理一般信息或確定信息。

區(qū)分一般信息和確認(rèn)信息的依據(jù)是參數(shù)字符串是否包含“V4”。

Result：=False；{初始返回結(jié)果}

Result：=pos（‘V4’，Str）》0；{如果str包含“V4”，就返回true，否則false}

判斷是否返回有效的信息的依據(jù)是參數(shù)字符串足否包含”*HQ”。

Result：=False；{初始返回結(jié)果}

Result：=pos（‘*HQ’，Str）》0；{如果str包含“*HQ”，就返回true，否則false}

一般信息的標(biāo)志是V1。車(chē)載回傳的一般信息中包含的參數(shù)有車(chē)載序列號(hào)、移動(dòng)電話(huà)號(hào)碼、車(chē)牌號(hào)、時(shí)間、絳緯度、速度、方位、日期。

∥獲取車(chē)載序列號(hào)（同樣的方法可以獲取移動(dòng)電話(huà)號(hào)碼、車(chē)牌號(hào)、時(shí)間）

sCarNo：=copy（RecvGprs，iPos+4，10）；

∥獲取緯度（同樣的方法可以獲得經(jīng)度）

sLatitude：=copy（RecvGprs，iPos+3，9）；

sLatitude：=FloatToStr（StrToFloat（copy（sLatitude，1，2））+StrToFloat（copy（sLatitude，3，7））／60）；

∥獲取南緯和北緯（同樣的方法可以獲得東西經(jīng)）

iPos：=pos（‘，S，’，RecvGprs）；{查找“，S，”在RecvGprs的位置}

if iPos》0 then；（如果RecvGprs包含‘，S，’就執(zhí)行下面語(yǔ)句}

sNS：=‘南緯’

else begin

iPos：=pos（‘，N，’，RecvGprs）；{查找“，N，” 在RecvGprs的位置}

sNS：=‘北緯’；

end；

∥獲取速度、方位、日期

sSpeed：=copy（RecvGprs，iPos+3，6）；{獲取速度}

sDirection：=copy（RecvGprs，iPos+10，3）；（獲取方位}

sDate：=copy（RecvGprs，iPos+14，6）；{獲取日期}

if Pos（‘?！?，sSpeed）《=0 then{判斷sSpeed是否包含‘。’，如果包含就執(zhí)行下面語(yǔ)句}

begin

sSpeed：=copy（RecvGprs，iPos+3，3）；{獲取速度}

sDirection：=copy（RecvGprs，iPos+7，3）；{獲

取方位}

sDate：=copy（RecvGprs，iPos+11，6）；{獲取日期}

end；

∥數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

sSpeed：=FormatFloat（‘0.00‘，StrToFloat（sSpeed）*1.852）；{行駛速度轉(zhuǎn)換}

sSceond：=copy（sTime，5，2）；{時(shí)間轉(zhuǎn)換}

if StrToInt（sSceond）《60 then{時(shí)間轉(zhuǎn)換（‘YYYY-MM-DD HH：MM：SS’表示為：年月日時(shí)分秒）

sDate：=FormatDateTime（‘YYYY-MM-DDHH：MM：SS’，IncHour（StrToDateTime（‘20’+copy（sDate，5，2）+‘-’+copy（sDate，3，2）+‘-’+copy（sDate，1，2）+‘ ’+copy（sTime，1，2）+‘：’+copy（sTime，3，2）+‘：’+copy（sTime，5，2）），8））

else begin

sDate：=FormatDateTime（‘YYYY-MM-DDHH：MM：SS’，IncHour（StrToDateTime（‘20’+ copy（sDate，5，2）+‘-’+copy（sDate，3，2）+‘-’+copy（sDate，1，2）+‘ ’+copy（sTime，1，2）+‘：’+copy（sTime，3，2）+‘：’+‘00’），8））；

sDate：=FormatDateTime（‘YYYY-MM-DD HH：MM：SS’，

IncMinute（StrToDateTime（sDate），+1））；

end；

確認(rèn)信息的標(biāo)志是V4。車(chē)載回傳的確認(rèn)信息中包含車(chē)輛行駛方位和車(chē)輛狀態(tài)。

處理一般信息中獲取的方位信息，由字符類(lèi)型轉(zhuǎn)換為整型數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)所在范圍確定車(chē)輛的行駛方位，小于22.5或大于337.5為正北方向，大于22.5小于67.5為東北方向，大于67.5小于112.5為正東方向，依此類(lèi)推確認(rèn)車(chē)輛的行駛方向。

處理一般信息中獲取的車(chē)輛狀態(tài)，由字符類(lèi)型轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)字符串，把二進(jìn)制數(shù)據(jù)的每一位存進(jìn)數(shù)組，每一位對(duì)應(yīng)表一中的一個(gè)車(chē)輛狀態(tài)。

∥獲取車(chē)輛狀態(tài)

iPos：=Pos（‘#’，RecvGprs）；

sCarStatus：=copy（RecvGprs，iPos-8，8）

∥轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)字符串

sBin：=″；

forI：=1 to 8 do

sBin：=sBin+HexCng（copy（sCarStatus，I，1））；

∥把二進(jìn)制數(shù)據(jù)的每一位存進(jìn)數(shù)組

forI：=0to 3l do

ArrBin［I］：=copy（sBin，I+1，1）；

sCarStatuText：=HandleCarStatus（ArrBin）；{車(chē)輛狀態(tài)}

監(jiān)控中心根據(jù)每一臺(tái)車(chē)載機(jī)傳回的信息內(nèi)容發(fā)送不同的命令。發(fā)送命令程序需嚴(yán)格按照中心發(fā)送命令集規(guī)定的的格式來(lái)寫(xiě)，下面列舉其中的幾條命令：

∥該指令要求車(chē)載機(jī)以sInterval為時(shí)間間隔，回傳sCount次定位信息。

sRightStr：=‘*HQ，0000000000，D1，’+sTime+‘，’+sInterval+‘，’+sCount+‘#’

∥車(chē)載機(jī)接到這條指令后將清除掉 所有報(bào)警信息。

sRightStr：=‘*HQ，0000000000，R7，’+sTime+‘#’；

if Application.MessageBox（PChar（‘真的要解除對(duì)車(chē)輛【‘十CarID+’】報(bào)警嗎？’），‘提示’，MB_YESNO+MB_DEFBUTTON2）=IDNO then Exit；

這里的CarID指車(chē)載機(jī)序列號(hào)。

∥車(chē)載機(jī)收到這條命令將會(huì)啟動(dòng)斷油斷電。

sRightStr：=‘*HQ，0000000000，S20，’+sTime+‘，1，3，10，3，5，5#’；

if Application.MessageBox（PChar（‘真的要對(duì)車(chē)輛【‘+CarID+’】斷油斷電嗎？’），‘提示’，MB_YESNO+MB_DEFBUTTON2）=IDNO then Exit；

結(jié)語(yǔ)

目前，車(chē)載GPS定位監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)被各運(yùn)輸公司使用在出租車(chē)、客車(chē)以及大型車(chē)隊(duì)上，該軟件技術(shù)很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)車(chē)輛位置、狀態(tài)的監(jiān)控和調(diào)度管理。

隨著GPS應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，車(chē)載GPS導(dǎo)航定位監(jiān)控軟什的系統(tǒng)的功能也將隨著導(dǎo)航、通信等需求而不斷的增多和完善。GPS車(chē)載機(jī)通信協(xié)議會(huì)根據(jù)GPS車(chē)載機(jī)產(chǎn)品的功能升級(jí)而不斷升級(jí)，增加新的命令，相應(yīng)的軟件系統(tǒng)也要增加新的指令，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將易于這些升級(jí)維護(hù)工作的進(jìn)行。

責(zé)任編輯：gt