利用北斗導航系統短報文監測車輛運營狀態的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于計算機技術領域，更進一步涉及到一種車輛違法違章信息的監測方法，具體是一種利用北斗導航系統短報文監測車輛運營狀態的方法，用于實時監控車輛狀態?目息O
【背景技術】
[0002]目前世界上一共存在有四大衛星導航系統，包括最早的、由美國軍隊研發的全球定位系統GPS;在1995年由俄羅斯獨立研制的全球導航衛星系統，S卩GL0NASS;由15個歐洲國家聯合建設的“伽利略(GALILEO)導航衛星系統”；以及我國自主研制的北斗衛星導航系統，即COMPASSο
[0003]GPS由分布在6個不同軌道面上的共24顆衛星來完成工作，軌道面的赤道角距為60度，軌道赤道傾角則為55度，GPS是覆蓋了全球的定位系統。GPS三維定位精度在民用P碼上已經提高到了 6m之內，目前C/A碼也由原來的10m內的精度提高到12m之內，授時精度目前也是在20ns以內。
[0004]“北斗一代”的短報文通信功能是美國GPS和俄羅斯GL0NASS都不具備的特殊功能，是全球首個在定位、授時之外具備報文通信為一體的衛星導航系統。“北斗一代”短報文通信具有用戶機與用戶機、用戶機與地面控制中心間雙向數字報文通信功能，一般的用戶機可一次可傳輸36個漢字，申請核準的可以達到傳送120個漢字或240個代碼。短報文不僅可點對點雙向通信，而且其提供的指揮端機可進行一點對多點的廣播傳輸，為各種平臺應用提供了極大便利。
[0005]“北斗二代”是為了克服北斗一代的一些缺陷而做的改進，克服了北斗一代地域的限制、速度慢以及軍事中易暴露自己的缺點。從導航方式和覆蓋范圍上來看，“北斗二代”和GPS相類似，但相對于GPS，有其獨特優勢:快速定位，提供陸、空、海全方位導航定位服務，在定位精度方面與“北斗一代”相比提高了不少。
[0006]“北斗一代”的定位精度差，但是具有獨特的短報文功能，而“北斗二代”定位快速，定位精度高。本發明基于對北斗一代和二代功能的研究，采用“北斗二代”實現車輛行駛的路徑以及速度等信息的采集，采用“北斗一代”的短報文功能實現車輛運營狀態及時上傳至相關的監管部門。
[0007]北斗是我國自主研發的導航系統，其短報文功能不僅可點對點雙向通信，而且其提供的指揮端機可進行一點對多點的廣播傳輸，有待我們進一步開發利用拓展其功能
【發明內容】
[0008]本發明基于北斗短報文特點提出一種利用北斗導航系統短報文車輛運營狀態的方法，每當檢測到車輛違章時，馬上對車輛的違章信息進行編碼并且發送，并累計車輛的各類違章的詳細信息。并在當天某一規定時刻，對各類違章信息進行匯總統計，統一進行編碼后通過北斗RDSS短報文發送，上傳至監管中心。
[0009]本發明是一種利用北斗導航系統短報文監測車輛運營狀態的方法，其特征在于，包括有如下步驟:
[0010](I)給運營車輛安裝相關北斗導航模塊，該模塊也稱為終端，設置模塊的導航定位功能、RDSS短報文通信功能；
[0011](2)從北斗導航模塊的導航定位功能實時獲得車輛的位置、行駛速度、時間以及車輛的違法信息；
[0012](3)給運營車輛安裝各類狀態監測傳感器，諸如胎壓、剎車效能、載重、限位開關等;
[0013](4)通過傳感器對車輛本身的運行狀態及相關違法、違章信息進行監測；
[0014](5)對以上信息進行基于標準ASCII碼的編碼，自動記錄車輛違法違章信息，并于某一時刻匯總車輛違法違章信息；
[0015](6)利用北斗導航模塊的短報文功能將編碼后的信息上傳至監管中心，實現對運營車輛狀態的實時監控和監測。
[0016]本發明還是一種北斗導航系統短報文編碼方案在車輛監測中的用途，其特征在于，車輛一次違法違章和狀態信息是基于標準ASCII碼的編碼，用6?7個ASCII字符進行完整的表征，通過北斗導航模塊的短報文通信功能將編碼后的車輛信息上傳至監管中心，實現對運營車輛狀態的實時監控和監測；車輛在運營過程中出現多次違法違章時，其編碼信息按時間順序依次排列。
[0017]本發明具有以下優點:
[0018]第一、首次利用北斗導航系統RDSS短報文功能監測車輛的運營狀態，為將來對北斗導航系統短報文功能的開發利用提供了基礎。
[0019]第二、本發明的監測方法非常簡單，非常適合在低成本的車輛運營狀態監管設備中加以實現。
[0020]第三、車輛在運營過程中出現的多次相關事件的編碼信息可以按順序依次排列，并通過北斗導航系統的RDSS短報文以實時或定時匯總的方式向運營監管部門上傳。
[0021]第四、車輛一次違法的全部信息可以用6?7個ASCII字符進行表征，達到了較高的編碼效率，而且只有在車輛有違法或違章現象或出現故障等相關事件發生時才進行編碼并通過北斗RDSS短報文想監管部門上報。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明的監測過程流程圖；
[0023]圖2是車輛信息編碼方案示意圖；
[0024]圖3為本發明的編碼格式示意圖；
[0025]圖4為本發明的實驗測試結果截圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發明進行詳細說明
[0027]實施例1
[0028]本發明是一種利用北斗導航系統短報文監測車輛運營狀態的方法，參見圖1，包括有如下步驟:
[0029](I)給運營車輛安裝相關北斗導航模塊，設置模塊的導航定位功能、RDSS短報文通信功能；
[0030](2)從北斗導航模塊的導航定位功能實時獲得車輛的位置、行駛速度、時間以及車輛的相關違法?目息；
[0031](3)給運營車輛安裝各類狀態監測傳感器，諸如胎壓、剎車效能、載重、限位開關等;
[0032](4)通過傳感器對車輛本身的運行狀態及相關違法、違章信息進行檢測；
[0033](5)對以上信息進行基于標準ASCII碼的編碼，自動記錄車輛違法違章和運營狀態信息，并于某一時刻匯總車輛違法違章和狀態信息。以上信息包括北斗導航模塊獲得的車輛位置、行駛速度、時間和傳感器檢測到的車輛的運行狀態信息。
[0034](6)利用北斗導航模塊的短報文功能將編碼后的信息上傳至監管中心，實現對運營車輛狀態的實時監控和監測。
[0035]本例中是針對建筑用工程車輛運營狀態監測的設計。城市中建筑行業工程車輛的交通違法現象及其嚴重，屢屢發生重大交通事故、污染城市環境、影響居民生活，已經成為社會的頑疾。這類車輛往往在入夜時刻大規模運營，在城郊結合部違法現象突出，監管難度大，監管成本高，加上因事故造成的各種損失，使得社會成本負擔極大。由于采用人為監管的方法難度極大，因此必須采用先進的技術手段加以解決。而北斗二代導航系統的建成及北斗一代特有的短報文服務功能為此項工作奠定了堅實的技術基礎。
[0036]本發明針對北斗一代和北斗二代導航系統進行典型應用開發，實現工程車輛運營狀態的有效監控，從而以先進的技術手段來解決此類車輛違法、違章且難以有效監管的頑疾。本發明成本低，且能夠提高對于工程車輛的安全行駛管控能力，具有良好的社會效益，同時還能促進北斗應用產業的發展。
[0037]實施例2
[0038]利用北斗導航系統短報文監測車輛運營狀態的方法同實施例1，其中，步驟(4)車輛違法違章和狀態信息是通過北斗RDSS短報文向監管中心實時上傳，步驟(5)是將匯總的違法違章等信息通過北斗RDSS短報文向監管中心定時上傳。
[0039]2.1實時上傳，即每當車輛有一個事件發生時，立即進行該事件的信息記錄和編碼并通過短報文進行上傳，所述事件是指違法違章和車輛故障等事件。
[0040]2.2定時上傳，即在一天中某一約定時刻，將匯總的所有事件的信息編碼按時間順序依次排列在一條或多條短報文中進行上傳。便于對工程車輛的監管監控，也有利于為交通事故的懲處提供技術依據。
[0041 ] 實施例3
[0042]本發明還是一種北斗導航系統短報文編碼方案在車輛監測中的用途，參見圖2，車輛的一次違法違章和狀態信息是基于標準ASCII碼的編碼，用6?7個ASCII字符進行完整的表征，通過北斗導航模塊的短報文通信功能將編碼后的車輛信息上傳至監管中心，實現對運營車輛狀態的實時監控和監測；車輛在運營過程中出現多次違法違章時，其編碼信息按時間順序依次排列。
[0043]本發明將車輛的違法違章和狀態信息進行ASCII可顯示字符的編碼，此編碼方法簡單易實施，且通過北斗導航系統的短報文通信功能傳播，傳播方便、迅速且范圍廣。
[0044]實施例4
[0045]北斗導航系統短報文編碼方案在車輛監測中的用途同實施例3，利用北斗導航系統短報文監測車輛運營狀態的方法同實施例1-2，本發明的編碼基于標準ASCII碼編碼，參見圖2，該編碼和所有終端的輸入/輸出設備相互兼容，終端包括安裝在車輛上的北斗導航模塊、各類狀態監測傳感器。供編碼的ASCII字符被限制為字符數值為32?126共95個可顯示的字符。當車輛的一次違法違章信息用7個ASCII字符進行表征時，詳細的編碼格式如下:
[0046](I)彳目息字符I用于車輛違法違章和狀態彳目息編碼，編碼范圍是ASCII碼值范圍是32?126共95個可顯示的字符，可以實現對車輛運營過程中共95種違法違章信息和狀態進行監測和編碼。對于同一路段-地域的違法/違章信息只進行一次編碼操作，對于車輛的故障狀態信息在故障消除前也只進行一次編碼操作，以此避免同一事件信息重復編碼情況的產生。對于諸如超速、超載等具有等級范圍規定的違法事件，需要采用多個狀態字符進行編碼。如目前交通法規定了 5個超速區間等級的處罰標準，因此需要采用5個狀態字符來對其進行逐一編碼。
[0047](2)信息字符2用于車輛違章發生時間編碼，時間格式為分鐘/秒，采用ASCII字符數值范圍為32