Заключение

Даже краткий обзор методов и аппаратуры местоопределения позволяет сделать вывод, что не существует универсальной системы, способной удовлетворить все требования конечного пользователя. Задача создания эффективно работающих систем местоопределения оказывается гораздо шире выбора конкретного метода. Можно выделить следующие проблемы общесистемного плана, которые необходимо учитывать заказчикам и разработчикам подобных систем.

Большое значение имеет наличие на предполагаемой территории разворачивания системы соответствующей инфраструктуры для создания подсистемы передачи данных. Так, наличие системы вычисления и широковещательной передачи корректирующей информации для работы навигационной аппаратуры в дифференциальном режиме (аналогичной, например, радиомаяковой системе Службы береговой охраны США) позволит значительно повысить точность местоопределения с использованием СРНС без значительного усложнения бортового оборудования. Наличие систем мобильной связи с сотовой и микросотовой структурой позволит уменьшить мощность бортового передатчика, что сокращает габариты оборудования, упрощает вопросы энергообеспечения (особенно в режимах скрытной установки), затрудняет обнаружение бортового оборудования злоумышленниками. В свою очередь микросотовая структура систем связи может стать основой для построения зоновых систем местоопределения или позволит решать вопросы местоопределения “радиопеленгационными” методами.

Отдельно стоят вопросы создания электронных карт, предназначенных для эксплуатации с AVL системами, их актуализации. Зачастую геоинформационные системы, применяемые для решения задач местоопределения, кроме обычных функций отображения должны выполнять функции корректировки данных, пересчета данных, полученных в различных системах координат, логической привязки траекторий движения мобильных объектов к элементам транспортной сети с учетом модели движения мобильного объекта. С этой точки зрения преимущества будут иметь те системы, в которых организована оперативная коррекция дорожной обстановки, вплоть до учета информации о пробках на отдельных участках транспортных магистралей.

Компании, берущие на себя ответственность за безопасность личности или имущества, используя при этом системы местоопределения, должны решить вопрос информационного и юридического взаимодействия с силовыми структурами, которые обеспечивают физическую безопасность или возврат материальных ценностей (хороший пример - спецбатальон ГАИ, работающий с системой “ЛОДЖЕК”). Оборудование мобильных бригад средствами доступа в информационные базы, средствами автоматизированного местоопределения и целеуказания может значительно повысить эффективность их работы.

Решение всех этих проблем позволит создать AVL–систему, наиболее удовлетворяющую потребностям заказчика и способную в кратчайшие сроки вернуть средства, затраченные на разработку и внедрение системы.

1.2. Постановка задачи.

Система отображения оперативной обстановки на технических средствах командного пункта предназначена для осуществления оперативного контроля за перемещением об'єктов, сбора и регистрации полученных координат, создание базы данных параметров движения, подготовки формализованных отчетов по результатам мониторинга.

Одним из основных заданий любого транспортного является повышение эффективности использования своего транспорта. Решение этого задания можно условно разделить на несколько частных задач:

- обеспечение возможности получения оперативной объективной (достоверной) информации о месте нахождения единиц транспорта. При этом под объективной информацией понимается такая, какая получена без непосредственного вмешательства водителя (т.е. с исключением человеческого фактора). Оперативность информации связывается с тем, что она поступает именно тогда, когда необходимо;

- своевременное получение информации о возникновении внештатных ситуаций;

- планирование оптимальных маршрутов передвижения транспорта, составление графиков движения, обеспечение контроля за выполнением графиков и маршрутов водителем;

- расчет оптимальных транспортных затрат;

- анализ действий водителей.

Как показывают современные реалии поставленные выше задачи могут быть решены комплексно с использованием специальных автоматизированных диспетчерских систем. Современный прогресс в развитие микроэлектронике и компьютерной технике, средств спутниковой навигации и средств связи сформировал определенную прикладную область применения диспетчерских информационных технологий. Основной отраслью их применения стал наземный транспорт: бригады мобильных аварийных, коммунальных, оперативных служб и служб безопасности, подразделения специальных служб и частей вооруженных сил и т.п. В англоязычной транскрипции данные системы получили название Automatic Vehicle Location (AVL). В данном научно – техническом отчете изложены назначение, основные принципы построения и обоснование стоимости такой системы по схеме развития от опытного образца к готовой наращиваемой системе.

В данной технической записке представлено краткое описание одной из практических реализаций таких систем и результаты тестирования ее аппаратно – программной части на объектах цеха безрельсового транспорта.

Назначение системы мониторинга транспорта.

Система предназначена для осуществления объективного послерейсового контроля и анализа соблюдения запланированных маршрутов движения транспортных объектов, сохранности перевозимых грузов и телеметрических данных внешних датчиков (дополнительная функция).

Система функционирует методом записи всей совокупности требуемых данных в устройство, так называемого, «черного ящика» устанавливаемом на каждом транспортном объекте с последующим их считыванием и анализом на технических средствах аналитического (диспетчерского) пункта.

1.2. Основные функции и состав системы.

Для обеспечения функционального назначения системы должна реализовать следующие основные функции:

А. Оперативно (на транспортном объекте):

1. Определение текущей позиции транспортных объектов, параметров скорости и направлении движения.

2. Сбор данных состояния подключенных внешних датчиков и устройств.

3. Сохранение всей совокупности собранных данных в энергонезависимой памяти.

Б. После выполнения рейса:

1. Защищенное считывание всей совокупности собранной информации с устройства записи транспортных объектов.

2. Создание базы данных маршрутов и параметров движения ТО и состояния подключенных внешних датчиков.

3. Визуализация маршрутов движения ТО на цифровой карте местности с фиксацией временных маркеров и интервалов, а также параметров движения.

4. Анализа степени соответствия реального маршрута запланированному и состояния внешних подключенных датчиков.

5. Выдачи формализованных отчетов о результатах анализа.

6. Планирования оптимальных маршрутов движения ТО.

Для реализации указанных функций система должна включать программно – аппаратный комплекс, состоящий из следующих составных элементов:

Бортовое оборудование ТО;

Программно – аппаратный комплекс аналитического (диспетчерского) пункта.

2.1. Разработка модели системы.

Наиболее общая функциональная схема системы представлена на рис.

Рис. 2.1.1. Функциональная схема системы отображения местоположения подвижных объектов.

Бортовой комплект транспортного объекта предназначен для получения информации о его текущих координатах, сбора информации с внешних подключенных датчиков, архивирования, преобразования данных и их сохранения в энергонезависимой памяти.

Бортовой комплект состоит из следующих аппаратных средств:

- навигационного GPS приемника и антенны (в одном корпусе);

- интеллектуального контроллера.

На рисунке приведена общая функциональная схема бортового комплекта.

Рис. 2.1.2. Общая функциональная схема бортового комплекта

Навигационный GPS приемник и антенна предназначены для получения данных о текущих координатах транспортного средства. К нему выдвигаются следующие требования:

- точность определения координат: в автономном режиме до 3 10 м;

- обмен данными с внешними устройствами через интерфейс RS-232;

- питание: до 5 В постоянного тока;

- рабочая (эксплуатационная) температура: от -30 до +55 градусов;

- моноблочная конструкция (приемник и антенна) с повышенными характеристиками защиты от воздействия внешней окружающей среды (прочность корпуса, пыль, влага и осадки, электромагнитное излучение, вибрация и т.д.);

- защита кабельных соединений и кабелей от внешнего воздействия и преднамеренного повреждения.

Интеллектуальный контроллер предназначен для решения таких задач:

- приема и преобразования цифровой информации о координатах подвижного объекта в формате кода GPS – приемника;

- выделение полезной информации из потока данных приемника GPS;

- управление режимами работы и контроля функционирования GPS приемника;

- сбора и преобразования данных от внешних подключенных датчиков;

- архивирования и хранения полученных данных в устройстве энергонезависимой памяти ТО.

К интеллектуальному контроллеру могут быть подключены любые внешние датчики с цифровым или аналоговым выходом, установленные на борту ТО. Это могут быть датчики топлива, датчики веса, тахометры, датчики открытия дверей кабины или кузова (тена) и т.п. Состав и конкретная спецификация входов интеллектуального контроллера и типы подключаемых датчиков должны определяться на этапах согласования и технического проектирования системы.

Состав и функции программно – аппаратного комплекса аналитического (диспетчерского) пункта

Программно – аппаратный комплекс аналитического (диспетчерского) пункта предназначен для сбора всей совокупности зарегистрированных данных от бортовых комплектов ТО после выполнения рейса, визуализации маршрута на цифровой карте местности с фиксацией временных меток и интервалов, анализа степени соответствия пройденного маршрута запланированному, анализа эффективности работы водительского персонала и результатов функционирования внешних подключаемых датчиков, а также выдачи формализованных отчетов по результатам анализа. Как дополнительная функция может быть включена возможность формирования оптимальных маршрутов движения ТО для задач перспективного планирования.

Комплекс аналитического (диспетчерского) пункта состоит из:

Переносного устройства с интерфейсом RS-232 или USB-портом для считывания данных от бортовых комплектов ТО (КПК или ноутбук).

Рабочего места оператора, включающего персональный компьютер с периферийными устройствами и пакет специализированных программ для обработки, визуализации и анализа данных.