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【摘 要】針對城市建筑垃圾運輸車輛難以實現現場動態化管理問題，根據需求功能調查，設計了車輛定位顯示終端、車輛定位與遠程通信，以及管控中心的車輛智能管理系統，實現了貨箱的實時監測、車輛內屏信息顯示、車輛狀態監控及服務。該系統可為工程車輛智能化管理系統設計提供參考，實現車輛遠程控制與智能化管理。
【關鍵詞】建筑垃圾；運輸車輛；智能；管理系統
1引言
隨著城市化進程的加快和城中村拆遷改造項目的大量實施，承擔城市建筑運輸的車輛工作環境惡劣，工作效率低下，施工現場主要依靠現場人員管控，難以實現對現場的動態智能化管理[1]。隨著以“互聯網+”模式為代表的跨領域融合發展模式的興起，為車輛的智能管控提供了技術支撐[2]。本文以城市智能環保型建筑運輸車為研發對象，依靠北斗智能監控系統為基礎，結合路線規劃控制，自動分區限速以及車輛控制等多項智能系統的使用，結合管控平臺的建設，有效提升運輸公司對渣土車輛的管控和監督，大幅提升運營效率，有效的化解渣運企業及城市渣運市場管理的難題。
2智能管理系統總體設計
2.1系統總體框架
開展城市建筑運輸渣土車遠程監控和智能管理系統的總體設計，首先根據工作條件、工作環境、現場管理規定以及車輛使用者的需求進行調查，確定主要功能，包括車輛遠程監控(車輛實時位置、車輛行駛路徑軌跡、封閉車廂的狀況、行駛區域的限速要求等)、影像管理系統(車輛影像及數據傳輸)、車輛報警系統（超速、超載、車輛故障等）、車輛使用統計分析、系統設置等。智能管控平臺主要由數據遠程采集與通信、管控平臺及客戶服務管理等組成。①數據遠程采集及通信。車輛實時數據獲取主要有車載終端云完成，車載終端在駕駛室內，具體采集數據包括車輛實時狀態、車輛行駛軌跡路線、車輛工作狀態、車輛攝像監控，通過無線通信將相關數據傳送給管控平臺。硬件包括GPS/北斗衛星定位、無線通信模塊、視頻監控模塊、數據采集處理模塊等。②管控平臺是整個系統的大腦中樞，收集管控車輛的所有信息，并可以下發指令，如圖1所示[3]。③客戶服務管理主要包括使用客戶的服務需求、統計分析系統，為客戶創造更大價值[4]。
2.2車輛定位與遠程數據傳輸
車輛實時定位結合GPS、北斗導航、車聯網等技術[5][6]。定位顯示裝置安裝在車輛上，通過管控平臺和顯示終端互融互通，進行兩者之間的智能化管理[7]。其包含GPRS無線通信、CAN總線、GPS/北斗、控制模塊等，見圖2[1]。嵌入集成一體式車載顯示終端主要有GPS/北斗雙模衛星定位、影像監控、CAN/LIN數據總線、顯示屏、語音及無線通信等，詳見圖3。
2.3遠程管控平臺設計
管控平臺對所有管轄車輛終端和業務進行智能化管理，并承擔相應綜合應用場景，參見圖4、圖5。管控平臺為保證較高的使用可靠性，采用雙備份網絡和雙備份系統，以起到雙保險的作用。
2.4系統應用實例
智能管理系統依靠“物聯網”技術和汽車電子技術實現對車輛的遠程控制。
2.4.1數據終端
設備終端能夠建立與發動機和城市垃圾運輸車平臺的信息交互，同時采集整車數據，發送到管控平臺。管控平臺能夠根據整車運行信息判斷城市垃圾運輸車的運行工況，進而對違規操作進行提醒，并且限制車輛行駛，甚至限制啟動，以保障車輛和駕駛員的安全。終端本身符合《符合道路運輸車輛衛星定位系統北斗兼容車載終端技術規范的車輛終端公告》，接入管控平臺后，覆蓋移動運營商的網絡覆蓋范圍，水平定位≤15m，與管控平臺數據通信延時≤2s，觸發報警后，響應時間≤5s，行駛速度準確度≤±2km/h。數據終端具有指紋識別功能，對留存指紋識別后，車輛方能啟動。數據終端和智能平臺無縫對接，采集各種數據，并且根據業務規則自主計算，如車輛車速超過規定車速等，執行顯示、報警、上報、限制車輛、解除限制等指令。具備自動、實時采集信息、保存所有信息、數據，時間能夠達到30天以上；實時上傳車輛作業情況（位置、方向、速度、狀態以及工地、消納場、停車情況）和車輛事件統計數據（進/出工地、停車場、消納場，及超速、越界、無證運輸、闖禁區、違規運輸、提前運輸等)。即便通信暫時中斷（無信號或弱信號)，恢復信號后也能及時執行先前指令；還具備休眠功能，當內置電池電量耗盡時，向管控平臺發送警報。
2.4.2貨箱監測裝置
安裝在貨箱頂部的監控攝像可以在線實時監控貨箱封閉的狀態，實現了雙保險，既可以系統監控，還可以通過人實時監控，進一步杜絕超限、超載。同時支持拓展駕駛室內部以及車輛前、右、后等位置的攝像裝置，可以提升駕駛安全。視頻裝置的攝像頭防護等級達到了IP65，圖像分辨率達到了4CIF以上。頂蓋未關閉到位，車輛只能用20km/h的速度行駛，通過頂蓋到位開關來判斷頂蓋是否到達正確位置，頂蓋密閉可以杜絕城市垃圾運輸車違規超載和超高，同時通過設備終端與管控平臺交互信息，發送限速指令，控制發動機，限制車輛速度，并且在終端上提示司機，頂蓋未能正確到位，請處理。貨箱上安裝有載重傳感器，駕駛室舉升開關信號接入數據終端，傳感器和開關信號可通過數據終端，管控平臺能夠監控貨箱上的載重和貨箱舉升狀況。
2.4.3信息內屏裝置
駕駛室安裝有能與管控平臺實時交互的顯示屏，駕駛員可以通過顯示屏查看標示路線、工地、消納場、禁區、限速區、停車場等電子圍欄區域的電子地圖；獲取車輛路線、核準證、工地、消納場、違規情況等相關信息；查詢核準證具體內容包括工地名稱、消納場名稱、路線、開工日期等；還能夠接收平臺下發的其他公告信息。信息外屏裝置：駕駛室風窗玻璃上設置文字顯示屏幕，反復顯示車輛實時速度、行駛狀態等信息，且晝夜均能清晰可見車外5m處人員。
3總結
隨著經濟建設的飛速發展，人們對城市建筑垃圾運輸車輛的現場車輛性能狀況、智能化管理水平、工作安全可靠性、維護修理的時效性等各方面的要求越來越高。項目從用戶需求分析入手，設計開發出了一套遠程監控智能管理系統。①深層挖掘客戶使用本系統本質和潛在的需求，設計出車輛智能管理系統框架；②針對智能管理系統的功能需求，搭建車輛定位與遠程數據傳輸、遠程管控平臺框架；③設計開發出城市建筑垃圾運輸車輛智能管理系統，客戶可以通過網絡在辦公室實現對多臺設備的實時監控和動態管理。
作者：周慶金 劉建軍 田榮 陳剛 單位：中國重汽集團福建海西汽車有限公司 三明學院機電工程學院
