1 引言 目前已经建成并投入运营的车辆监控调度系统虽然在提高车辆运营效率、增强车辆行车安全性和解决道路交通问题上发挥了重要的作用，但是却存在很多明显的不足，如建设运营费用较高，监控覆盖范围有限，监控实时性差，系统扩展维护困难，调度功能缺乏辅助决策支持等。这些不足限制了车辆监控调度系统的应用领域和应用范围，使得车辆监控调度系统难以走向公众化。本文在借鉴已有车辆监控调度系统的基础之上，利用GPRS移动通讯技术和WebGIS技术构建了一种基于B/S模式的车辆监控调度网络信息系统，能够有效的解决已有车辆监控调度系统存在的不足。
2 系统数据传输通信网络的设计 在当前各种无线通信方式中，GPRS通用分组无线业务（General Packet Radio Service）具有实时在线、快捷登录、按量计费、高速传输，传输费用低等特点。特别适用于间歇的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。GPRS这些突出的优势和特点使其成为车辆监控调度系统通信方式的理想选择。另外GPRS充分支持TCP/IP，可以接入Internet网，为移动用户提供高速无线IP业务。GPRS对于Internet的其它组成部分来说，只是一个普通的子网。它完全实现了移动Internet功能，任何一种在固定Internet上的业务通过利用GPRS将同样能在移动网络上实现。因此系统将采用由GPRS和Internet组成的数据传输通信网络。 如图1所示，车载终端的GPRS无线通信模块与GSM基站通信，GPS定位数据从基站发送到GPRS服务支持节点(SGSN)，SGSN与GPRS网关支持节点(GGSN)进行通信，GGSN对GPS定位数据进行相应的处理，再发送到目的网络Internet上。来自监控中心和监控客户端的调度指令（标识有车载终端地址的IP包），通过Internet由GGSN接收，再转发到SGSN，继而传送到车载终端。车载终端至GPRS网关支持节点由GPRS无线通信网络完成，GPRS网关支持节点至监控调度中心则采用Internet网络。
图1 系统的数据传输通信网络
3 系统监控调度中心的设计
3.1 系统监控调度中心设计分析 GPRS技术的引进，把电信网络和计算机网络有机地连接在一起，这就为采用WebGIS技术构建网络环境下的监控调度系统创造了条件。WebGIS是建立在Internet上具有浏览器/服务器体系结构（B/S）的网络GIS。它具有低开发和应用管理成本，真正的信息共享和巨大的扩展空间等特点，可以方便地在Internet网络上发布和管理空间信息，能够利用Internet提供GIS分析功能。利用WebGIS技术构建的网络环境下的监控调度系统和已有的单机形式的车辆监控调度系统是不同的。单机形式的监控调度中心将逻辑独立的功能模块在物理结构上部署于一台计算机或一个局域网内，而网络环境下的监控调度中心则采用B/S模式构建。车辆的位置和状态信息由GPRS和Internet组成的通信网络上传至监控调度中心，监控客户端用户则通过Internet以有线或无线的方式登录监控调度中心，对移动车辆进行监控调度。而调度指令则由监控客户端发至监控调度中心，并经通信网路下传至车载终端。 采用WebGIS技术一般需要借助二次开发平台，系统可利用ArcIMS进行设计开发。ArcIMS是ESRI推出的第二代WebGIS开发平台，集成了多种WebGIS开发技术，可以通过ASP、JSP等技术进行定制。ArcIMS是一个由展示层，逻辑事务层和数据存储层组成的多层结构的分布式系统。展示层包括HTML Viewer、Java Viewer和Metadata Viewer三种Viewers；逻辑事物层由Web服务器，ArcIMS Connectors、ArcIMS应用服务器以及ArcIMS空间服务器组成；数据存储层指数据源。ArcIMS Connectors是Web服务器和ArcIMS应用服务器之间的连接通道，它负责在请求发给ArcIMS应用服务器之前，将第三方语言如ASP翻译成ArcXML语言。ArcIMS各个不同层之间通过ArcXML进行通讯。ArcIMS Connectors主要有Servlet Connector、Java Connector、ActiveX Connector和.NET Connector等，所有的Connector必须与Web服务器位于同一台计算机上。 利用ArcIMS设计开发监控调度中心系统必须合理的选择ArcIMS Viewers和ArcIMS Connectors。ArcIMS Viewers决定系统站点的功能和外观，决定了提供那些空间、属性查询工具和显示工具。ArcIMS Connectors则决定了系统的开发技术手段，决定了系统功能的定制和扩展。另外ArcIMS支持在同一物理位置以相同的空间数据和属性数据建立多个WebGIS站点。为满足不同层次用户的要求，扩展系统的应用领域和范围，可以选择三种Viewer，即HTML Viewer、Java Viewer和Metadata Viewer，分别满足普通用户、高级用户和特服用户的需要。而ArcIMS Connectors可以选择Servlet Connector、ActiveX Connector。Servlet连接器是ArcIMS默认连接器，它支持所有Viewers。ActiveX Connector支持ASP技术，可以利用这两种开发技术对服务器端进行扩展和定制。
3.2 监控调度中心的体系结构 以ArcIMS为二次开发平台的监控调度中心系统结构，总体上遵循ArcIMS的三层B/S体系结构，采用客户端和服务器端混合开发策略进行构建，其系统结构包括展示层、逻辑事务层和数据层。系统总体结构如图2所示。
展示层主要包括监控客户端。系统为监控客户端提供了多种Viewer，在同一物理位置建立多个WebGIS站点，以满足不同层次用户的需要。监控客户端浏览器在Java Applet，ActiveX和Plug-in等的支持下，通过监控调度站点操作界面实现监控调度操作。 逻辑事务层主要为监控服务器端的应用服务器，包括Web服务器、GPRS通讯服务器、GPS服务器、WebGIS服务器（ArcIMS应用服务器、ArcIMS应用服务器连接器和ArcIMS空间服务器）。Web服务器负责客户端同应用服务器之间的通讯；GPRS通讯服务器负责管理监控服务器和车载终端之间的双向通讯，将车载终端的GPS定位信息交给GPS服务器进行解析、转换和存储处理；WebGIS服务器负责处理Web服务器传来的客户端对移动车辆状态信息的操作请求，并根据要求调用数据库中的数据进行处理，将处理结果返回客户端，完成监控客户端的监控应用任务；而客户端的调度指令则通过Web服务器向GPRS通讯服务器提交请求，由GPRS通讯服务器发送至车载终端。 数据层主要由数据库服务器组成，包括GPS定位数据库、历史定位数据库、日志文档数据库、属性数据库和空间数据库。GPS定位数据库只保留每辆车当前的最新位置和状态信息；历史定位数据库用于实现车辆历史轨迹回放；日志文档数据库主要记录操作人员对系统进行修改和操作的事件记录；而车辆的属性信息、用户信息及部分空间数据的属性信息均保存在属性数据库中；监控调度用到的空间数据保存在空间数据库中。 系统利用Microsoft IIS以及ArcIMS实现监控调度功能，功能要用到的GPS定位数据、历史定位数据、日志文档数据、用户及车辆属性数据、空间信息数据和属性数据等保存在SQL Server数据库中，空间数据由ArcSDE for SQL Server做连接。ArcSDE是ESRI先进的空间数据库管理器，是在数据库管理系统（RDBMS）中存储和管理多用户空间数据库的通道。Web服务器提供了监控调度网站程序的空间，利用动态网页技术如JavaScript、VBScript、ASP和ActiveX等设计的监控调度网站程序，通过Web交互式操作界面能够实现客户端与服务器端之间的交互式访问。4 结论及展望 车辆监控调度系统在智能交通、物流管理、国防安全、医疗救助等众多领域都有着非常重要的应用。本文设计了车辆监控调度系统的数据通信网络，利用WebGIS技术构建了基于B/S模式的监控调度中心体系结构。系统通过为不同层次的用户设计不同类型的监控客户端，以满足不同类型用户的需要。监控用户能够通过IE浏览器在具有地理信息处理、查询功能的客户端电子地图上进行移动车辆轨迹的显示，并能对车辆的准确位置、速度、运动方向、车辆状态等信息进行实时监控和查询。利用WebGIS的空间分析功能还可以进行车辆调度的辅助决策支持，从而实现科学合理的监控调度管理，提高车辆运营效率。本文构建的基于B/S模式的车辆监控调度系统功能强大、系统实用、性能可靠，具有广泛的应用前景。
参考文献[1]程起敏，杨崇俊，刘冬林．基于WebGIS/GPS/GSM的车辆监控网络信息系统[J]．计算机工程，2005，31（7）：46-48朱洪波．通用分组无线业务（GPRS）技术与应用[M]．北京：人民邮电出版社，2004孟令奎，史文中，张鹏林．网络地理信息系统原理与技术[M]．北京：科学出版社，2005：2-3刘仁义，刘南．ArcGIS开发宝典—从入门到精通[M]．北京：科学出版社，2006：89-90
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