GPS车载定位系统文档

GPS 车载定位系统1 系统总体方案1.1 系统概述本系统是一套基于GPS全球卫星定位技术、GSM/GPRS公用移动通讯网、GIS 电子地图技术和计算机网络技术等的网络版车载定位系统。它主要提供对出租 车、公交车、货车、城市救护车等的定位、调度和监控。系统总体结构如下：GPS车台GPS车台GPS车台GPS车台GPS车台GPS客户端GPS客户端GPS客户端GPS客户端图GPS车载定位系统总体结构1.2 系统设计目标与工作模式本系统设计采用面向对象的设计原则，将系统各功能模块按照对象组织。最终使本系统达到以下目标：1) 可支持多公司使用2)3)4)5)支持多数据源存储和查询 支持多客户端和多车台 可扩展性性能优化等以下是本系统工作的模式介绍1.2.1 车台与 GPS 服务器通信各个 GPS 车台使用 GPRS 自动拨号，向设定的服务器端发送数据。其中， 发送的数据内容按照本系统协议规定(见 GPS 车载系统通信协议车台和服务 器)。由于，车台数量较多，考虑到系统的性能需求和实现的难易。因此，本系 统中所有车台向服务器发送的数据均采用 UDP 协议。GPS车台GPRS自动拨号系统通信协议UDPIP图GPS车台与服务器通信1.2.2 GPS 服务器与数据库服务器通信由于车台发送的 GPS 定位数据和相关报警信息数据量较大，因此我们在服 务器端，可采用软件的方式将各个公司的数据库存储数据独立开来。使得查询或 者更新数据的效率提高，并保证了系统的扩展性。如：当前有公司 A 和 B 两家 公司同时使用本系统，当公司 A 需要查询其车辆的某时间段内的定位数据，我们从公司A相对应的数据表中获得公司A数据库的IP、用户名、密码等信息。 然后，客户端直接连接数据库服务器，查询并返回结果。同理，B公司也可以同 样的方式处理。编号（PK）公司编号数据库IP数据库用户名数据库密码1A202.202.66.100Sasa2B219.221.113.21Sa1234563C202.202.0.12Rootroot1.2.3 GPS 服务器与客户端通信由于服务器需要向客户端发送定位数据或者报警信息（见 GPS 车载系统通 信协议一客户端和服务）。因此，GPS服务器端与客户端的通信主要采用TCP 方式。由于客户端在监控或者定位车辆数据的时候，都需要获得当前车辆的相关数 据。客户端在设置的时间间隔内自动连接数据库服务器取得最新的数据。1.2.4 客户端与车台通信在实际的需求中，客户端与车台有多种类型的数据交互。如：控制命令、确 认信息、图片数据等。而系统服务器端通常较为繁忙，所以我们将采用客户端和 车台直接通信的方式。客户端从本地数据库里获取最近的车台相关的IP地址和 端口信息。然后，连接车台并发送数据。1.3 系统功能与指标本系统所有功能的实现都在以下公共模块基础之上，分别为：1. 网络通信模块2. 数据库操作模块3. GIS 基础功能模块系统实现的客户端功能如下（详细功能描述见用例文档）：1. 车辆定位功能2. 轨迹回放功能3. 电子围栏功能（矩形、多边形、圆形）4. 分组呼叫功能5. 自定义报警功能6. 自动监测功能7. 报警处理8. 车台重启功能（控制命令）9. GPRS 图像传输功能（发送抓图命令、接收图片数据、转发）10. 客户端系统参数设置11. 数据库管理功能（恢复、备份等）12. 用户管理功能13. 权限管理功能14. 系统基本信息管理功能（车辆信息、员工、公司等）15. 分析统计功能 系统实现的服务器端功能如下（详细功能描述见用例文档）：1. 服务器与车台通信功能（UDP）2. 服务器端数据库管理（添加、删除、查询、更新）3. 客户端登陆认证功能4. 服务器端系统设置功能2 系统设计2.1 车台与服务器/客户端通信协议序号数据段代码长度（字节）备注1协议头lByte公司代码42车台ID63定位日期64定位时间65经度96纬度97方向1空8速度4如999.9接受到的是99999角度4359.910报警及状态 信息27654 0ZC AA ACC0收到数据将ASCII转换为16进制11保留段8车辆运营情z兄协议协议头#lByte顺序号2收到数据将ASCII转换为16进制公司代码4工号6车台ID6日期6年月日注意跨天处理上车时间4时分下车时间4时分等待时间4时分空驶路程/无 计费路程4精确1位公里载客里程4精确1位公里计费总价6前4位为圆后2位为角分保留段8传送命令协议协议头$lByte命令码1短消息：M 车辆定位：L重启：R里程：E回传时间：B 速度限制：S拍照：P监听：T发监听号码 电招：D发号码 登陆：C获得车台ID长度2内容备注：由于服务器端在收到车台数据后将去服务器端数据库查找该车的相关信 息，并转发和存储到公司对应的客户端和数据库。但是，客户端添加数据的时候 操作的是自己公司对应的数据库，所以需要将添加的车辆和驾驶员的相关数据转 交给服务器端数据库作为基础信息保存。这样系统才能正常转发和处理数据。客 户端操作后的数据必须和服务器同步。2.2 客户端与服务器端通信协议客户端和服务器端通信采用固定长度数据报方式，数据报结构如下：协议头数据总长度数据包个数数据包实 际大小数据部份保留段1个字节4个字节4个字节4个字节1KB3个字节协议总长度为：1035字节。由于目前以太网通信中，MTU为1500个字节，TCP 数据报头为 40 个字节。因此，有效数据部份为 1460 个字节。如果发送的数 据报在641460字节间，数据将不会被分片。而在本系统中传送的主要是控制 命令，因此数据量小，该结构协议实用。数据部份协议格式如下：序号数据段代码类型备注命令类型CmdTypeCommandType用户编号UserIDint公司编号CompanylDint角色编号RolelDint数据段Dataobject2.3 软件总体设计系统结构图是本系统层次和模块的说明，由于开发人员各部份需求不同。因 此，仅对部份系统涉及到的公共部份代码做了相关类和接口。如果，开发人员有 需要，可以在相关层次中添加类或者接口等。系统总体结构图如下：-g gpsbi zenEl- GpsBi zEntity-毎羊gpsbi zservi ce一 GpsBi zServi ce 0- SocketService +鴛 Gp zDat:aS ervi 2 e 由“。 SystemServi ce 由余広1J* erS ervi c e-毎羊gpscli ent+ Gp sCli ent-j弹 gfi s c umm on- Gp eC omm on 由F ormB as e E 纟扌 Gp sll at:iBas e E 冷專 Gp zErr :r e E 咎$ Gp si t em 由余處GpmF&raiTiw +鴛 Gp zPr 01 匚 口1 由怨 GpsUtil 庄金 S ervi c eB as e +鴛 Socke tE；注三己 E 咎$ Sueketltern + *+ Userlnfo 由 gO IGp eH at：ilT: t i yE -O IGp sN o t i y 庄“ aO IS 0 eke tNu t i ty E C:rrim：dTLdTj.Te E D at abas eType E 1 StateTjTe E 1 WaiFTypm -j弹 gpsda已22 庄 Gpsilat：山匚匚mmm-gpsserver+ Gp sS er ver以下是本系统传递各种服务的消息通信框架设计，仅以TCP通信和GpsData 通信服务为例介绍系统结构。如果，有其它的业务需要服务类(GpsBizService) 与界面 UI 传递消息，可以继续扩展。从 IGpsNotify 接口继承新的接口，从 ServiceBase继承新的抽象类，最后实现业务层方法。具体实现请参见程序代码。:ISocketNotify+OnServerAcceptConnection ():void+OnServerRead ():void+OnServerSend ():void+OnClientConnectServer ():void+OnClientSend ():void+ OnClientReceive ()匸:voidIGpsDataNotify():voidServerMa in+ OnGpsDataReceive (): void+ OnGpsDClie ntMai n+ client : ClientSocket+ server:ServerSocketSystem.Windows.Forms.Form2.4 服务器端软件设计2.5 客户端器端软件设计2.6 数据库设计2.6.1 E-R 关系模型图WarnDriverGpsWarnID WarnType WarnTimeIIDTGpsID GpsNO GpsTime Longitude Latitude Direction Speed Angle StateLI VA50DTFFFFFIWarnRemark VA500GpsRemark VA500car warncar_gpsTeamID TeamNameTeamIVA50leamRemarkVA500team_cary_teamcompanpany_carrole_carCompanyCarIDICarNOVA50GpsNOVA50CarTypeIBuyTimeDUseTimeDColorVA20BrokenTimeDCheckTimeDEngineNOVA50CarUCVA50DriveLicenceVA50LicenceRecordVA50YearCheckDLicenceCheckDCarRemarkVA500driverdrivef_workDriverIDIDriverNOIDriverNameVA16SexA2IDCardVA30AddressVA100TelephoneVA20BirthdayDDriveLicenceVA50IsLogOffBLLogOfferVA20LogOffTimeDTDriverRemarkVA500Workdriver missionCompanyID CompanyName DBUserName DBPassword DBIPIVA100VA150VA150VA150RoleWorkIDICarNOVA50TeamIDIBeginTimeDTEndTimeDTDriveDistanceFCountDistanceFCountMoneyMNTotalMoneyMNMissionCountIWorkRemarkVA500MissonMissionIDITeanIDICarNOVA50GetinTimeDTGetoffTimeDTPriceMNTotalPriceMNDistanceFWaitTimeFNoCountDistanceFSlowTimeFMissionRemarkVA500歸sionHCompanyRemark VA500company_roleUserRoleIDIRoleName VA50RoleRemark VA500AuthorityAuthorityID ModuleID ModuleName ParentIDIIVA50IUserID UserNamePwdIVA20VA50UserRemark VA5002.6.2 物理模型WarnGpsGpsIDbigintCarlDintGpsNOvarchar50GpsTimedatetimeLongitudefloatLatitudefloatDirectionfloatSpeedfloatAnglefloatSta teintGpsRemark varchar500WarnlD CarlD WarnType WarnTimeintintint datetimeWarnRemark varhar500TeamFTeamIDintTeamName varchar50TeamRem;k varchar500FK_WARN_CAR_TEAM_CAR_TEAMFK_COMPANYT_C|iMPANY_T_TEAMTeamIDint MPANY_C_COMPANYFK_ROLECAR_ROLE_CAR2_CARCompanyCompanylD int FK_CARcompany teamFK COMPANYTCOMPT COMPANYCompanylD CompanyName DBUserName DBPassword DBIPintvarchar100 varchar150varchar150 FK_ROlvarchar1502CarFKCarlDintCompanylDintTeamIDintCarNOvarchar50GpsNOvarchar50CarTypeintBuyTimedatetimeUseTimedatetimeColorvarchar20BrokenTimedatetimeCheckTimedatetimeEngineNOvarchar50CarUCvarchar50DriveLicencevarchar50LicenceRecordvarchar50YearCheckdatetimeLicenceCheckdatetimeR_WARN_CARCarRemarkvarchar500role carRolelD int CarlD int FK_ ROIECAR rOie car roieE_COMPANY_R_COMRoleIPANY RolelD CompanylD RoleNameFK_USER_ROLE_USER_ROLERolCompanyRemark varc500FK_USER_COMPAU_COMPANYemark varchar500UserUserIDintRolelDintCompanylDintUserNamevarchar20Pwdvarchar50UserRemarkvarchar500intint varchar50FK_RODRIVER_CAR DRIVEDriverDriverlDintCarlDintDriverNOintDriverNamevarchar16Sexchar2IDCardvarchar30Addressvarchar100Telephonevarchar20BirthdaydatetimeDriveLicencevarchar50IsLogOffbitARogOffervarchar20LogOffTimedatetimeDriverRftmarkvarchar500FK_MISSON_DRIVfk_work_drivEr_wo_driverWorkWorkID DriverlD TeamNO CarNO BeginTime EndTime DriveDistance CountDistance CountMoney TotalMoney MissionCountintint int varchar50 datetime datetime float floatmoney money intFKWorkRemark varchar500MISSCN_WORK_MISroie_authority _ROLE - RolelD-凯UTH_ROLE_AUTHint AuthoritylD int I DRIVERMissonMissionlDintWorkIDintDriverlDintTeanNOintCarNOvarchar50GetinTimedatetimeGetofEmedatetimePWOrkmoneyTotalPricemoneyDistancefloatWaitTimefloatNoCountDistancefloatSlowTimefloatMissionRemarkvarchar500FK_ROLEAUTH ROLE_AUTH_AUTHORITAuthorityAuthoritylD ModulelD ModuleName ParentIDintint varchar50 int2.6.3 数据库关系图_ssrllRol-IDE Koi-ID E Car IDT ar el0WarnlD4Car IE画T-arnTypeTarnTixsTasmKscarJcVGpsGpslDCarlDXiGp=W GpsTigLatilu.de 囂严JLxeI 2GpsRsstarkVCoapauyTe&0T-axID 匚UHPHV7 ID亠TeasI-axIDAI-axXax-rsaxF-siaTkVRoleKoiaIDCca.pin.y IDKolsXaies KolsKsxrarkVRoleAuthori tyRolsIDAuthority ID亠二AuthorityAuzhoritylD 阳沁uh ID 3fc.d.ulsXan：ff FarenzID4 崑1V2.6.4 数据字典Team字段描述 车队编号 车队名称 车队备注字段列名TeamIDTeamName TeamRemark数据类型Int(4)VarChar(50)VarChar(500)约束类型主键RoleCar字段描述角色编号字段列名RoleID数据类型Int(4)约束类型 主键 外键车辆编号RoleAuthorityCarIDInt(4)主键 外键字段描述字段列名数据类型约束类型角色编号RoleIDInt(4)主键 外键权限编号AuthorityIDInt(4)主键 外键Role字段描述字段列名数据类型约束类型角色编号RoleIDInt(4)主键公司编号CompanyIDInt(4)外键角色名称RoleNameVarChar(50)角色备注RoleRemarkVarChar(500)Gps字段描述字段列名数据类型约束类型车台编号GpsIDBigInt(8)主键车辆编号CarIDInt(4)外键车台标号GpsNOVarChar(50)发送数据时间GpsTimeDateTime(8)经度LongitudeFloat(8)纬度LatitudeFloat(8)方向DirectionFloat(8)速度SpeedFloat(8)角度AngleFloat(8)状态StateInt(4)车台备注GpsRemarkVarChar(500)Driver字段描述字段列名数据类型约束类型驾驶员编号DriverIDInt(4)主键车辆编号CarIDInt(4)外键驾驶员标号DriverNOInt(4)驾驶员姓名DriverNameVarChar(16)性别SexChar(2)身份证号IDCardVarChar(30)家庭住址AddressVarChar(100)联系电话TelephoneVarChar(20)生日BirthdayDateTime(8)驾驶证号DriveLicenceVarChar(50)是否注销IsLogOffBit(1)注销人姓名LogOfferVarChar(20)注销时间LogOffTimeDateTime(8)驾驶员备注DriverRemarkVarChar(500)CompanyTeam字段描述车队编号公司编号Company字段列名TeamIDCompanyID数据类型Int(4)Int(4)约束类型 主键 外键 主键 外键字段描述字段列名数据类型约束类型公司编号CompanyIDInt(4)主键公司名称CompanyNameVarChar(100)数据库用户名DBUserNameVarChar(150)数据库密码DBPasswordVarChar(150)数据库 IPDBIPVarChar(150)公司备注CompanyRemarkVarChar(500)Car字段描述字段列名数据类型约束类型车辆编号CarIDInt(4)主键公司编号CompanyIDInt(4)外键车队编号TeamIDInt(4)外键车辆车牌号CarNOVarChar(50)车台标号GpsNOVarChar(50)车辆类型CarTypeInt(4)购买时间BuyTimeDateTime(8)开始使用的时间UseTimeDateTime(8)颜色ColorVarChar(20)报废时间BrokenTimeDateTime(8)强检时间CheckTimeDateTime(8)引擎标号EngineNOVarChar(50)车架标号CarUCVarChar(50)准运证号DriveLicenceVarChar(50)驾驶员档案号LicenceRecordVarChar(50)车辆年审YearCheckDateTime(8)运营证年审LicenceCheckDateTime(8)车辆备注CarRemarkVarChar(500)Authority字段描述字段列名数据类型约束类型AuthorityIDInt(4)主键ModuleIDInt(4)ModuleNameVarChar(50)ParentIDInt(4)Mission字段描述字段列名数据类型约束类型差次编号MissionIDInt(4)主键车次编号WorkIDInt(4)外键驾驶员标号DriverIDInt(4)外键车队标号TeanNOInt(4)车辆车牌号CarNOVarChar(50)上车时间GetinTimeDateTime(8)下车时间GetoffTimeDateTime(8)记费单价PriceMoney(8)记费总价TotalPriceMoney(8)差次路程DistanceFloat(8)等待时间WaitTimeFloat(8)无记费路程NoCountDistanceFloat(8)慢速行驶时间ceSlowTimeFloat(8)差次备注MissionRemarkVarChar(500)Work字段描述字段列名数据类型约束类型车次编号WorkIDInt(4)主键驾驶员标号DriverIDInt(4)外键车队编号TeamNOInt(4)车辆车牌号CarNOVarChar(50)车次开始时间BeginTimeDateTime(8)车次结束时间EndTimeDateTime(8)车次行驶路程DriveDistanceFloat(8)记费路程CountDistanceFloat(8)车次总记费金额CountMoneyMoney(8)收到金额TotalMoneyMoney(8)车次中的差次数目MissionCountInt(4)目车次备注WorkRemarkVarChar(500)Warn字段描述字段列名数据类型约束类型警告编号WarnIDInt(4)主键车辆编号CarIDInt(4)外键警告类型WarnTypejinInt(4)发出警告时间WarnTimeDateTime(8)警告备注WarnRemarkVarChar(500)User字段描述字段列名数据类型约束类型用户编号UserIDInt(4)主键角色编号RoleIDInt(4)外键公司编号CompanyIDInt(4)外键用户名称UserNameVarChar(20)用户密码PwdVarChar(50)用户备注UserRemarkVarChar(500)園GpsExpress车载定位系统vl. 00T报警处理管理电子圉栏管理就迹回放管理消息栏Gis与王纯.任务栏命令栏ReadyP开始冬 MainSys.GpsCli e. J 百度搜k Windows. 逼 GpsExpr.消息栏包卑？丿沟&莎21:26下午曹GFS车载.监控管理Q）数据库管理）帮助电）文件0）视E（V）地SW查询0）系统管理观）车辆定位管理自动监控管理File Edit Tools Objects Query Table Options Map Window Help- 5* Xd|q|團 凰 回|昌| jjlifelaJH 團固|国|圆画 囲|怙047.944 kn开始Query Table Options Map Window HelpFile Edit Tools Objects市区地勤丈交桥名港泊、水库lap|电| I |回固|国画區rpLkl禺电0drrrE丄；Dr*. . . VnA仝A