专利名称：一种交通行业嵌入式gnss车辆监控系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于导航卫星技术领域，尤其是关于全球导航卫星系统技术，具体来说是关于一种交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统。
背景技术：
地理信息系统(GIS，Geographic Information System)是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。GIS 作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。嵌入式GIS (也称“移动GIS”)，是新一代地理信息系统发展的代表方向之一，它是运行在嵌入式计算机(如掌上电脑、机顶盒、车载盒、手机等信息电器)系统上高度浓缩、高度精简的GIS软件系统。与台式PC机不同，嵌入式GIS基础内核要小，功能适用，文件存储量要小。而GIS空间数据包括图形数据、拓扑数据、参数数据以及属性数据等，其数据量非常大，所需存储空间也应很大。一般针对嵌入式设备的特点并结合GIS应用程序的需求要重新设计GIS平台。GNSS是Global Navigation Satellite System的缩写，中文译名为全球导航卫星系统。目前，GNSS包含了美国的GPS、俄罗斯的GL0NASS、中国的Compass (北斗)、欧盟的 Galileo系统，可用的卫星数目达到100颗以上。中国专利申请第200410061439. 1公开了一种车载GPS+CDMA复合定位的方法及其终端，集成了 GPS、GPSOne, CDMA三项定位技术的GPS+CDMA复合定位终端，不仅解决了传统 GPS室内无法定位的难题，而且弥补了 GPSOne受网络影响较大的不足，真正实现全天候连续定位。本专利申请所公开的内容合并于此，以作为本发明的现有技术。中国专利申请第200510068285公开了一种车辆GSM/CDMA+GPS混合定位系统有通信网关系统接口连接车载设备服务中心系统，弥补了当前单纯GPS定位的不足，同时，系统使用的“全球通”GSM/CDMA网络定位使车载定位真正实现了全球全天候定位。本专利申请所公开的内容合并于此，以作为本发明的现有技术。发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术中，车载终端可以通过GPS或者 CDMA进行自身的定位，但现有技术中并无法对大量的车辆进行实时监控，无法实时的掌握车辆的位置信息。

发明内容
为克服现有技术中无法对大量的车辆进行实时监控，无法实时的掌握车辆的位置信息的问题，本发明提供一种交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统。本发明实施例提供一种交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，所述的系统包括车载嵌入式GIS终端，设置于被监控车辆中，用于接收定位信息并将定位信息上报；导航卫星，用于为车载嵌入式GIS终端提供定位信息；移动基站，用于接收车载嵌入式GIS终端上报的定位信息，并将所述的定位信息发送至监控服务器；监控服务器，用于通过网络接收移动基站发送的车载嵌入式GIS终端的定位信息。本发明实施例提供的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，可以对车辆进行实时监控，实时的掌握车辆的位置信息。


此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中图1是本发明实施例提供的一种交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统框图；图2是本发明实施例提供的一种交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统框图；图3是本发明实施例提供的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统中车载嵌入式GIS 终端的框图；图4是本发明实施例提供的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统中车载嵌入式GIS 终端的框图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。本发明实施例提供一种交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，以下结合附图对本发明进行详细说明。图1是本发明实施例提供的一种交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统框图，如图1 所示，所述的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统100包括车载嵌入式GIS终端101、导航卫星102、移动基站103和监控服务器104，其中车载嵌入式GIS终端101，设置于被监控车辆中，用于接收定位信息并将定位信息上报。在本发明实施例中，车载嵌入式GIS终端101设置于被监控车辆中，车载嵌入式 GIS终端101中可以包括导航卫星单元，用于与导航卫星102通讯，接收导航卫星102发送的定位信息，车载嵌入式GIS终端101也可以从移动基站103接收定位信息。车载嵌入式 GIS终端101在接收到自己的定位信息后，可以通过导航卫星102或移动基站103将定位信息发送至监控服务器104。导航卫星102，用于为车载嵌入式GIS终端101提供定位信息。在本发明实施例中，导航卫星102接收车载嵌入式GIS终端101发送的定位请求， 并将车载嵌入式GIS终端101的定位信息发送至车载嵌入式GIS终端101。导航卫星102 包括美国的GPS、俄罗斯的GL0NASS、中国的Compass(北斗)、欧盟的Galileo系统。在本发明的另一实施例中，导航卫星102在讲车载嵌入式GIS终端101的定位信息发送至车载嵌入式GIS终端101后，也可以将车载嵌入式GIS终端101的定位信息发送至监控服务器104，或者导航卫星102可以接收车载嵌入式GIS终端101上报的定位信息， 并将接收到的定位信息发送至监控服务器104。
移动基站103，用于接收车载嵌入式GIS终端101上报的定位信息，并将所述的定位信息发送至监控服务器104。在本发明实施例中，移动基站103接收车载嵌入式GIS终端101上报的定位信息， 并将所述的定位信息通过移动网关和互联网或专用网络发送至监控服务器104，移动基站可以是 GSM、GPRS、CDMA、TD-CDMA 或 CDMA2000 的基站。在本发明的另一实施例中，移动基站103也可以为车载嵌入式GIS终端101提供定位信息，将车载嵌入式GIS终端101的定位信息发送至车载嵌入式GIS终端101，并可以同时将车载嵌入式GIS终端101的定位信息发送至监控服务器104。监控服务器104，用于通过网络接收移动基站发送的车载嵌入式GIS终端101的定位信息。在本发明实施例中，监控服务器104可以通过互联网或专用网络接收移动基站 103发送的车载嵌入式GIS终端101的定位信息，从而对车辆进行实时监控和管理，实时的掌握车辆的位置信息。监控服务器104也可以通过导航卫星102接收车载嵌入式GIS终端 101的定位信息。本发明实施例提供的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，可以对车辆进行实时监控，实时的掌握车辆的位置信息。图2是本发明实施例提供的一种交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统框图，如图2 所示，所述的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统200包括车载嵌入式GIS终端201、导航卫星202、移动基站203和监控服务器204，其中导航卫星202、移动基站203和监控服务器 204与图1所示的导航卫星102、移动基站103和监控服务器104相同，故在此不再赘述。图 2所示的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统200与图1的不同之处在于，车载嵌入式GIS 终端201还可以包括连接测试单元2011，分别测试通过导航卫星202和移动基站203访问监控服务器 204的连接速度。在本发明实施例中，连接测试单元2011分别与导航卫星202和移动基站203相连接，通过导航卫星202和移动基站203连接至监控服务器204，连接测试单元2011分别测试通过导航卫星202和移动基站203访问监控服务器204的连接速度。连接选择单元2012，根据连接测试单元2011的测试结果，选择连接速度快的路径将定位信息上报至监控服务器204。在本发明实施例中，在车载嵌入式GIS终端201接收到导航卫星202或移动基站 203下发的定位信息后，连接选择单元2012根据连接测试单元2011的测试结果，从导航卫星202和移动基站203中选择连接速度快的路径将定位信息上报至监控服务器204。本发明实施例提供的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，在车载嵌入式GIS终端接收到下发的定位信息后，可以选择连接速度快的路径将定位信息上报至监控服务器，从而避免了当无法连接到卫星或基站时，无法及时将定位信息上报的问题，可以在最短的时间内将车辆的定位信息上报至监控服务器，以利于对车辆进行实时监控，实时的掌握车辆的位置信息。图3是本发明实施例提供的图1所示交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统中车载嵌入式GIS终端101的框图，如图3所示，所述的车载嵌入式GIS终端101包括空间数据解析单元301、空间索引建立单元302和对应关系建立单元303，其中空间数据解析单元301，用于解析空间数据并将解析后的空间数据分块。在本发明实施例中，空间数据解析单元301解析空间数据，将空间数据经过预先编译，并将空间数据分级、分幅、分块存储。空间索引建立单元302，用于根据分块的空间数据建立四叉树空间索引数据。在本发明实施例中，空间索引建立单元302根据分块的空间数据建立四叉树空间索引数据。对应关系建立单元303，用于建立分块存储的空间数据与嵌入式GIS内存的对应关系。在本发明实施例中，对应关系建立单元303建立分块存储的空间数据与内存的对应关系。由于空间数据在文件中的最小存储单位是块，并且有固定的长度4K，C语言中，块的数据结构在内存中存储，也对应一个固定大小的空间长度4K，因此可以利用C语言中指针的使用，使内存中的块数据结构和文件中的块数据一一对应。本发明实施例提供的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，采用四叉树空间索引技术，可以提升空间索引的效率，能够快速定位所要访问的数据，减少空间索引运算的复杂度，减少数据访问时的CPU运算次数，避免进行复杂运算。通过建立分块存储的空间数据与嵌入式GIS内存的对应关系，可以减少内存的申请与使用，并且可以控制其上限，在访问数据时减少IO操作，节省数据访问时间，并且块数据的访问采取随画随取，随取随丢的策略， 可以减少内存消耗。图4是本发明实施例提供的图1所示交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统中车载嵌入式GIS终端101的框图，如图4所示，所述的嵌入式GIS的快速数据访问装置400包括 空间数据解析单元401、空间索引建立单元402、对应关系建立单元403、索引数据装载单元 404、空间数据定位单元405、空间数据装载单元406和执行单元407其中空间数据解析单元401，用于解析空间数据并将解析后的空间数据分块。在本发明实施例中，空间数据解析单元401解析空间数据，将空间数据经过预先编译，并将空间数据分级、分幅、分块存储。空间索引建立单元402，用于根据分块的空间数据建立四叉树空间索引数据。在本发明实施例中，空间索引建立单元402根据分块的空间数据建立四叉树空间索引数据。对应关系建立单元403，用于建立分块存储的空间数据与嵌入式GIS内存的对应关系。在本发明实施例中，对应关系建立单元403建立分块存储的空间数据与内存的对应关系。由于空间数据在文件中的最小存储单位是块，并且有固定的长度4K，C语言中，块的数据结构在内存中存储，也对应一个固定大小的空间长度4K，因此可以利用C语言中指针的使用，使内存中的块数据结构和文件中的块数据一一对应。索引数据装载单元404，用于在嵌入式GIS初始化之后，将四叉树空间索引数据装载至嵌入式GIS内存中。在本发明实施例中，在嵌入式GIS初始化之后，索引数据装载单元404将四叉树空间索引数据装载至嵌入式GIS内存中，并且不将空间数据装载至嵌入式GIS内存中。
空间数据定位单元405，用于根据地图的显示范围，通过四叉树空间索引数据定位到所要访问的空间数据。在本发明实施例中，空间数据定位单元405根据地图的显示范围，通过四叉树空间索引数据定位到所要访问的空间数据。空间数据装载单元406，用于将定位到所要访问的空间数据一次性装载到嵌入式 GIS内存中的块数据结构内；在本发明实施例中，空间数据装载单元406 —次性装载文件中的块数据到嵌入式 GIS内存中的块数据结构内，一个块数据访问只执行一次10(输出/输入，Input/Output)，操作。执行单元407，用于根据嵌入式GIS内存中的块数据结构内的空间数据执行地图绘制或者查询操作。在本发明实施例中，执行单元407根据内存中的块数据结构内的空间数据执行地图绘制或者查询操作。本发明实施例提供的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，采用四叉树空间索引技术，可以提升空间索引的效率，能够快速定位所要访问的数据，减少空间索引运算的复杂度，减少数据访问时的CPU运算次数，避免进行复杂运算。通过建立分块存储的空间数据与嵌入式GIS内存的对应关系，可以减少内存的申请与使用，并且可以控制其上限，在访问数据时减少IO操作，节省数据访问时间，并且块数据的访问采取随画随取，随取随丢的策略， 可以减少内存消耗。以上所述的具体实施方式
，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式
而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，其特征在于，所述的系统包括车载嵌入式GIS终端，设置于被监控车辆中，用于接收定位信息并将定位信息上报；导航卫星，用于为车载嵌入式GIS终端提供定位信息；移动基站，用于接收车载嵌入式GIS终端上报的定位信息，并将所述的定位信息发送至监控服务器；监控服务器，用于通过网络接收移动基站发送的车载嵌入式GIS终端的定位信息。
2.根据权利要求1所述的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，其特征在于，所述的车载嵌入式GIS终端还包括连接测试单元，分别测试通过导航卫星和移动基站访问监控服务器的连接速度；连接选择单元，根据连接测试单元的测试结果，选择连接速度快的路径将定位信息上报至监控服务器。
3.根据权利要求1所述的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，其特征在于，所述的车载嵌入式GIS终端包括导航卫星单元，用于与导航卫星通讯，接收导航卫星发送的定位信息。
4.根据权利要求1所述的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，其特征在于，所述的导航卫星也用于接收车载嵌入式GIS终端上报的定位信息，并将所述的定位信息发送至监控服务器。
5.根据权利要求1所述的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，其特征在于，所述的移动基站也用于为车载嵌入式GIS终端提供定位信息。
6.根据权利要求1所述的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，其特征在于，所述的导航卫星包括GPS卫星、GL0NASS卫星、北斗卫星和Galileo卫星。
7.根据权利要求1所述的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，其特征在于，所述的车载嵌入式GIS终端还包括空间数据解析单元，用于解析空间数据并将解析后的空间数据分块；空间索引建立单元，用于根据分块的空间数据建立四叉树空间索引数据；对应关系建立单元，用于建立分块存储的空间数据与嵌入式GIS内存的对应关系。
8.根据权利要求7所述的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，其特征在于，所述的车载嵌入式GIS终端还包括索引数据装载单元，用于在嵌入式GIS初始化之后，将四叉树空间索引数据装载至嵌入式GIS内存中。
9.根据权利要求7所述的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，其特征在于，所述的车载嵌入式GIS终端还包括空间数据定位单元，用于根据地图的显示范围，通过四叉树空间索引数据定位到所要访问的空间数据。
10.根据权利要求9所述的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，其特征在于，所述的车载嵌入式GIS终端还包括空间数据装载单元，用于将定位到所要访问的空间数据一次性装载到嵌入式GIS内存中的块数据结构内；执行单元，用于根据嵌入式GIS内存中的块数据结构内的空间数据执行地图绘制或者CN 102176039 A权禾丨J 要求书2/2页查询操作。
全文摘要
本发明是关于一种交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，所述的系统包括车载嵌入式GIS终端，设置于被监控车辆中，用于接收定位信息并将定位信息上报；导航卫星，用于为车载嵌入式GIS终端提供定位信息；移动基站，用于接收车载嵌入式GIS终端上报的定位信息，并将所述的定位信息发送至监控服务器；监控服务器，用于通过网络接收移动基站发送的车载嵌入式GIS终端的定位信息。本发明实施例提供的交通行业嵌入式GNSS车辆监控系统，可以对车辆进行实时监控，实时的掌握车辆的位置信息。
文档编号G01S19/03GK102176039SQ20111002747
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月25日 优先权日2011年1月25日
发明者刘建, 李小楠, 汪宏宇 申请人:北京中交通信科技有限公司