一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法.pdf

本发明公开了一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法，是用标定的方式来获得车辆实际行驶距离与GPS数据计算距离之间的矫正系数，然后基于该矫正系数去矫正利用GPS位置信息所计算出的行驶距离来实时得出里程数据，并通过累加的方式得出总行驶里程，然后将采集车辆的行驶记录数据以及行驶里程缓存到RAM存储器中，并对每一次计算出累积里程和平均速度后都对该数值添加校验后作映像保存，并采用窗口机制进行数据的传输，将数据传输给管理中心的计算机处理系统，以便于管理中心对车辆的实时运行状态、行驶里程进行实时有效的监测，并通过行驶里程统计、分析，可以实现对汽车进行实时管理和有效调配。

权利要求书
1.  一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法，包括矫正系数标定和实时检测、统计两个过程：
在矫正系数标定过程，它包括如下步骤：
a.将车辆的行驶速度划分成连续的若干个速度区间；
b.让指定的车辆以某一速度区间内所设定的速度行驶，该辆车的车载终端的GPS模块实时采集GPS数据，并将GPS数据输给车载终端的微处理器系统，车载终端的微处理器系统根据前后秒位置点经度、纬度数据计算出每秒汽车的行驶距离；同时，采用实测的方式测出所述汽车每秒的实际行驶距离；
c.车载终端的微处理器系统将所述汽车每秒的实际行驶距离与计算行驶距离进行比较，得到一个对应于上述所述速度区间的矫正系数；
d.不断地改变车辆的行驶速度，以对应于每一个速度区间，重复步骤b、步骤c得到若干个与各速度区间成一一对应关系的矫正系数，车载终端的微处理器系统将各矫正系数存储在车载终端的FLASH存储器中；
在实时检测、统计处理过程，它包括如下步骤：
e.车台注册：车载终端的微处理器系统通过车载终端的GPRS模块经由GPRS无线通信网络向管理中心的计算机处理系统发送注册请求，管理中心的计算机处理系统接受注册请求后，在其数据库中建立所述车载终端的数据存储区，并将赋予该车载终端的身份标识ID发送给所述车载终端以供数据上传时使用；
f.车载终端的GPS模块每间隔一秒实时采集一次包括经度、纬度、速度、时间的GPS数据，并将GPS数据输给车载终端的微处理器系统，车载终端的微处理器系统根据前后秒位置点的经度、纬度数据计算出该秒钟汽车的行驶距离；当车载终端的GPS模块采集不到GPS数据时，车载终端的微处理器系统以当前点往前一段时间内的平均速度作为当前速度来计算得到汽车的行驶距离；
g.车载终端的微处理器系统对当前速度进行判别，根据该速度值所处的速度区间从FLASH存储器中读取对应于该速度区间的矫正系数，并利用该矫正系数对步骤f所计算出来的行驶距离进行矫正，从而得到计算里程数据；
h.车载终端的微处理器系统对计算里程数据进行累加，从而获得当前时间点的总行驶里程；
i.车载终端的微处理器系统将当前时间点的总行驶里程缓存在车载终端的RAM存储器中；
j.车载终端的微处理器系统从车载终端的RAM存储器中读取包括总行驶里程在内的车辆行驶数据向管理中心的计算机处理系统发送数据包，传送数据包时，是采用窗口机制进行数据的传输，以一个窗口的数据作为一个确认应答单元，在应答帧中包含数据接收结果信息，明确指示未接收成功的数据在窗口中的位置，车载终端的微处理器系统根据应答信息进行重传，直到管理中心的计算机处理系统确认一个窗口的数据全部接收成功为止；
k.管理中心的计算机处理系统将当前接收的总行驶里程数据存储在管理中心的数据库中所对应的该车载终端的数据存储区中，并将所述总行驶里程数据以及以前的所有历史数据处理成一条以时间为横轴总行驶里程为纵轴的光滑曲线或对应的数据表；
l.管理中心的计算机处理系统根据车辆管理者所输入的时间或时间段条件，由上述以时间为横轴总行驶里程为纵横的关系曲线或对应的数据表中读取或计算获得所述车辆的总行驶里程或时间段内的行驶里程。

2.  根据权利要求1所述的一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法，其特征在于：所述的步骤i中，还包括在总行驶里程中添加校验码并在车载终端的RAM存储器中做映像存储。

3.  根据权利要求1所述的一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法，其特征在于：所述的步骤i中还包括设置一个时间长度的采集周期，当该采集周期的时间点到达时，车载终端的微处理器系统将当前时间点的总行驶里程存储在车载终端的FLASH存储器中。

4.  根据权利要求1所述的一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法，其特征在于：所述的步骤j中，传输数据时车载终端的微处理器系统还在每帧数据中添加校验码，并由管理中心的计算机处理系统进行校验的逆运算，来验证数据的真实性。

说明书一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法
技术领域
本发明涉及机动车辆运行数据处理技术领域，特别是涉及一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法。
背景技术
随着经济全球化的发展，物流也向着现代化方向迅速发展。物流现代化不仅指物流手段(物流设施、设备等)和物流技术达到或接近世界先进水平，而且指物流管理(包括组织、计划编制、运输方案选择、经济指标确定等)的科学化。汽车行驶里程统计是现代物流管理中的一个组成部分。对车辆的行驶状态、行驶里程进行实时监控可以及时统计和发现车辆行驶效率低下的现象，确定并且最大限度地消除产生这个现象所涉及的人员、车辆和道路等方面的原因，可以加快货物传递速度、提高车辆使用效率、提高投入产出比，这将能极大提升公司在市场中的形象、拓展市场分额。但是，现有的汽车行驶里程统计只能通过汽车里程表码盘来统计出该辆汽车的行驶里程，存在着如下不足：一是只能在该辆汽车上察看具体数值，给管理中心的监控和统计造成了难度；二是里程表码盘只能统计出现时的总里程数据，无法看到之前的某段时间内的里程数据；三是数值易于被撰改，从而造成数据的失真。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法，是集GPS全球定位技术、微电子技术以及无线通讯和计算机应用技术于一体，可对车辆的实时运行状态、行驶里程进行实时有效的监测，并通过行驶里程统计、分析，达到对汽车进行实时管理和有效调配的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法，包括矫正系数标定和实时检测、统计两个过程：
在矫正系数标定过程，它包括如下步骤：
a.将车辆的行驶速度划分成连续的若干个速度区间；
b.让指定的车辆以某一速度区间内所设定的速度行驶，该辆车的车载终端的GPS模块实时采集GPS数据，并将GPS数据输给车载终端的微处理器系统，车载终端的微处理器系统根据前后秒位置点经度、纬度数据计算出每秒汽车的行驶距离；同时，采用实测的方式测出所述汽车每秒的实际行驶距离；
c.车载终端的微处理器系统将所述汽车每秒的实际行驶距离与计算行驶距离进行比较，得到一个对应于上述所述速度区间的矫正系数；
d.不断地改变车辆的行驶速度，以对应于每一个速度区间，重复步骤b、步骤c得到若干个与各速度区间成一一对应关系的矫正系数，车载终端的微处理器系统将各矫正系数存储在车载终端的FLASH存储器中；
在实时检测、统计处理过程，它包括如下步骤：
e.车台注册：车载终端的微处理器系统通过车载终端的GPRS模块经由GPRS无线通信网络向管理中心的计算机处理系统发送注册请求，管理中心的计算机处理系统接受注册请求后，在其数据库中建立所述车载终端的数据存储区，并将赋予该车载终端的身份标识ID发送给所述车载终端以供数据上传时使用；
f.车载终端的GPS模块每间隔一秒实时采集一次包括经度、纬度、速度、时间的GPS数据，并将GPS数据输给车载终端的微处理器系统，车载终端的微处理器系统根据前后秒位置点的经度、纬度数据计算出该秒钟汽车的行驶距离；当车载终端的GPS模块采集不到GPS数据时，车载终端的微处理器系统以当前点往前一段时间内的平均速度作为当前速度来计算得到汽车的行驶距离；
g.车载终端的微处理器系统对当前速度进行判别，根据该速度值所处的速度区间从FLASH存储器中读取对应于该速度区间的矫正系数，并利用该矫正系数对步骤f所计算出来的行驶距离进行矫正，从而得到计算里程数据；
h.车载终端的微处理器系统对计算里程数据进行累加，从而获得当前时间点的总行驶里程；
i.车载终端的微处理器系统将当前时间点的总行驶里程缓存在车载终端的RAM存储器中；
j.车载终端的微处理器系统从车载终端的RAM存储器中读取包括总行驶里程在内的车辆行驶数据向管理中心的计算机处理系统发送数据包，传送数据包时，是采用窗口机制进行数据的传输，以一个窗口的数据作为一个确认应答单元，在应答帧中包含数据接收结果信息，明确指示未接收成功的数据在窗口中的位置，车载终端的微处理器系统根据应答信息进行重传，直到管理中心的计算机处理系统确认一个窗口的数据全部接收成功为止；
k.管理中心的计算机处理系统将当前接收的总行驶里程数据存储在管理中心的数据库中所对应的该车载终端的数据存储区中，并将所述总行驶里程数据以及以前的所有历史数据处理成一条以时间为横轴总行驶里程为纵轴的光滑曲线或对应的数据表；
l.管理中心的计算机处理系统根据车辆管理者所输入的时间或时间段条件，由上述以时间为横轴总行驶里程为纵横的关系曲线或对应的数据表中读取或计算获得所述车辆的总行驶里程或时间段内的行驶里程。
所述的步骤i中，还包括在总行驶里程中添加校验码并在车载终端的RAM存储器中做映像存储。
所述的步骤i中还包括设置一个时间长度的采集周期，当该采集周期的时间点到达时，车载终端的微处理器系统将当前时间点的总行驶里程存储在车载终端的FLASH存储器中。
所述的步骤j中，传输数据时车载终端的微处理器系统还在每帧数据中添加校验码，并由管理中心的计算机处理系统进行校验的逆运算，来验证数据的真实性。
本发明的一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法，车载终端利用GPS模块实时接收GPS位置信息，GPS数据的接收间隔为1秒，根据前后秒位置点数据(经度、纬度)计算出每秒汽车的行驶距离并对该距离值进行矫正，累加矫正后的距离值，从而统计出车辆的总行驶里程。对每秒距离值进行矫正的矫正系数是通过车辆实际行驶测试得出的实测距离与GPS数据计算距离的误差得到的矫正系数；该矫正系数根据车辆的行驶速度进行了量化，不同的速度区间有不同的矫正系数；可以通过大量的反复多次实测对比来计算得出矫正系数，这要比一般用理论模型得到矫正系数更接近实际。在每一次计算出累积里程和平均速度后都对该数值添加校验后作映像保存，以便当车载终端复位后恢复相应参数，确保里程统计的可靠性。对总里程的统计每隔两个小时存储在非易失性存储器即FLASH存储器中，既保证总里程数据的不丢失，又减少了对FLASH存储器的擦写，提高了FLASH存储器的使用寿命。当车载终端由于干扰或屏蔽物的遮挡短暂不定位时，通过不定位前计算并存储的平均速度，对总里程进行补偿，进一步提高了总里程数据的真实性。
本发明的一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法，管理中心的计算机处理系统根据需要通过无线网络设定车载终端对里程信息的采样方式和传输方式；车载终端则根据设定的车辆不同状态下(点火和熄火)采样参数采集车辆的行驶记录数据以及行驶里程，并缓存该信息到RAM存储器中，行驶记录数据包括发送时间间隔内的行驶里程、采样时间点、采样时刻点的位置信息、每分钟的平均速度以及司机编号；实时动态在RAM中保存行驶数据的发送起始地址和行驶数据的下一包数据的存储地址，保存时加入校验机制，以便当车载终端出现意外复位时能快速可靠的恢复这两个关键参数，提高执行效率。车载终端的定时检索模块定时检索RAM区中未发送的行驶记录数据后，启动无线数据通讯模块向管理中心的计算机处理系统进行可靠传输；传输时在每帧数据中添加校验码，防止传输中的干扰而导致数据出现错误，在接收端进行校验的逆运算，确保接收到的数据是真实的。管理中心的计算机处理系统根据车辆上传的行驶记录数据实时统计车辆的行驶里程和行驶状态。
本发明的有益效果是，由于采用了标定的方式来获得车辆实际行驶距离与GPS数据计算距离之间的矫正系数，然后基于该矫正系数去矫正利用GPS位置信息所计算出的行驶距离来实时得出里程数据，并通过累加的方式得出总行驶里程，从而实现了对车辆的实时运行状态、行驶里程进行实时有效的监测；由于在数据处理方面采用了将采集车辆的行驶记录数据以及行驶里程缓存到RAM存储器中，并对每一次计算出累积里程和平均速度后都对该数值添加校验后作映像保存，以便当车载终端复位后恢复相应参数，可以确保里程统计的可靠性；由于在数据传输上采用了窗口机制进行数据的传输，以一个窗口的数据作为一个确认应答单元，在应答帧中包含数据接收结果信息，明确指示未接收成功的数据在窗口中的位置，车载终端根据应答信息进行重传，直到管理中心的计算机处理系统确认一个窗口的数据全部接收成功；传输时在每帧数据中添加校验码，防止传输中的干扰而导致数据出现错误，在接收端进行校验的逆运算，确保接收到的数据是真实的。通过对车辆的实时运行状态、行驶里程进行实时有效的监测，以及通过行驶里程统计、分析，可以实现对汽车进行实时管理和有效调配。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法不局限于实施例。
附图说明
图1是本发明数据采集流程图；
图2是本发明数据传输流程图。
具体实施方式
参见附图所示，本发明的一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法，包括矫正系数标定和实时检测、统计两个过程：
在矫正系数标定过程，它包括如下步骤：
a.将车辆的行驶速度划分成连续的若干个速度区间；
b.让指定的车辆以某一速度区间内所设定的速度行驶，该辆车的车载终端的GPS模块实时采集GPS数据，并将GPS数据输给车载终端的微处理器系统，车载终端的微处理器系统根据前后秒位置点经度、纬度数据计算出每秒汽车的行驶距离；同时，采用实测的方式测出所述汽车每秒的实际行驶距离；
c.车载终端的微处理器系统将所述汽车每秒的实际行驶距离与计算行驶距离进行比较，得到一个对应于上述所述速度区间的矫正系数；
d.不断地改变车辆的行驶速度，以对应于每一个速度区间，重复步骤b、步骤c得到若干个与各速度区间成一一对应关系的矫正系数，车载终端的微处理器系统将各矫正系数存储在车载终端的FLASH存储器中；
在实时检测、统计处理过程，它包括如下步骤：
e.车台注册：车载终端的微处理器系统通过车载终端的GPRS模块经由GPRS无线通信网络向管理中心的计算机处理系统发送注册请求，管理中心的计算机处理系统接受注册请求后，在其数据库中建立所述车载终端的数据存储区，并将赋予该车载终端的身份标识ID发送给所述车载终端以供数据上传时使用；
f.车载终端的GPS模块每间隔一秒实时采集一次包括经度、纬度、速度、时间的GPS数据，并将GPS数据输给车载终端的微处理器系统，车载终端的微处理器系统根据前后秒位置点的经度、纬度数据计算出该秒钟汽车的行驶距离；当车载终端的GPS模块采集不到GPS数据时，车载终端的微处理器系统以当前点往前一段时间内的平均速度作为当前速度来计算得到汽车的行驶距离；
如图1所示，开始后，车载终端的微处理器系统会判断RAM存储器映像中的总里程是否有效，当判断为是时，则从RAM存储器映像中恢复总里程数据，当判断为否时，则从FLASH存储器中读取总里程数据，该总里程数据作为以下里程累加的基数；同时，车载终端的微处理器系统从RAM存储器中恢复车辆平均速度，当车载终端的GPS模块采集不到GPS数据时，用该平均速度来计算里程；接着，车载终端的微处理器系统会判断GPS数据是否有效，有效时，保存当前点的经纬度和速度值，并计算当前点往前20秒内的平均速度，平均速度的计算可以采用20秒，也可以采用10秒、30秒或其它的时间长度，这取决于对它的设定，然后车载终端的微处理器系统会判断是否有第一个有效点，是则返回读取GPS数据并判断是否有效，当不是第一个有效点时，就可以根据前后两点的经纬度计算单位时间内的里程，如果前面判别的GPS数据是无效时，则利用前20秒的平均速度和采样间隔计算出单位时间内的里程；
g.车载终端的微处理器系统对当前速度进行判别，根据该速度值所处的速度区间从FLASH存储器中读取对应于该速度区间的矫正系数，并利用该矫正系数对步骤f所计算出来的行驶距离进行矫正，从而得到计算里程数据；
h.车载终端的微处理器系统对计算里程数据进行累加，即将前面从RAM存储器映像中恢复的总里程数据或从FLASH存储器中读取的总里程数据低等为基数来进行累加，从而获得当前时间点的总行驶里程；
i.车载终端的微处理器系统将当前时间点的总行驶里程缓存在车载终端的RAM存储器中；
再如图1所示，在总行驶里程中添加校验码并在车载终端的RAM存储器中做映像存储，在平均速度中添加校验码并在车载终端的RAM存储器中做映像存储；车载终端的微处理器系统判断两个小时的定时时间是否到，若未到，返回读取GPS数据并判断是否有效，时间到，则在车载终端的FLASH存储器中存储总行驶里程，这实际上是设定一个时间长度的采集周期，当该采集周期的时间点到达时，车载终端的微处理器系统将当前时间点的总行驶里程存储在车载终端的FLASH存储器中，时间长度可以为2小时，也可以是其它的时间长度，比如1小时或3小时等；
j.车载终端的微处理器系统从车载终端的RAM存储器中读取包括总行驶里程在内的车辆行驶数据向管理中心的计算机处理系统发送数据包，传送数据包时，如图2所示，是采用窗口机制进行数据的传输，以一个窗口的数据作为一个确认应答单元，在应答帧中包含数据接收结果信息，明确指示未接收成功的数据在窗口中的位置，车载终端的微处理器系统根据应答信息进行重传，直到管理中心的计算机处理系统确认一个窗口的数据全部接收成功为止；传输数据时车载终端的微处理器系统在每帧数据中添加校验码，并由管理中心的计算机处理系统进行校验的逆运算，来验证数据的真实性；
k.管理中心的计算机处理系统将当前接收的总行驶里程数据存储在管理中心的数据库中所对应的该车载终端的数据存储区中，并将所述总行驶里程数据以及以前的所有历史数据处理成一条以时间为横轴总行驶里程为纵轴的光滑曲线或对应的数据表；
l.管理中心的计算机处理系统根据车辆管理者所输入的时间或时间段条件，由上述以时间为横轴总行驶里程为纵横的关系曲线或对应的数据表中读取或计算获得所述车辆的总行驶里程或时间段内的行驶里程。
通过上述方式，可以对车辆的实时运行状态、行驶里程进行实时有效的监测，解决了运营部门无法实时获得司机的行驶状态和行驶里程，无法对司机的一些违规事件，如随意改变行驶路线、虚报燃油费用等进行有效监控和管理的问题。
本发明的一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法，车载终端利用GPS模块实时接收GPS位置信息，GPS数据的接收间隔为1秒，根据前后秒位置点数据(经度、纬度)计算出每秒汽车的行驶距离并对该距离值进行矫正，累加矫正后的距离值，从而统计出车辆的总行驶里程。对每秒距离值进行矫正的矫正系数是通过车辆实际行驶测试得出的实测距离与GPS数据计算距离的误差得到的矫正系数；该矫正系数根据车辆的行驶速度进行了量化，不同的速度区间有不同的矫正系数；可以通过大量的反复多次实测对比来计算得出矫正系数，这要比一般用理论模型得到矫正系数更接近实际。在每一次计算出累积里程和平均速度后都对该数值添加校验后作映像保存，以便当车载终端复位后恢复相应参数，确保里程统计的可靠性。对总里程的统计每隔两个小时存储在非易失性存储器即FLASH存储器中，既保证总里程数据的不丢失，又减少了对FLASH存储器的擦写，提高了FLASH存储器的使用寿命。当车载终端由于干扰或屏蔽物的遮挡短暂不定位时，通过不定位前计算并存储的平均速度，对总里程进行补偿，进一步提高了总里程数据的真实性。
本发明的一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法，管理中心的计算机处理系统根据需要通过无线网络设定车载终端对里程信息的采样方式和传输方式；车载终端则根据设定的车辆不同状态下(点火和熄火)采样参数采集车辆的行驶记录数据以及行驶里程，并缓存该信息到RAM存储器中，行驶记录数据包括发送时间间隔内的行驶里程、采样时间点、采样时刻点的位置信息、每分钟的平均速度以及司机编号；实时动态在RAM中保存行驶数据的发送起始地址和行驶数据的下一包数据的存储地址，保存时加入校验机制，以便当车载终端出现意外复位时能快速可靠的恢复这两个关键参数，提高执行效率。车载终端的定时检索模块定时检索RAM区中未发送的行驶记录数据后，启动无线数据通讯模块向管理中心的计算机处理系统进行可靠传输；传输时在每帧数据中添加校验码，防止传输中的干扰而导致数据出现错误，在接收端进行校验的逆运算，确保接收到的数据是真实的。管理中心的计算机处理系统根据车辆上传的行驶记录数据实时统计车辆的行驶里程和行驶状态。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种基于无线网络和GPS位置信息实时统计汽车行驶里程的方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。