【摘 要】针对城市建筑垃圾运输车辆难以实现现场动态化管理问题，根据需求功能调查，设计了车辆定位显示终端、车辆定位与远程通信，以及管控中心的车辆智能管理系统，实现了货箱的实时监测、车辆内屏信息显示、车辆状态监控及服务。该系统可为工程车辆智能化管理系统设计提供参考，实现车辆远程控制与智能化管理。
【关键词】建筑垃圾；运输车辆；智能；管理系统
1引言
随着城市化进程的加快和城中村拆迁改造项目的大量实施，承担城市建筑运输的车辆工作环境恶劣，工作效率低下，施工现场主要依靠现场人员管控，难以实现对现场的动态智能化管理[1]。随着以“互联网+”模式为代表的跨领域融合发展模式的兴起，为车辆的智能管控提供了技术支撑[2]。本文以城市智能环保型建筑运输车为研发对象，依靠北斗智能监控系统为基础，结合路线规划控制，自动分区限速以及车辆控制等多项智能系统的使用，结合管控平台的建设，有效提升运输公司对渣土车辆的管控和监督，大幅提升运营效率，有效的化解渣运企业及城市渣运市场管理的难题。
2智能管理系统总体设计
2.1系统总体框架
开展城市建筑运输渣土车远程监控和智能管理系统的总体设计，首先根据工作条件、工作环境、现场管理规定以及车辆使用者的需求进行调查，确定主要功能，包括车辆远程监控(车辆实时位置、车辆行驶路径轨迹、封闭车厢的状况、行驶区域的限速要求等)、影像管理系统(车辆影像及数据传输)、车辆报警系统（超速、超载、车辆故障等）、车辆使用统计分析、系统设置等。智能管控平台主要由数据远程采集与通信、管控平台及客户服务管理等组成。①数据远程采集及通信。车辆实时数据获取主要有车载终端云完成，车载终端在驾驶室内，具体采集数据包括车辆实时状态、车辆行驶轨迹路线、车辆工作状态、车辆摄像监控，通过无线通信将相关数据传送给管控平台。硬件包括GPS/北斗卫星定位、无线通信模块、视频监控模块、数据采集处理模块等。②管控平台是整个系统的大脑中枢，收集管控车辆的所有信息，并可以下发指令，如图1所示[3]。③客户服务管理主要包括使用客户的服务需求、统计分析系统，为客户创造更大价值[4]。
2.2车辆定位与远程数据传输
车辆实时定位结合GPS、北斗导航、车联网等技术[5][6]。定位显示装置安装在车辆上，通过管控平台和显示终端互融互通，进行两者之间的智能化管理[7]。其包含GPRS无线通信、CAN总线、GPS/北斗、控制模块等，见图2[1]。嵌入集成一体式车载显示终端主要有GPS/北斗双模卫星定位、影像监控、CAN/LIN数据总线、显示屏、语音及无线通信等，详见图3。
2.3远程管控平台设计
管控平台对所有管辖车辆终端和业务进行智能化管理，并承担相应综合应用场景，参见图4、图5。管控平台为保证较高的使用可靠性，采用双备份网络和双备份系统，以起到双保险的作用。
2.4系统应用实例
智能管理系统依靠“物联网”技术和汽车电子技术实现对车辆的远程控制。
2.4.1数据终端
设备终端能够建立与发动机和城市垃圾运输车平台的信息交互，同时采集整车数据，发送到管控平台。管控平台能够根据整车运行信息判断城市垃圾运输车的运行工况，进而对违规操作进行提醒，并且限制车辆行驶，甚至限制启动，以保障车辆和驾驶员的安全。终端本身符合《符合道路运输车辆卫星定位系统北斗兼容车载终端技术规范的车辆终端公告》，接入管控平台后，覆盖移动运营商的网络覆盖范围，水平定位≤15m，与管控平台数据通信延时≤2s，触发报警后，响应时间≤5s，行驶速度准确度≤±2km/h。数据终端具有指纹识别功能，对留存指纹识别后，车辆方能启动。数据终端和智能平台无缝对接，采集各种数据，并且根据业务规则自主计算，如车辆车速超过规定车速等，执行显示、报警、上报、限制车辆、解除限制等指令。具备自动、实时采集信息、保存所有信息、数据，时间能够达到30天以上；实时上传车辆作业情况（位置、方向、速度、状态以及工地、消纳场、停车情况）和车辆事件统计数据（进/出工地、停车场、消纳场，及超速、越界、无证运输、闯禁区、违规运输、提前运输等)。即便通信暂时中断（无信号或弱信号)，恢复信号后也能及时执行先前指令；还具备休眠功能，当内置电池电量耗尽时，向管控平台发送警报。
2.4.2货箱监测装置
安装在货箱顶部的监控摄像可以在线实时监控货箱封闭的状态，实现了双保险，既可以系统监控，还可以通过人实时监控，进一步杜绝超限、超载。同时支持拓展驾驶室内部以及车辆前、右、后等位置的摄像装置，可以提升驾驶安全。视频装置的摄像头防护等级达到了IP65，图像分辨率达到了4CIF以上。顶盖未关闭到位，车辆只能用20km/h的速度行驶，通过顶盖到位开关来判断顶盖是否到达正确位置，顶盖密闭可以杜绝城市垃圾运输车违规超载和超高，同时通过设备终端与管控平台交互信息，发送限速指令，控制发动机，限制车辆速度，并且在终端上提示司机，顶盖未能正确到位，请处理。货箱上安装有载重传感器，驾驶室举升开关信号接入数据终端，传感器和开关信号可通过数据终端，管控平台能够监控货箱上的载重和货箱举升状况。
2.4.3信息内屏装置
驾驶室安装有能与管控平台实时交互的显示屏，驾驶员可以通过显示屏查看标示路线、工地、消纳场、禁区、限速区、停车场等电子围栏区域的电子地图；获取车辆路线、核准证、工地、消纳场、违规情况等相关信息；查询核准证具体内容包括工地名称、消纳场名称、路线、开工日期等；还能够接收平台下发的其他公告信息。信息外屏装置：驾驶室风窗玻璃上设置文字显示屏幕，反复显示车辆实时速度、行驶状态等信息，且昼夜均能清晰可见车外5m处人员。
3总结
随着经济建设的飞速发展，人们对城市建筑垃圾运输车辆的现场车辆性能状况、智能化管理水平、工作安全可靠性、维护修理的时效性等各方面的要求越来越高。项目从用户需求分析入手，设计开发出了一套远程监控智能管理系统。①深层挖掘客户使用本系统本质和潜在的需求，设计出车辆智能管理系统框架；②针对智能管理系统的功能需求，搭建车辆定位与远程数据传输、远程管控平台框架；③设计开发出城市建筑垃圾运输车辆智能管理系统，客户可以通过网络在办公室实现对多台设备的实时监控和动态管理。
作者：周庆金 刘建军 田荣 陈刚 单位：中国重汽集团福建海西汽车有限公司 三明学院机电工程学院
