基于Web的GPS監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

彭 可，范 平，余 凱

(湖北科技學院 計算機科學與技術(shù)學院，湖北 咸寧 437100)

隨著時代的發(fā)展,汽車數(shù)量的劇增,交通管理以及車輛安全越來越受到重視。雖然現(xiàn)在已經(jīng)有很多成熟的監(jiān)控系統(tǒng)或監(jiān)控技術(shù)，比如利用高清攝像頭定點監(jiān)控或利用高清攝像頭實時監(jiān)控，然而基于Web形式的監(jiān)控系統(tǒng)卻很少見。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的普及，采用Web形式的監(jiān)控系統(tǒng)將會廣泛被人們接受和應(yīng)用。

基于Web的GPS監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛運行狀態(tài)，能夠?qū)囕v的實時監(jiān)控，能夠?qū)崟r查看車輛的地理位置，并能結(jié)合百度地圖實時顯示車輛位置。不僅可以保證車輛的安全，更可以用在對道路的交通管理，本系統(tǒng)也可應(yīng)用與智能交通系統(tǒng)中。

系統(tǒng)采用了Jquery模塊化調(diào)用方式，方便了對文檔對象的操作；同時使用了支持動態(tài)從數(shù)據(jù)庫引入數(shù)據(jù)的dtree、使用Ajax技術(shù)，使程序更小、更快；使用Json文本格式，采用Net平臺，使程序更加合理，開發(fā)更加迅捷。

一、基于Web的GPS監(jiān)控系統(tǒng)框架

系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，由上至下依次可分為三個層次，表現(xiàn)層，業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)層。如圖1所示：

圖1 系統(tǒng)組織架構(gòu)圖

表現(xiàn)層：通過瀏覽器向用戶展示相應(yīng)數(shù)據(jù)處理結(jié)果；在本系統(tǒng)中表現(xiàn)形式為直接通過圖形化界面將所有結(jié)果顯示出來；

業(yè)務(wù)邏輯層：處理業(yè)務(wù)邏輯，包括GPS服務(wù)器，WEB服務(wù)器，GIS服務(wù)器；

數(shù)據(jù)層：實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲，用來實時存儲GPS信息數(shù)據(jù)，同時通過固定接口與業(yè)務(wù)邏輯層進行數(shù)據(jù)的交互，同時完成業(yè)務(wù)邏輯層的數(shù)據(jù)處理指令。

二、系統(tǒng)功能設(shè)計與實現(xiàn)

1.最后位置

查詢車輛保存在數(shù)據(jù)庫中的最后時刻的經(jīng)緯度坐標，車輛的行駛軌跡將會被記錄在數(shù)據(jù)庫中，選擇車輛后，業(yè)務(wù)邏輯層便會查詢該車輛的最后記錄位置，在百度地圖上顯示出來。

2.實時監(jiān)控

實時監(jiān)控是定時返回車輛位置的功能,終端每10秒上傳一個新的位置點,系統(tǒng)設(shè)置為每10秒查詢服務(wù)端是否有新信息點,如果有新信息，則更新地圖上車輛的位置。核心代碼如下：

for(var i=0；i

{

map.removeOverlay(markListWatch[i].gmark);

}

markListWatch.length = 0;

timer_url = createUrlLjj(ACT_POS_LAST + "&p1=" + id);

g_trackFlag=1;

isShishi = "1";

DingShiQi=0;

mapTimer();

3.歷史軌跡回放

選擇需要查詢的車輛之后，選擇起始時間和結(jié)束時間，即可查詢相應(yīng)時間段內(nèi)該車輛的行駛軌跡。查詢時業(yè)務(wù)邏輯層將該車輛在查詢時間內(nèi)之中的行駛軌跡數(shù)據(jù)取出來，在顯示層即在地圖上按坐標顯示出來。核心是先從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中將歷史軌跡點取出來，以Json對象的形式，通過Ajax形式傳到前臺頁面，然后利用百度地圖提供的Api函數(shù)，將點按照時間順序連成線并播放，從而實現(xiàn)車輛歷史軌跡回放。

歷史軌跡的具體實現(xiàn)核心算法代碼：

if ((PointList != null) && (PointList.length % 2 == 0) && (pos[15] != null))

{

for (var i = 0；i < (PointList.length / 2)；i++)

{

Points.push(new BMap.Point(PointList[i * 2]，PointList[i * 2 + 1]));

}

}

4.地圖標注

標注是用來表示一個點位置的可見元素，每個標注自身都包含地理信息。一個標注不論地圖移動、縮放，標注都會跟隨一起移動，保證了標注始終指向正確的地理位置。從DOM元素構(gòu)成角度看，一個完整的標注包含標注點擊區(qū)域、標注圖標、標注陰影，示意圖如圖2所示：

圖2 地圖標注示意圖

timer_url = createUrlLjj(ACT_AJAX_BIAOZHU + "&type=0&p1=" + biaozhula + "&p2=" + biaozhulo + "&p3=" + escape(text.toString()) + "&p4=" + id + "&p5=" + escape(xinxi.toString()));

mapbiaozhudian();

5.地圖搜索

在搜索條件區(qū)內(nèi)要搜索的地址，地圖會顯示你要搜索的地方，但是存在有些過于詳細的地址可能搜索不到，核心代碼如下：

function showAddress_BaiDuMap()

{

var address = document.getElementById("textaddress").value;

var local = new BMap.LocalSearch(map，{

renderOptions:{ map:map }

});

local.search(address);

}

6.設(shè)置圍欄

設(shè)置電子圍欄的目的是，確保目標車輛有規(guī)定的行駛范圍，系統(tǒng)實現(xiàn)了矩形和多邊形圍欄。利用百度地圖的API接口可以在地圖上畫出一個封閉的矩形或者多邊形區(qū)域，將指令下發(fā)給設(shè)備端。設(shè)備端根據(jù)當前的GPS經(jīng)緯度來判斷車輛是否在規(guī)定區(qū)域內(nèi)。

判斷車輛是否在圍欄內(nèi)，實際上就是判斷點是否在多邊形內(nèi)，通常采用射線法。

射線法判斷原理：從判斷點向X軸正方向作一條射線，然后計算該射線與多邊形每條邊的交點個數(shù)，如果沒有交點或者交點個數(shù)為偶數(shù)，那么點位于多邊形外部，如果交點個數(shù)為奇數(shù)，那么點位于多邊形內(nèi)部。 如圖3所示：點P1沿X軸正方向的射線與圖形S的交點個數(shù)為2，點P1位于圖形S外部；點P2與圖形S的交點個數(shù)為1，點P2位于圖形S的內(nèi)部。

圖3 射線法原理圖

具體實現(xiàn)方法：點的Y值大于等于多邊形上某個線段的最小值且小于該線段上的最大值，在該線段上取一個y值為點P.y的點P1。如果P.x

判斷車輛是否在區(qū)域內(nèi)的流程圖如下：

程序返回true時，表示點在多邊形區(qū)域內(nèi)，即車輛在規(guī)定區(qū)域內(nèi)，否則返回false，即車輛不在規(guī)定區(qū)域內(nèi)，這是可以告警，表示當前車輛已開出規(guī)定的區(qū)域范圍。

三、結(jié)束語

搭建基于Web的GPS監(jiān)控系統(tǒng)環(huán)境成本較低，可實時監(jiān)控多輛車輛，實時性高，可同時在多處Web瀏覽器上同時監(jiān)控某一輛車輛，執(zhí)行速度較快，安全性較高，因此有非常廣闊的市場前景，且使用時利用Web形式界面顯示操作簡單方便，易于被大眾所接受。記錄車輛的歷史行駛軌跡有助于保證車輛及車主的安全，若發(fā)生車輛被偷盜的現(xiàn)象，首先可根據(jù)實時監(jiān)控發(fā)現(xiàn)車輛，若不能夠?qū)崟r發(fā)現(xiàn)車輛，即可根據(jù)歷史行駛軌跡查看車輛的行駛軌跡和最后出現(xiàn)位置。在系統(tǒng)中可將車輛的常用行駛區(qū)域設(shè)置為圍欄，當車輛超出圍欄后即發(fā)布預(yù)警，設(shè)置車輛行駛區(qū)域后即可保證車輛的安全。

本系統(tǒng)主要從實際出發(fā)利用程序輸入設(shè)置車輛值從原理上設(shè)計并實現(xiàn)了系統(tǒng)應(yīng)具有的功能，若要實際應(yīng)用還需要進行車載設(shè)備端的設(shè)計。