面向間歇性無(wú)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的土石方運(yùn)輸管理平臺(tái)研究

畢然

摘 要：目前交通建設(shè)項(xiàng)目中的重要問(wèn)題主要來(lái)自于在無(wú)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下針對(duì)施工場(chǎng)地的管理，包括人員管理、場(chǎng)地管理以及挖機(jī)與渣車等施工機(jī)械的管理。在現(xiàn)代化交通建設(shè)不斷增長(zhǎng)的情況下，有效解決管理問(wèn)題需要結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，以無(wú)需網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)設(shè)備為管理介質(zhì)促進(jìn)管理模式的轉(zhuǎn)變。智能交通有待建立以車為節(jié)點(diǎn)的信息系統(tǒng)——間歇性無(wú)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的土石方運(yùn)輸管理平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：交通運(yùn)輸;無(wú)網(wǎng)絡(luò);物聯(lián)網(wǎng)

1 簡(jiǎn)介

隨著近些年科技的進(jìn)步和勞動(dòng)人民的艱辛付出，我國(guó)的交通建設(shè)的發(fā)展取得世界矚目的成就。然而，每個(gè)工程龐大而繁雜，一些細(xì)節(jié)之處也仍舊留存著可以利用科技來(lái)提高工作效率的漏洞，例如土石方的運(yùn)輸管理等。施工現(xiàn)場(chǎng)土石方運(yùn)輸管理過(guò)程中存在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境差、人員監(jiān)管不到位、施工過(guò)程失控和數(shù)據(jù)不能保留而無(wú)法追溯等問(wèn)題，造成各方經(jīng)濟(jì)損失。

國(guó)內(nèi)一些地方政府出臺(tái)了關(guān)于土石方運(yùn)輸?shù)囊?guī)定，其中也有提到中途運(yùn)輸車的管理，主要是從安全的角度出發(fā)對(duì)人為活動(dòng)提出了約束。但關(guān)于實(shí)際的落實(shí)方法業(yè)界卻并沒(méi)有給出可以多方位全覆蓋的方案，本項(xiàng)目通過(guò)采取實(shí)地調(diào)查、上網(wǎng)收集相關(guān)資料進(jìn)行案例分析，提出一種面向間歇性無(wú)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的土石方運(yùn)輸管理模式，并利用物聯(lián)網(wǎng)、Web Service、云服務(wù)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)從挖機(jī)與渣車的配對(duì)、挖機(jī)實(shí)際操作高效率運(yùn)行、渣車行為監(jiān)控和后期數(shù)據(jù)分析等方面著手研發(fā)軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)土石方運(yùn)輸管理的精準(zhǔn)化和透明化，從而補(bǔ)足上文所提出的土石方運(yùn)輸管理中所存在的漏洞，提高土石方運(yùn)輸效率及其與其他項(xiàng)目的工作契合度，為行業(yè)內(nèi)部提供積極創(chuàng)新，不斷進(jìn)取環(huán)境添磚加瓦，同時(shí)也為相似應(yīng)用提供一種新的思路。

2 可行性的具體研究分析

2.1 前期調(diào)研

以土石方施工單位項(xiàng)目監(jiān)管負(fù)責(zé)人為采訪對(duì)象，對(duì)施工過(guò)程中存在監(jiān)管不力的方面進(jìn)行調(diào)查，收集相應(yīng)的需求。并把結(jié)果進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)，再結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際，團(tuán)隊(duì)成員間集思廣益、反復(fù)討論、進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，探究如何結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以達(dá)到土石方工程監(jiān)管中數(shù)據(jù)的透明化與方法的可行性。

2.2 可行性分析

本項(xiàng)目通過(guò)充分的市場(chǎng)調(diào)查與技術(shù)手段的可實(shí)施性展開(kāi)可行性研究，具體如下：（1）技術(shù)可行性：在有網(wǎng)絡(luò)條件下，將設(shè)備終端、互聯(lián)網(wǎng)、GPS收集的數(shù)據(jù)利用編程手段進(jìn)行處理并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。在無(wú)網(wǎng)絡(luò)條件下，可通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)，接入對(duì)講機(jī)實(shí)現(xiàn)渣車與挖機(jī)之間的信息交流，待恢復(fù)有網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)后，將收集的數(shù)據(jù)上傳至云服務(wù)器，有效的實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的監(jiān)管。（2）社會(huì)可行性：土石方工程確實(shí)存在監(jiān)管不力的弊端，調(diào)查顯示，對(duì)于施工車輛的數(shù)據(jù)化監(jiān)管相關(guān)行業(yè)背景缺乏，現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用不成熟。（3）經(jīng)濟(jì)可行性：通過(guò)開(kāi)發(fā)APP和接入對(duì)講機(jī)的形式，是在工程負(fù)責(zé)人可負(fù)擔(dān)監(jiān)管成本范圍內(nèi)解決問(wèn)題。

2.3 關(guān)鍵技術(shù)搜集及調(diào)研

（1）結(jié)合工程實(shí)際，了解調(diào)查土石方工程現(xiàn)狀的相關(guān)資料。（2）對(duì)收集到的資料進(jìn)行收集整理分析，了解國(guó)外解決方案，并結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出合適的監(jiān)管方法。（3）利用相關(guān)因子分析進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后運(yùn)用GPS、python實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控。

2.4 信息技術(shù)對(duì)交通運(yùn)輸管理的作用

隨著我國(guó)智能化城市建設(shè)的不斷發(fā)展，智能交通建設(shè)也受到了人們的普遍關(guān)注。采用現(xiàn)代化的信息技術(shù)對(duì)交通運(yùn)輸進(jìn)行科學(xué)管理，尤其是智能交通系統(tǒng)和移動(dòng)端設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用，可以有效地把機(jī)械、施工人員和施工場(chǎng)地三者有效的聯(lián)系起來(lái)，能夠有效緩解交通擁堵的社會(huì)問(wèn)題，形成信息化、智能化和社會(huì)化的全新交通建設(shè)管理模式。

3 項(xiàng)目計(jì)劃及技術(shù)路線

3.1 項(xiàng)目計(jì)劃

本項(xiàng)目產(chǎn)品是采用具有Android或ios系統(tǒng)的手機(jī)作為終端，在終端上開(kāi)發(fā)app軟件。根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求，基于云服務(wù)和大數(shù)據(jù)架構(gòu)，通過(guò)連接對(duì)講機(jī)與手機(jī)端口，整合軟硬件開(kāi)發(fā)，解決在土石方工地中間歇性無(wú)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下監(jiān)理方對(duì)挖車、渣車的管理不當(dāng)，監(jiān)控不力等問(wèn)題。

（1）主要技術(shù)需求：1）挖車和渣車點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配對(duì)任務(wù)的實(shí)時(shí)推送，并實(shí)現(xiàn)高效的路線管理;2）實(shí)現(xiàn)對(duì)講機(jī)與手機(jī)共聯(lián)，實(shí)現(xiàn)間歇性無(wú)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸;3）后端云數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與處理。（2）平臺(tái)運(yùn)行方案：1）服務(wù)端方案：采用一人一機(jī)的方式，駕駛?cè)藛T在手機(jī)上接受任務(wù)，到達(dá)任務(wù)指定地點(diǎn)進(jìn)行工作，后臺(tái)采集并存儲(chǔ)GPS路線信息，以便對(duì)行駛路徑進(jìn)行綜合分析，計(jì)算合理油量范圍等相關(guān)指標(biāo);2）終端方案：分別設(shè)置發(fā)送任務(wù)和接受任務(wù)兩個(gè)操作端，挖機(jī)系統(tǒng)通過(guò)渣車空載情況及距離感應(yīng)可配對(duì)渣車并對(duì)其發(fā)送指定任務(wù)，車輛工作過(guò)程中app通過(guò)GPS記錄路徑數(shù)據(jù)，并按照時(shí)間間隔通過(guò)3G/4G/5G網(wǎng)絡(luò)向服務(wù)器上傳。（3）模擬（設(shè)想）產(chǎn)品預(yù)實(shí)現(xiàn)主要運(yùn)行流程。

3.2 技術(shù)路線

本項(xiàng)目的技術(shù)路線如下：（1）為對(duì)講機(jī)添加GPS模塊：首先需要對(duì)添加一個(gè)GPS模塊，使得工程中使用的對(duì)講機(jī)能夠?qū)囕v位置進(jìn)行實(shí)時(shí)的定位。（2）手機(jī)與對(duì)講機(jī)進(jìn)行連接，使用數(shù)據(jù)線進(jìn)行兩種連接制作一根音頻線，對(duì)于安卓手機(jī)和IOS系統(tǒng)的手機(jī)，在Android、IOS端的SPK、MIC共地線分別接對(duì)講機(jī)的MIC、SPK及共地線。 （3）根據(jù)已有的軟件DroidRTTY或DroidPSK進(jìn)行了解并在原有的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)講機(jī)設(shè)備之間的文字傳輸二次開(kāi)發(fā)，結(jié)合對(duì)講機(jī)設(shè)備中的GPS模塊獲取其位置信息（經(jīng)緯度）和設(shè)備編號(hào)，最終實(shí)現(xiàn)將設(shè)備編號(hào)和定位發(fā)送到另一臺(tái)設(shè)備。（4）結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，對(duì)項(xiàng)目所需的數(shù)據(jù)庫(kù)模型進(jìn)行建立，建表至少滿足3NF，消除傳遞依賴，在數(shù)據(jù)安全上，采用用戶識(shí)別和鑒別、存取控制、視圖機(jī)制、審計(jì)、數(shù)據(jù)加密等方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性控制。（5）設(shè)置時(shí)間周期，對(duì)車輛的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，將工程上的設(shè)備將數(shù)據(jù)集中傳輸?shù)揭慌_(tái)設(shè)備（該設(shè)備處在有網(wǎng)絡(luò)條件下），最終將獲得到的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器。（6）使用web技術(shù)對(duì)車輛位置進(jìn)行標(biāo)簽并展示，調(diào)用地圖接口對(duì)車輛的位置進(jìn)行顯示，同時(shí)也可輸入所需地的位置坐標(biāo)，結(jié)合歐氏距離的計(jì)算得出最近的車輛編號(hào)，并進(jìn)行呼叫。

4 項(xiàng)目特色與創(chuàng)新點(diǎn)

4.1 項(xiàng)目特色

結(jié)合我國(guó)土石方運(yùn)輸工程的發(fā)展建設(shè)歷程和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，本項(xiàng)目有以下幾個(gè)特色：（1）定時(shí)持續(xù)采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行后臺(tái)實(shí)時(shí)分析，進(jìn)行可視化管理。（2）實(shí)時(shí)向人工推送運(yùn)輸任務(wù)信息，并規(guī)劃最優(yōu)運(yùn)輸路線。（3）采用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，提高數(shù)據(jù)的可維護(hù)性，安全性。采并用web技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的相關(guān)操作。

4.2 項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

本項(xiàng)目主要針對(duì)土石方運(yùn)輸過(guò)程中的業(yè)務(wù)現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各級(jí)人員，車輛（包括挖機(jī)和渣車）進(jìn)行數(shù)字可視化管理，現(xiàn)具有以下創(chuàng)新點(diǎn)：（1）通過(guò)挖機(jī)和渣車的智能化管理，減少兩車資源配用不合理的現(xiàn)象，最大程度提高兩車適配能力，實(shí)現(xiàn)資源合理化。（2）結(jié)合相應(yīng)算法，對(duì)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、處理。實(shí)現(xiàn)跟蹤現(xiàn)場(chǎng)每一輛挖機(jī)、渣車實(shí)際行為的操作，減少人工造成的行為不規(guī)范、車輛油耗異常等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)資源科學(xué)化。（3）結(jié)合運(yùn)輸過(guò)程中的實(shí)際情況，對(duì)人工和車輛的智能化管理進(jìn)行改進(jìn)和更新，及時(shí)解決相應(yīng)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)智能化。（4）實(shí)現(xiàn)區(qū)域無(wú)網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸，減少地域地形等因素導(dǎo)致的車輛指令傳達(dá)不及時(shí)，網(wǎng)絡(luò)通訊中斷等問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)工程效率化。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)我國(guó)交通運(yùn)輸管理的影響十分重大，交通運(yùn)輸行業(yè)在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的指引下，一定能夠形成以電子計(jì)算機(jī)和智能化為特征的交通運(yùn)輸管理體系。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)的改革和優(yōu)化，促進(jìn)現(xiàn)代化的交通運(yùn)輸管理模式快速發(fā)展，使得我國(guó)交通運(yùn)輸不斷完善和進(jìn)步。

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