GPS導(dǎo)航在車輛管理中的重要作用分析

宋雙慶

（大慶油田信息技術(shù)公司，黑龍江 大慶 163511）

自改革開放以來，我國經(jīng)濟水平以一個非常快的速度增長，各個行業(yè)領(lǐng)域都迎來了發(fā)展的機遇。其中石油行業(yè)發(fā)展最為迅速，對于我國經(jīng)濟推動效果也最為明顯，石油開采施工作業(yè)面比較廣，分區(qū)相對來說比較多，也使得車輛管理期間，存在一些明顯的車輛運行特點，跨區(qū)比較長，分布不均勻等，而且野外施工環(huán)境比較差，施工工況不穩(wěn)定，進一步增加了車輛管理難度。隨著現(xiàn)代化進程的加快，油田車輛管理改革是必然的，這種改革可以依托于現(xiàn)代化技術(shù)，比如結(jié)合GPS技術(shù)，GPS以其極具優(yōu)勢的應(yīng)用特點，讓它在很多行業(yè)都有較好的應(yīng)用效果，應(yīng)用于車輛管理也是非常有效果的。GPS導(dǎo)航對于車輛管理的重要作用體現(xiàn)在多個方面，通過具體的應(yīng)用，可以實現(xiàn)車輛的實時狀態(tài)監(jiān)測，分析車輛運輸最佳路線，提供最優(yōu)線路，節(jié)省運輸時間和運輸成本，還能強化車輛安全管理，使油田車輛安全管理達到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，保障駕駛員和車輛的安全，更好地推動石油企業(yè)的發(fā)展。

1 GPS技術(shù)分析

1.1 GPS技術(shù)

GlobalPositioningSystem的英文簡稱為GPS，通俗來說，就是全球定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了衛(wèi)星測時和測距，能夠?qū)崟r地為車輛和船舶等移動交通工具的位置、速度、時間等進行精確的導(dǎo)航和定位。GPS車輛的功能實現(xiàn)是由監(jiān)測中心和車輛終端組成的?；陔娮拥貓D和操縱平臺的監(jiān)測系統(tǒng)，可以對汽車運行狀況進行實時監(jiān)測，然后將調(diào)度指令傳送給汽車的終端，從而達到對汽車的控制。車輛管理機構(gòu)采用車載監(jiān)測終端，由通信公司的監(jiān)測平臺或所屬的副監(jiān)測站發(fā)出控制命令，并將GPS技術(shù)與黑匣子分析系統(tǒng)相融合，獲取車輛實時位置、車速、GPS時間、電子圍欄、里程計算等數(shù)據(jù)，并可對司機是否疲勞駕駛、是否牢系安全帶等數(shù)據(jù)進行分析，實現(xiàn)對行駛記錄儀記錄數(shù)據(jù)的綜合分析車輛報警數(shù)據(jù)分析、事故前車輛運行模擬等功能。

1.2 車載GPS技術(shù)發(fā)展趨勢

第一個主要的發(fā)展趨勢是頻率分集技術(shù)，在二代GPS取代了老舊的衛(wèi)星時，事實上正在進行著頻率分集，將所有老舊衛(wèi)星取代后，這些新的衛(wèi)星將會向民用客戶發(fā)送三種新的定位信號。第二個主要的發(fā)展趨勢是消除射頻干擾，GPS的無線電頻率非常低，通常在10～16瓦，它很可能受到附近的無線電頻率的影響而失效。GPS接收器將會透過噪聲，將所收到的距離編碼與存儲于當(dāng)?shù)氐目截惔a進行比對。在兩個相位完全相同的情況下，接收器可以將時間信號當(dāng)作一個精確的基準(zhǔn)，從而實現(xiàn)準(zhǔn)確定位。第三個主要發(fā)展趨勢是采用集成式的機械裝置，確保其位置的偏差不超過某個具體數(shù)值。利用GPS差分法，得到了GPS在全球同步通信中的最新誤差信息，并由陸地基準(zhǔn)接收端接收誤差并修正。以前GPS誤差為2m，而如今會變得更低。

1.3 GPS技術(shù)特點分析

GPS系統(tǒng)包括用戶設(shè)備、地面控制系統(tǒng)和空間星座。利用GPS技術(shù)能夠給出高效率、快速、準(zhǔn)確的立體坐標(biāo)和與之有關(guān)的內(nèi)容，體現(xiàn)了自動化、全天候、效益高、準(zhǔn)確率高的優(yōu)點。隨著GPS技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)的結(jié)合，可以有效地滿足GPS技術(shù)動態(tài)發(fā)展的需要，從而達到更高的實時導(dǎo)航和定位需求，并不斷地擴大其應(yīng)用的深度和廣度。在此基礎(chǔ)上，利用載波相位差分GPS技術(shù)，可以使GPS的定位準(zhǔn)確率得到全面提高，可以有效地達到毫米級的精確控制。此外，根據(jù)GPS技術(shù)本身的特性，對應(yīng)于各測點之間的地平面和空間的幾何形狀，其優(yōu)點是更為便利和靈活，可達到各級別測控網(wǎng)絡(luò)的測試需求。利用GPS全站技術(shù)，可將GPS技術(shù)用于地形和地表的測繪，尤其是對有關(guān)的地面沉降和變形進行有效的監(jiān)控，在成本、效率和精度把控上都有著很大的優(yōu)越性。

2 GPS導(dǎo)航在車輛管理中的重要作用分析

由于石油企業(yè)生產(chǎn)往往地處邊遠、地域條件較差，所以，對車輛運行監(jiān)測與控制將會對整個生產(chǎn)過程安全性與有效性產(chǎn)生重要的作用。在特殊情況下，為保障交通運輸工具在惡劣工作條件下的安全、高效運行，要充分發(fā)揮GPS導(dǎo)航的作用，有效地對油田車輛交通工具進行實時監(jiān)測和管理。

特種車輛是石油生產(chǎn)中必不可少的輔助工具，主要包括井下作業(yè)系統(tǒng)和測井系統(tǒng)兩類，具體的車型包括井架車、地錨車、吊車、水泥車、罐車、測井工具車、絞車、消防器材運輸車、放射源運輸車等。這些車輛大多都是超長、超寬大、超重型；此外，因作業(yè)的特殊性和施工的分化性，以及作業(yè)距離遙遠、環(huán)境惡劣等原因，極易導(dǎo)致作業(yè)失敗或發(fā)生交通意外。利用GPS對車輛的野外作業(yè)進行跟蹤和監(jiān)控，實時了解其工作狀態(tài)，能夠?qū)ζ溥M行動態(tài)、高效的管理，以保證作業(yè)的安全和工作的效率。在事故發(fā)生后，能夠?qū)Πl(fā)生事故的車輛進行及時、高效的處理，減輕了特種車輛在野外作業(yè)的危險。

油田企業(yè)主要生產(chǎn)石油、天然氣等危險物品，這些危險物品具有易爆、易燃、有毒、腐蝕、放射性等特點，在輸送過程中極易引發(fā)火災(zāi)、爆炸等安全問題。所以，在對車輛技術(shù)水平第一個標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，實時跟蹤和監(jiān)控危險貨物的安全運行是必不可少的。利用GPS進行危險貨物的管理，可以對其進行實時定位，包括經(jīng)度、緯度、方向、車速等，并能迅速地協(xié)助事故現(xiàn)場和有關(guān)部門解決交通事故。通過對運輸車輛、危險品和人員的安全管理，將運輸風(fēng)險降至最小，提高緊急情況下的救援救助時間。GPS技術(shù)的運用，使駕駛員和危險物品運輸?shù)陌踩缘玫搅嗣黠@改善，同時，也使企業(yè)能夠更好地監(jiān)管車輛運輸。

由于石油公司的工作特點，所采用的車輛裝備一般都是滿足體積大、質(zhì)量大、安全平穩(wěn)、及時運達生產(chǎn)場地的要求。同時，由于石油生產(chǎn)所處的地理環(huán)境和惡劣的路況等環(huán)境條件，對車輛位置、行駛路線、安全狀況等情況的實時掌握尤為關(guān)鍵。利用GPS及通信技術(shù)對車輛的運輸進行追蹤監(jiān)測，利用電子地圖將其實際位置、方向及瞬間速度等信息進行實時顯示，并能根據(jù)其運動軌跡，將其固定在屏幕上，同時，實現(xiàn)多窗口、多車輛、多屏幕的追蹤監(jiān)測，保障了車輛的運輸安全。利用GPS追蹤和定位技術(shù)，對車輛設(shè)備運輸進行追蹤和監(jiān)測，既能保證運輸?shù)陌踩?，又能使運輸路徑得到最優(yōu)處理，降低運輸成本，提高工作效率。

在石油車輛油耗管理中，GPS技術(shù)可以對燃油消耗進行準(zhǔn)確管理，并有效控制其油耗成本?；贕PS車輛監(jiān)測平臺基礎(chǔ)上研制的精準(zhǔn)燃油消耗管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對燃油消耗的全面監(jiān)測，對燃油消耗進行準(zhǔn)確的計算，從而有效克服了油田車輛燃油經(jīng)濟性的缺點，對燃油消耗進行了控制，這樣可以減少車輛的運營費用。以GPS系統(tǒng)平臺為基礎(chǔ)，結(jié)合GPS技術(shù)、電子測量技術(shù)和微電腦技術(shù)，可對單臺車輛的燃油進行實時監(jiān)測和異常油耗預(yù)警，每一時段的燃油消耗情況數(shù)據(jù)，以及一定時期內(nèi)的燃油消耗報告。其具體實施原理是：通過GPS車載MCU對燃油傳感器進行仿真輸出，并將其仿真值轉(zhuǎn)換成數(shù)值，并按照系統(tǒng)設(shè)置的時間間隔進行定時發(fā)送，實時跟蹤監(jiān)測汽車的工作狀況，可以將燃油變化與車輛的工作狀況（尤其是車速）之間的相關(guān)性進行對比，以此來判定燃油消耗的異常狀況，并對油耗異常情況進行預(yù)警。

此外，對單車行駛狀況與油耗量之間的相關(guān)性進行統(tǒng)計，可以為企業(yè)的營運管理提供有效的數(shù)據(jù)，同時，規(guī)劃單位也可以利用這一指標(biāo)對燃料消耗率和車輛的“油運比”進行最優(yōu)配比，節(jié)省費用，提高車輛的使用效益。

當(dāng)前，各大油田推進車輛管理信息化工作的努力不盡相同，其使用的領(lǐng)域并不廣泛，僅有少數(shù)幾個油田采用了GPS技術(shù)。GPS技術(shù)能夠有效地監(jiān)控、管理和控制汽車，能夠及時地對車輛行駛中出現(xiàn)的各種安全風(fēng)險進行實時的在線反饋。一個年產(chǎn)量200萬噸的油田，需要約1000～2000臺車輛，車輛使用費用每年高達上億元，是石油生產(chǎn)成本的主要組成，必須強化對車輛的有效監(jiān)管，在提高安全性的前提下，可以為企業(yè)節(jié)省經(jīng)營費用。為此，油田企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極推進GPS技術(shù)在油田車輛管理中的運用，引進汽車狀況GPS監(jiān)測，充分利用GPS技術(shù)對油田的車輛進行追蹤管理，讓管理者隨時了解油田內(nèi)的施工車輛的狀況，并按照各個施工地段、各個生產(chǎn)片區(qū)和各條運營線路規(guī)范要求，合理制定出符合油田車輛的行駛安全要求，配合制定相應(yīng)的管理考核辦法，這樣可以加強對車輛和駕駛員的管理。改善了汽車的行駛安全，應(yīng)對緊急情況，有效地提升了車輛的利用率，為汽車的經(jīng)營和管理提供了一種全新的方法，同時，也讓科學(xué)技術(shù)在車輛追蹤和控制中起到了很大的促進作用。在石油企業(yè)GPS車輛信息管理平臺上，需要實現(xiàn)以下幾方面的工作：根據(jù)車輛的位置監(jiān)測，包括經(jīng)度、方向、速度等參數(shù)；根據(jù)車輛狀況自動報警，防止因行駛而引起的安全隱患；導(dǎo)航圖的功能，可以對所監(jiān)測的汽車進行定位；提供行車記錄的回放，便于日常的管理和詢問；區(qū)域及防盜警報，當(dāng)被監(jiān)視的車輛被自動非法轉(zhuǎn)移到特定地區(qū)時，可以進行及時的報警；提供汽車信息的添加、修改和刪除等功能，為車輛的日常管理提供有力的數(shù)據(jù)支撐。通過在計算機上安裝GPS和電子地圖，實現(xiàn)了對進入網(wǎng)絡(luò)車輛的自動化監(jiān)測，無論車輛行駛到哪里，都能得到車輛的實時狀態(tài)。若某一地區(qū)的全部車輛均裝有GPS，則每年因節(jié)能、安全、調(diào)度等而產(chǎn)生的經(jīng)濟效益將達到上千萬元，其主要效益表現(xiàn)在：有效實施車輛的管理，大大提升了汽車的安全性能，有效杜絕速、越界等違章行駛，大大減少了事故發(fā)生率；只要在車上裝GPS，利用最佳的測距能力，就可以規(guī)劃出一條最優(yōu)合理化的路線，一臺車每天少走10km，一年下來就是100萬英里，光是燃油費，就可以節(jié)約60萬元以上。對于發(fā)生在油田的意外事件，可以利用GPS進行實時導(dǎo)航和調(diào)度，在最短的距離內(nèi)將附近的交通工具轉(zhuǎn)移到安全地帶，最大程度上降低損失。

3 結(jié)語

從現(xiàn)實情況來看，油田現(xiàn)代化生產(chǎn)管理越來越全面化，為了充分保障油田現(xiàn)代化生產(chǎn)管理優(yōu)勢，要做好GPS導(dǎo)航在車輛管理中的應(yīng)用工作，通過GPS導(dǎo)航，動態(tài)監(jiān)測其車輛運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)車輛異常情況可以及時反饋，從而安排工作人員快速處理，確保車輛運行的穩(wěn)定性。GPS導(dǎo)航在車輛管理中發(fā)揮的作用是巨大的，不僅可以通過GPS導(dǎo)航掌握司機的駕駛狀態(tài)、出發(fā)時間、行駛路線等，還能通過這些動態(tài)檢測方式約束司機的不安全行為，使之規(guī)范駕駛，保障車輛安全運行。