Hệ thống quản lý phương tiện giao thông ứng dụng gps

NGUYỄN VĂN SINH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI  LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ HỆ THỐNG QUẢN LÝ PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ỨNG DỤNG GPS  NGUYỄN VĂN SINH 2013 - 2015 HÀ NỘI - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ HỆ THỐNG QUẢN LÝ PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ỨNG DỤNG GPS NGUYỄN VĂN SINH Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Mã số : 60520203 Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN HỒNG DŨNG HÀ NỘI - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác TÁC GIẢ NGUYỄN VĂN SINH LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận văn, nhận giúp đỡ hỗ trợ thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp Tơi xin đặc biệt bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Tiến sĩ Nguyễn Hoàng Dũng, người bảo tận tâm, nhiệt tình giúp đỡ tơi suốt q trình thực luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Viện Đại học mở Hà Nội, Khoa Sau Đại học Viện Đại học mở Hà Nội giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn quan tâm giúp đỡ bạn bè đồng nghiệp, gia đình tạo điều kiện, hỗ trợ, ủng hộ tinh thần để tơi hồn thành luận văn Do hạn chế lực thời gian nghiên cứu, luận văn chắn khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong góp ý bảo thầy cô, bạn bè đồng nghiệp Hà Nội, ngày… tháng… năm 2015 Tác giả NGUYỄN VĂN SINH MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .7 MỞ ĐẦU .10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GPS VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG[1] [2] [3] 12 1.1 Tổng quan hệ thống GPS 12 1.1.1 Khái niệm GPS 12 1.1.2 Sự hoạt động GPS 13 1.1.3 Độ xác GPS .13 1.1.4 Các thành phần GPS 14 1.1.5 Tín hiệu GPS 15 1.2 Một số hệ thống ứng dụng GPS để điều hành phương tiện giao thông .18 1.2.1 Mobile Tracker 18 1.2.2 Hệ thống giám sát hành trình 20 1.2.3 Hệ thống đồ 23 1.2.4 Ứng dụng GPS việc quản lý điều hành phương tiện giao thông 24 1.3 Tổng quan hệ thống thông tin di động .25 1.3.1 Khái niệm GSM .25 1.3.2 Các tiêu kỹ thuật mạng GSM 26 1.3.3 Băng tần sử dụng mạng GSM 27 1.3.4 Phương pháp truy cập mạng GSM 28 1.3.5 Cấu trúc mạng GSM 29 1.3.6 Chức phần tử mạng GSM 30 1.4 Kết luận 34 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG GPS (THIẾT BỊ GIÁM SÁT HÀNH TRÌNH TRÊN ƠTƠ) [4][5] 35 2.1 Giới thiệu chung .35 2.2 Mô hình tổng thể Thiết bị giám sát hành trình 36 2.3 Phần cứng Thiết bị giám sát hành trình 39 2.3.1 Sơ đồ mạch nguyên lý Thiết bị giám sát hành trình 39 2.3.2 Các linh kiện sử dụng Thiết bị giám sát hành trình .43 2.4 Kết luận 57 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG GPS TRONG QUẢN LÝ GIAO THÔNG VẬN TẢI [6][7] 58 3.1 Giới thiệu Khai thác phần mềm, tính Thiết bị giám sát hành trình 58 3.2 Khai thác hệ thống phần mềm 64 3.2.1 Khai thác hệ thống GPS dành cho xe khách, xe tải 65 3.2.2 Khai thác hệ thống dành cho xe Taxi 71 3.2.3 Khai thác hệ thống dành cho xe Bus 81 3.3 Kết luận 82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AUC – Authentication Center (Trung tâm nhận thực) BSC – Base Station Controller (Bộ điều khiển trạm gốc) BSS – Base Station Subsystem (Hệ thống trạm gốc) BSC – Base Station Controller (Bộ điều khiển trạm gốc) BTS – Base Transceiver Station (Trạm thu phát gốc) C/A – Coarse/Acquisition CCITT (Tổ chức chuẩn hóa điện thoại điện tín quốc tế) DGPS – Differential GPS (Sửa lỗi GPS) EIR – Equipment Identification Register (Bộ ghi nhận dạng thiết bị) FDMA (Frequency Division Multiple Access) GMSC – Gateway MSC (Trung tâm chuyển mạch nghiệp vụ di động cổng) GPS – Global Positioning System GSM – Global System for Mobile Communication GSM – MS (GSM Mobile Station) HLR – Home Location Register (Bộ ghi định vị thường trú) IMEI – International Mobile Equipment Identity ISDN (Mạng số liên kết đa dịch vụ) IWF – Interworking Function ME – Mobile Equipment (Thiết bị di động) MS – Mobile Station (Trạm di động) MSC – Mobile Services Switching Center (Trung tâm chuyển mạch nghiệp vụ di động) MS – Mobile Station (Trạm di động) MSC – Mobile Services Switching Center (Trung tâm chuyển mạch nghiệp vụ di động) NMC – Network Management Centre (Trung tâm quản lý mạng) NSS – Network Switching Subsystem (Hệ thống chuyển mạch) OMC – Operation & Maintenance Center (Trung tâm quản lý bảo dưỡng) OSS – Opration Subsystem (Hệ thống khai thác) PLMN – Public Land Mobile Network (Mạng điện thoại mặt đất công cộng) PSTN – Public Switched Telephone Network (Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng) SIM – Subscriber Identity Module (Modul nhận dạng thuê bao) SMS (Short Message Service) SS – Switching Subsystem (Hệ thống chuyển mạch) TBGSHT (Thiết bị giám sát hành trình) TRAU (Khối chuyển đổi mã thích ứng tốc độ) TDMA (Time Division Multiple Access) VLR – Visitor Location Registor (Bộ ghi định vị tạm trú) VLR – Visitor Location Registor (Bộ ghi định vị tạm trú) WAAS (Wide Area Augmentation System) DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Vệ tinh nhân tạo 12 Hình 1.2: Ứng dụng Mobile Tracker GPS .18 Hình 1.3: Mơ hình hệ thống Mobile Tracker GPS 20 Hình 1.4: Thiết bị giám sát hành trình phụ kiện .21 Hình 1.5: Mạng GSM 25 Hình 1.6: Mơ hình mạng GSM 30 Hình 2.1: Sơ đồ tổng thể thiết bị giám sát hành trình .36 Hình 2.2: Sơ đồ kết nối qua Server .38 Hình 2.3: Sơ đồ chip xử lý trung tâm 39 Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý khối thu nhận tín hiệu GPS/GSM/GPRS 40 Hình 2.5: Sơ đồ khối nguồn 41 Hình 2.6: Lưu đồ chương trình phần mềm chạy Thiết bị giám sát hành trình 42 Hình 2.7: Thiết bị giám sát hành trình phụ kiện tiêu chuẩn kèm 43 Hình 2.8: Mặt mặt Module Sim 548C 44 Hình 2.9: Sơ đồ chức module SIM548C 45 Hình 2.10: Sơ đồ chân Module Sim 548C 48 Hình 2.11: Sơ đồ chân DSPic30F6012A .49 Hình 2.12: Thiết bị giám sát hành trình Anten GPS 50 Hình 2.13: Thiết bị giám sát hành trình anten GSM 51 Hình 2.14: Lắp anten GPS, anten GSM vào thiết bị .51 Hình 2.15: Thiết bị giám sát hành trình dây nguồn 52 Hình 2.16: Đầu dây nguồn ký kiệu dây theo màu sắc 52 Hình 2.17: Lắp dây nguồn vào thiết bị 54 Hình 2.18: Thiết bị giám sát hành trình dây kết nối chuẩn DB9 54 Hình 2.19: Nối dây kết nối máy in, máy tính vào thiết bị giám sát hành trình 55 Hình 3.1: Thiết bị giám sát hành trình kết nối với Camera 61 Hình 3.2: Thiết bị giám sát hành trình kết nối với cảm biến chuyên dụng để đo nhiên liệu 62 Hình 3.3: Thiết bị giám sát hành trình kết nối đồng hồ tính tiền 63 Hình 3.4: Thiết bị giám sát hành trình kết nối với hình hiển thị tin nhắn, có cổng máy in phía sau 64 Hình 3.5: Màn hình đăng nhập hệ thống GPS .65 Hình 3.6: Giám sát vị trí phương tiện Online với tùy chọn hiển thị biển số vận tốc .66 Hình 3.7: Thơng tin phương tiện hiển thị trực tuyến đồ số .67 Hình 3.8: Tính xem lại lộ trình phương tiện giao thơng 68 Hình 3.9: Xem ảnh camera 69 Hình 3.10: Tính theo dõi mức nhiên liệu bình nhiên liệu 70 Hình 3.11: Màn hình đăng nhập vào hệ thống Taxi 72 Hình 3.12: Thơng tin tổng quan hệ thống Taxi .73 Hình 3.13: Bản đồ hiển thị vị trí trực tuyến xe .74 Hình 3.14: Các thơng tin xe hiển thị đồ 75 Hình 3.15: Tính xem lại lộ trình hệ thống Taxi .76 Hình 3.16: Báo cáo doanh thu xe dạng biểu đồ 77 Hình 3.17: Báo cáo chi tiết cuốc khách 78 Hình 3.18: Báo cáo chi tiết tổng doanh thu xe 79 Hình 3.19: Báo cáo ngắt xung, kích xung .80 Hình 3.20: Tìm đồ khách quên 81