《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 嵌入式技術(shù) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 基于GIS和Hadoop的石油運(yùn)輸車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
基于GIS和Hadoop的石油運(yùn)輸車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2017年微型機(jī)與應(yīng)用第10期
賈博韜1,陳緒兵1,王瑜輝2,張超2
1.武漢工程大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,湖北 武漢 430205;2. 廣東華中科技大學(xué)工業(yè)技術(shù)研究院,廣東 東莞 523808
摘要: 伴隨著日益增長(zhǎng)的石油消耗,石油運(yùn)輸車(chē)隊(duì)逐漸龐大,運(yùn)輸車(chē)輛管理逐漸達(dá)到瓶頸,車(chē)輛資源的合理使用以及分配問(wèn)題顯得尤為突出。提出一套基于地理信息系統(tǒng)的石油運(yùn)輸車(chē)輛監(jiān)控管理系統(tǒng)方案。該系統(tǒng)中采用SSH框架以及Hadoop大數(shù)據(jù)平臺(tái),不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài),更能通過(guò)大數(shù)據(jù)處理,預(yù)判車(chē)輛的維保里程,從而實(shí)現(xiàn)石油運(yùn)輸?shù)陌踩管?chē)輛資源得到合理分配。
Abstract:
Key words :

  賈博韜1,陳緒兵1,王瑜輝2,張超2

  (1.武漢工程大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,湖北 武漢 430205;2. 廣東華中科技大學(xué)工業(yè)技術(shù)研究院,廣東 東莞 523808)

  摘要:伴隨著日益增長(zhǎng)的石油消耗,石油運(yùn)輸車(chē)隊(duì)逐漸龐大,運(yùn)輸車(chē)輛管理逐漸達(dá)到瓶頸,車(chē)輛資源的合理使用以及分配問(wèn)題顯得尤為突出。提出一套基于地理信息系統(tǒng)的石油運(yùn)輸車(chē)輛監(jiān)控管理系統(tǒng)方案。該系統(tǒng)中采用SSH框架以及Hadoop大數(shù)據(jù)平臺(tái),不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài),更能通過(guò)大數(shù)據(jù)處理,預(yù)判車(chē)輛的維保里程,從而實(shí)現(xiàn)石油運(yùn)輸?shù)陌踩管?chē)輛資源得到合理分配。

  關(guān)鍵詞:石油運(yùn)輸;地理信息系統(tǒng);Hadoop;車(chē)輛監(jiān)控

  中圖分類(lèi)號(hào):TN805文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADOI: 10.19358/j.issn.1674-7720.2017.10.028

  引用格式:賈博韜,陳緒兵,王瑜輝,等.基于GIS和Hadoop的石油運(yùn)輸車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微型機(jī)與應(yīng)用,2017,36(10):96-98.

0引言

  *基金項(xiàng)目:國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目(2013AA040404); 廣東省引進(jìn)創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(2011G006)

  石油是我國(guó)主要工業(yè)能源之一,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。隨著石油需求量的增長(zhǎng),越來(lái)越多的石油運(yùn)輸車(chē)輛參與到石油運(yùn)輸調(diào)配中。但是,我國(guó)石油運(yùn)輸業(yè)信息化管理漸漸落后于日益增長(zhǎng)的石油消耗需求[1]。目前,我國(guó)石油運(yùn)輸車(chē)輛監(jiān)控手段較為單一,主要體現(xiàn)在實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)輛地理位置、車(chē)輛速度。然而,在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中,因道路存在較大不確定性,如路面情況、天氣情況等因素,導(dǎo)致企業(yè)對(duì)整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程監(jiān)管難度較大[2]。與此同時(shí),越來(lái)越龐大的運(yùn)輸車(chē)隊(duì)以及越來(lái)越復(fù)雜的監(jiān)控管理會(huì)產(chǎn)生海量的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)[3]。傳統(tǒng)車(chē)輛管理系統(tǒng)性能已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足龐大數(shù)據(jù)流的需求,也無(wú)法合理使用數(shù)據(jù)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,特別是地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展,為解決石油運(yùn)輸車(chē)的監(jiān)控問(wèn)題提供了新的思路[4]。

  WebGIS(網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng))是一個(gè)基于Internet平臺(tái)獲取、儲(chǔ)存、編輯、處理、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng),其核心是用計(jì)算機(jī)來(lái)處理和分析地理信息,是一種瀏覽器/服務(wù)器(B/S)結(jié)構(gòu)[5]。而Hadoop是Apache的一個(gè)可靠、高效、可伸縮的分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)。在WebGIS上結(jié)合Hadoop的特點(diǎn),提出了一種基于Hadoop云GIS的體系結(jié)構(gòu)[6],體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

  本文以石油運(yùn)輸行業(yè)的特殊背景需求作為基礎(chǔ),在硬件上,集成了GPS和北斗導(dǎo)航技術(shù),實(shí)現(xiàn)車(chē)輛地理信息監(jiān)控;軟件上,選用SSH框架以及Hadoop大數(shù)據(jù)平臺(tái)[7]。在60 000臺(tái)運(yùn)輸車(chē)輛同時(shí)在線的情況下,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)警、調(diào)度,對(duì)智能運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1系統(tǒng)概述

  通過(guò)運(yùn)輸公司用戶(hù)需求調(diào)研和業(yè)務(wù)流程分析,結(jié)合運(yùn)輸公司車(chē)輛管理的業(yè)務(wù)特點(diǎn)和深度需求,本系統(tǒng)包括:車(chē)

Image 001.jpg

  輛監(jiān)控、安全管控、GIS應(yīng)用、ODB(OnBoard Diagnostics)管理和數(shù)據(jù)集成平臺(tái)五個(gè)部分。具體功能范圍如下。

  (1)車(chē)輛監(jiān)控:車(chē)輛監(jiān)控模塊負(fù)責(zé)對(duì)車(chē)輛行車(chē)過(guò)程、行駛狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,并負(fù)責(zé)車(chē)載終端指令的控制,同時(shí)借助電子地圖實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛位置、車(chē)輛狀態(tài)、貨物狀態(tài)的全程、實(shí)時(shí)、可視化監(jiān)控,出現(xiàn)異常時(shí)告警提醒。

  (2)安全管控:安全管控是對(duì)車(chē)輛在安全行車(chē)過(guò)程中各種安全要素的管理,對(duì)行車(chē)過(guò)程中的突發(fā)狀況進(jìn)行有效的提前預(yù)警,以及對(duì)駕駛員的違規(guī)違章行為進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、處理、上報(bào),從而達(dá)到保障車(chē)輛運(yùn)輸全過(guò)程安全的目的。

  (3)GIS應(yīng)用:GIS應(yīng)用為車(chē)輛管理系統(tǒng)提供GIS服務(wù),通過(guò)搭建GIS平臺(tái),為公司車(chē)輛管理提供地圖服務(wù)和專(zhuān)題數(shù)據(jù)收集服務(wù)。

  (4)OBD管理:OBD管理模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛故障碼及其他狀態(tài)信息的監(jiān)測(cè),以便及早發(fā)現(xiàn)車(chē)輛隱患、及早處理,確保行車(chē)安全;通過(guò)OBD還可以獲取里程、油耗等數(shù)據(jù),系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)OBD數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,從而考察車(chē)輛運(yùn)輸過(guò)程中的油耗、駕駛員駕駛習(xí)慣等情況,實(shí)現(xiàn)能耗分析、駕駛行為分析以及車(chē)輛綜合分析。

  (5)數(shù)據(jù)集成平臺(tái):基于Hadoop大數(shù)據(jù)平臺(tái)將運(yùn)輸公司生產(chǎn)過(guò)程的人、機(jī)、料、法、環(huán)等方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、抽取、歸納、統(tǒng)計(jì),直接向各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供統(tǒng)一、有效、完整的數(shù)據(jù)服務(wù)。

2系統(tǒng)體系架構(gòu)

  本系統(tǒng)采用SSH框架實(shí)現(xiàn)MVC架構(gòu)。SSH框架,即集成Spring、Struts、Hibernate的軟件框架,是目前主流的B/S系統(tǒng)的開(kāi)源框架。SSH框架從職責(zé)上分為三層:表示層、業(yè)務(wù)邏輯層以及數(shù)據(jù)持久層。利用成熟的SSH框架可以搭建具有可伸縮性、靈活性、易維護(hù)的系統(tǒng)。針對(duì)石油車(chē)輛分布廣、數(shù)量多、環(huán)境和管理復(fù)雜的特點(diǎn),B/S系統(tǒng)都能靈活地面對(duì)各種實(shí)際需求。

  2.1GIS應(yīng)用

  本系統(tǒng)的GIS應(yīng)用平臺(tái)面向石油運(yùn)輸?shù)暮诵臉I(yè)務(wù)需求開(kāi)發(fā)了分段限速數(shù)據(jù)標(biāo)繪、車(chē)輛軌跡對(duì)比、軌跡線路采集功能模塊。GIS應(yīng)用平臺(tái)框架如圖2所示。

Image 002.jpg

  GIS應(yīng)用各個(gè)模塊的業(yè)務(wù)流程如下。

  (1)線路車(chē)輛軌跡比對(duì):①選擇需要比對(duì)的規(guī)劃線路;②查詢(xún)用到該線路的車(chē)輛調(diào)派任務(wù);③選擇調(diào)派任務(wù),查詢(xún)出分配至此調(diào)派任務(wù)的車(chē)輛;④選擇車(chē)輛,點(diǎn)擊“比對(duì)分析”按鈕,將這些車(chē)輛的軌跡與規(guī)劃線路比對(duì),生成每條軌跡與規(guī)劃線路的比對(duì)信息。

  (2)數(shù)據(jù)采集:①用戶(hù)選擇業(yè)務(wù)圖層,并點(diǎn)擊“采集”按鈕開(kāi)始采集數(shù)據(jù);②填寫(xiě)屬性信息,在地圖上繪制點(diǎn)、線、面等地理要素;③點(diǎn)擊“提交”按鈕,提交采集數(shù)據(jù)。

  (3)應(yīng)急資源查詢(xún):①用戶(hù)選擇查詢(xún)范圍,點(diǎn)擊“查詢(xún)”按鈕查詢(xún)應(yīng)急資源;②查看查詢(xún)出資源的位置以及屬性信息,以便制定應(yīng)急方案。

  (4)GIS統(tǒng)計(jì)圖:①用戶(hù)選擇統(tǒng)計(jì)類(lèi)別,并選擇具體的統(tǒng)計(jì)類(lèi)型,點(diǎn)擊“統(tǒng)計(jì)”按鈕;②針對(duì)柱狀圖、餅狀圖,系統(tǒng)返回統(tǒng)計(jì)信息,前端調(diào)用High Charts組件生成柱狀圖、餅狀圖,以div形式疊加到地圖上;針對(duì)密度圖,系統(tǒng)返回行政區(qū)劃邊界信息以及填充顏色信息,在頁(yè)面繪制點(diǎn)密度圖。

  (5)路徑分析:①用戶(hù)點(diǎn)擊“路徑分析”按鈕,在地圖上選擇起止點(diǎn)、途經(jīng)點(diǎn),或輸入查詢(xún)條件搜索起止點(diǎn)、途經(jīng)點(diǎn),點(diǎn)擊“確定”按鈕;②ArcGIS Server網(wǎng)絡(luò)分析服務(wù)根據(jù)距離阻抗、時(shí)間阻抗、耗油阻抗等因素返回最短距離路徑、最短時(shí)間路徑、最優(yōu)路徑這3種路徑信息,路徑信息中還包含此路徑的行駛時(shí)間預(yù)測(cè)。

  2.2大數(shù)據(jù)查詢(xún)服務(wù)

  車(chē)輛系統(tǒng)在運(yùn)行中產(chǎn)生的車(chē)輛位置、報(bào)警和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在大數(shù)據(jù)平臺(tái)中,系統(tǒng)對(duì)于存儲(chǔ)在大數(shù)據(jù)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)基于Hive提供類(lèi)似于SQL的HQL查詢(xún)服務(wù)。

  Hive是基于Hadoop的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)工具,使用HadoopHDFS作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。它提供類(lèi)似SQL的語(yǔ)言(HQL),通過(guò)HadoopMapReduce完成數(shù)據(jù)計(jì)算;通過(guò)HQL語(yǔ)言提供使用者部分傳統(tǒng)RDBMS一樣的表格查詢(xún)特性和分布式存儲(chǔ)計(jì)算特性。Hive可以將結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)文件映射為一張數(shù)據(jù)庫(kù)表,并提供類(lèi)SQL查詢(xún)功能。可以將SQL語(yǔ)句轉(zhuǎn)換為MapReduce任務(wù)來(lái)運(yùn)行。 同時(shí),Hive沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)格式,Hive可以很好地工作在 Thrift 之上,控制分隔符,也允許用戶(hù)指定數(shù)據(jù)格式。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),Hive的本質(zhì)是將SQL轉(zhuǎn)換為MapReduce進(jìn)行編程。

3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

  本系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)采用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù),開(kāi)發(fā)技術(shù)為J2EE技術(shù)。按照預(yù)定的功能模塊,系統(tǒng)成功開(kāi)發(fā)了操作簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大的石油運(yùn)輸車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng),圖3為車(chē)輛管理系統(tǒng)的GIS應(yīng)用主界面。

Image 003.jpg

4結(jié)論

  基于GIS技術(shù)和Hadoop大數(shù)據(jù)平臺(tái)的石油運(yùn)輸車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)是利用先進(jìn)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立的功能強(qiáng)大的車(chē)輛信息服務(wù)平臺(tái)。通過(guò)大數(shù)據(jù)云計(jì)算規(guī)劃、查詢(xún)運(yùn)輸車(chē)的運(yùn)行軌跡,增強(qiáng)了運(yùn)輸車(chē)輛的安全性,提高了管理水平。實(shí)踐證明,本系統(tǒng)可以為管理者提供有效的車(chē)輛實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),通過(guò)大數(shù)據(jù)分析,使管理者可以更科學(xué)地安排運(yùn)輸路線,提高運(yùn)輸效率。

參考文獻(xiàn)

  [1] KEK A G H, CHEU R L, Meng Qiang, et al. A decision support system for vehicle relocation operations in car sharing systems[J].Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 2009,45(1): 149-158.

  [2] 孟慶春,張江華.基于風(fēng)險(xiǎn)的考慮成本和允許等待的車(chē)輛運(yùn)輸調(diào)度問(wèn)題研究[J].中國(guó)管理科學(xué),2009,17(3): 87-92.

  [3] 蔡蘭榮.淺議石油運(yùn)輸企業(yè)物流的發(fā)展與完善[J].中國(guó)市場(chǎng),2007(15):80.

  [4] 李清泉,李德仁. 大數(shù)據(jù)GIS[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版),2014,39(6):641644.

  [5] 張懷莉,王衛(wèi)安.幾種Web GIS技術(shù)解決方案綜述[J].東北測(cè)繪,2000,23(3):3-5.

  [6] 范建永,龍明,熊偉. 基于Hadoop的云GIS體系結(jié)構(gòu)研究[J]. 測(cè)繪通報(bào),2013(11):93-97.

  [7] 張建軍,劉虎,倪芳英,等. 基于SSH整合架構(gòu)的研究與應(yīng)用[J]. 湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào),2012,35(6):39-43.


此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。
主站蜘蛛池模板: 国产成人羞羞电影网站在线观看 | 99热香蕉 | 成人自拍电影 | 国产精选第一页 | 免费在线观看污视频网站 | 婷婷综合激情五月中文字幕 | 国产精品123 | 免费看av的网址 | 四虎在线看| 国产成人亚洲综合在线 | 欧美精品一二区 | www.五月天 | 一级精品视频 | 婷婷综合七月激情啪啪 | 久久ri精品高清一区二区三区 | 久久亚洲日本不卡一区二区 | 精品视频一区二区三区四区 | 国产精品久久久亚洲第一牛牛 | 国产精品日韩在线观看 | 成人精品在线视频 | 97中文在线| 九九久久久 | 国产欧美自拍 | 国产男女免费视频 | 欧美1区 | 日韩欧美在线精品 | 欧洲一区在线观看 | 免费视频一区二区三区四区 | 可以免费观看的毛片 | 日本天堂免费a | 99re久久精品国产首页2020 | 漂亮的保姆完整版免费韩剧 | 99re在线观看视频 | 久久青草精品免费资源站 | 第一福利在线视频 | 免费在线观看黄色小视频 | 精品一区二区三区五区六区七区 | 免费高清欧美一区二区视频 | 高清女主播一区二区三区 | 天天综合天天看夜夜添狠狠玩 | 黄色视屏免费 |