危险化学品运输车辆监控系统的设计与实现

危险化学品运输车辆监控系统的设计与实现

周 甍1,刘 建2,李 晶2

(1.北京环球信息应用开发中心,北京100094; 2.中国交通通信信息中心,北京100029)

摘 要:通过分析目前各级职能管理部门和危险化学品运输企业应用需求,以及危险化学品运输安全监控环节中存在的问题,借鉴国外先进经验,构建基于卫星导航定位技术和地理信息系统(GIS)的危险化学品运输车辆监控系统。设计了系统的层次结构,描述了系统的主要功能。提出了建立信息公共交换平台的关键技术,并对其进行了详细阐述。给出了系统运行时的界面效果。

关键词:危险化学品运输;车辆监控;卫星导航定位;信息公共交换平台

中图分类号:P228 文献标志码:A 文章编号:1008 9268(2010)03 0033 05

0 引 言

我国危险化学品虽然在货运总量中比例不高,但运量逐年上升。据统计2008年,道路运输危险货物量达到11亿吨,其中道路运输剧毒物质氰化钠(固体、液体)就达到35~40万吨,共有危险品运输企业约35000家,运输车辆约188917辆,运输从业人员约353000人。

由于危化品大多具有易燃、易爆、有毒等特性,在生产、运输、存储、销售、使用等各个环节均存在较大的安全风险,因此所引发的危化品重、特大事故和环境污染事件,给人民群众生命财产安全造成严重损失,甚至影响社会稳定。随着危化品运量的增加,危化品道路运输事故也呈上升趋势。据中国化工信息中心统计数据显示,2006年危化品运输环节发生事故237起,较2005年同比增长14.5%;据国家环保总局统计,2006年危化品运输事故引发的环境事件36起,占环境事件总数的22.4%。表1为2008年危险化学品运输环节事故统计表,表1 2008年危险化学品运输环节事故统计表

运输途径事故数量百分比/%

公路58272.5

铁路17 2.1

水运42 5.2

管道162(燃气为主)20.2

航空00

其它00

合计803100由统计数据中可以看出,危化品公路运输事故发生率高,占危化品运输环节中事故的72.5%。

驾驶员和押运员等从业人员违章行事、车辆严重超载、车辆技术状况差和驾驶员疲劳驾驶等都是导致事故的原因。从业人员安全意识淡薄,缺乏应有的危险货物安全知识,对所运危险货物的特性不了解,不掌握所运危险货物的预防、应急与急救措施和方法。甚至部分货主把危险货物交给了没有道路危险货物运输资质的运输业户或个体运输户去运输[1]。

危险化学品运输既涉及运输单位、运输车辆、驾驶人员、押运人员,还涉及货物的买卖双方,具有长距离、跨行政区等特点。在监管过程中,往往涉及不同地区的公安、交通、质检、安监、环保等多个部门[2]。道路运输事故绝大多数由非法运输和违规操作引起,包括员工违规、运输违规、逃避监管、运输设备健康状态等,人为因素和监管手段缺乏是事故的主要因素。

为提高危险化学品运输动态位置监管水平,地方各级交通运输主管部门陆续建设基于卫星定位技术的车辆动态监控系统,在加强区域内重点运营车辆的监控,减少道路交通事故中发挥了重要作用[3]。但是由于车辆管理采用属地管理方式,各省市监控平台各自独立,缺乏统一的建设标准,无法实现平台间的信息共享,造成无法对外来车辆进行监控,存在较大的安全隐患。同时道路运输安全监

收稿日期:2010 05 07

管涉及交通运输部门、公安机关、安监总局等多个部门,现有车辆动态监控系统多数无法实现多部门之间信息共享。迫切需要在危险化学品道路运输监管方面引入先进科学技术,提高监管水平,整合现有资源。

1 系统分层结构

危险化学品运输车辆监控系统采用层次化的

体系结构,各层之间相对独立,并采用符合相应标准的接口,保证系统的开放性和可扩展性,系统的层次结构见图1。

1.1 信息采集层

完成与全国各个省的升级平台进行动静态数据采集工作,比如交通运政数据、车辆动态数据、货

运数据等。

图1 危险化学品运输车辆监控系统层次结构图

1.2 通信网络层

实现各省与全国中心之间的网络连接和信息传输,主要依托移动无线通信网、互联网、交通信息网来确保网络间的互联互通,形成工程从数据采集到服务所需要的数据传输交换物理平台。1.3 数据交换层

根据各省上传来的相关实时车辆动态数据,系统实现对数据的路由分析并同时完成数据实时入库,并确定车辆的即时位置信息是否在指定的漫游区域,最终决定数据的交换转发业务动作。1.4 数据资源层

实现数据资源的有效管理。为满足上述业务需求,本工程需要建立的数据包括车辆动态数据、交通运政数据、货运数据、业务管理数据以及相关的业务统计数据等等。1.5 业务应用层

本层主要针对系统的管理用户所提供的业务功能系统。本层涵盖设备管理系统、数据管理系统、动态数据接收系统、安全管理系统四大部分。1.6 综合应用层

本层主要是为交通主管部门提供的应用功能系统,本层主要由综合分析系统与实时监控系统组成。

1.7 信息服务层

本层根据各级交通主管部门以及相关企业的要求,提供各类数据加工服务,并以多种方式实现数据交换和服务。

2 系统主要功能

2.1 基本信息采集功能

危险化学品运输车辆监控系统通过统一数据格式获取全国各地运输企业、运输车辆、从业人员、运输货物的基本信息。

业户基本信息包括:业户名称、业户许可证

号、业户紧急联系电话;

车辆基本信息包括:车牌号、车辆类型、归属地、营运证号、所属业户、危运等级、线路类型、厂牌型号、车身颜色、核定吨(座)位;

从业人员(司机、押运员)信息包括:司机姓名、司机手机号码、押运员姓名、押运员手机号码;

货物基本信息:货物类型编号、货物品名、危险品货物等级、货物吨位、出发地、目的地等。

各平台、企业联系人、职务、第一联系电话号码、第二联系电话号码等。

2.2 网上申报管理功能

危险化学品运输车辆监控系统应提供地方平台的接入申请、跨域监控申请及信息共享申请的审批功能及服务开通功能,方便地方平台的业务办理,记录审批情况以便统计核查。提供待办事项、批复查看、基础表格下载等服务功能。

2.3 车辆行驶数据上报功能

对于接入的地方平台,要求该平台入网营运车辆行驶过程中的车辆动态数据(卫星定位时间、经度、纬度、速度、方向角、定位状态)、警情数据(如紧急报警、超速报警等)、车辆状态(如点火、熄火等)等数据实时上报到危险化学品运输车辆监控系统。

2.4 跨域车辆数据实时交换功能

车辆跨域营运时(域可指定,一般为省界),目的地区域的平台可要求监控进入本省区域的外来车辆。危险化学品运输车辆监控系统将该车辆跨域时的行驶数据实时转发到需要监控的地方平台接口。保障数据交换的实时性、完整性,携带基本警情。

2.5 跨域信息共享交换

根据业务需要,可向入网地方平台提供异地企业/车辆数据、历史车辆动态数据、数据分析数据等信息,实现信息共享。

2.6 地方平台接入状况监控

危险化学品运输车辆监控系统可实现对各地方平台接入情况按不同的行业进行监控,功能包括但不限以下几类:地方平台在线率统计及显示、地方平台频繁掉线及掉线时间过长提示、地方平台车辆在线率统计及显示、地方平台车辆在线率异常提示、定位状态异常统计、在线平台列表,包括平台名称、接入地点、接入时间、在线时长等和月在线情况查询,可查询某平台一段时间内在线、离线以便于考核;

2.7 车辆异常警情监控

危险化学品运输车辆监控系统需要实时监控各地车辆异常警情及警情处理情况。主要包括:各地平台警情数量过多报警、各企业发生警情统计显示和分类警情统计及车辆明细表等。

可在地图上单独监控发生警情的车辆,也可多目标显示、全部警情车辆显示;应提供GIS地图操作的常见功能,包括移动、放大缩小、测距、地理信息查询等功能。要求可按不同的行业、省份分别进行监控,通过权限管理实现行业专业化监控。

2.8 统计报表功能

系统提供完善的报表统计功能,包括警情处理统计报表和基本信息的统计报表等。

2.9 辅助决策支持

通过车辆动态数据,结合GIS系统地图显示和分析功能,对交通路网、站场、物流等数据进行精确实时的分析和展现,在精确性和实时性上为主管部门提供决策分析数据,从而提高辅助决策能力。主要包括警情(事故)多发路段分析和路网流量分析、超负荷路网分析。

3 动态信息公共交换平台

为了实现危化运输车辆监控平台的信息共享,结合交通运输部门目前的分级管理体制和现有各级车辆动态监控平台的情况,我们建立了车辆动态信息公共交换平台,平台采用纵向分级、横向对接的体系结构。纵向分级是指系统纵向分为部级公共交换平台、省级监控平台、地区和企业级监控平台;横向对接是指不同级别的平台对接交通、公安、安监、环保等政府部门和相关企业的信息资源,实现信息共享与联合监管。信息构架如图2所示。

1)部级公共交换平台

全国公共交换平台负责省际间的漫游车辆的跨区域信息交换和国务院相关部门间的信息共享。全国公共交换平台首先是全国重点运营车辆动态信息的数据中心,通过采集各省级监控平台的危险化学品运输等车辆动态信息、企业报备的车辆运输信息和交通运政数据库,建立危险化学品运输等重点运营车辆静态信息与动态信息数据库,形成覆盖全国重点运营车辆的数据中心。其次全国公共交换平台是数据交换中心,全国公共交换平台采用统一的数据交换标准,实现同省级监控平台的车辆动态信息交换,实现与其它部委的信息共享。全国公共交换平台还是系统的运行监控中心,可对相连的省级监控平台运行情况作出必要的分析、统计。

2)省级监控平台

省级监控平台负责地区间的危险化学品运输等漫游车辆的跨区域信息交换和当地相关部门间的信息共享,省级监控平台负责向全国公共交换平台传输危险化学品运输等重点运营车辆的动态信息,接收全国公共交换平台传输的跨省车辆动态信息。

3)地区和企业监控平台

地区级监控平台通过省级监控平台实现跨区域信息交换,原则上不同全国公共交换平台直接连接。根据职责划分,具体的危化品车辆运输安全监控职能主要由车辆所属企业通过自有车辆监控系统完成,企业车辆动态数据通过省级监控平台输入全国公共交换平台,企业有义务根据规定向全国公

共交换平台提供报备信息。

图2 信息交换构架图

4 系统运行界面

危险品运输车辆监控系统运行时的主界面如图3

所示。

图3 系统界面

5 结 论

通过危险品运输车辆监控系统设计与开发项目研究,可以得到以下结论:

1)通过信息共享,实现跨部门联合监管

危化品道路运输安全监管涉及部门多、环节多,为充分发挥各职能部门的作用、实现联合执法、提升事故告警反应和完善告警信息,本系统可以在部门间建立信息共享机制,搭建数据交换通道,实现信息共享,为各部门提供信息服务,达到联合监管的目的。

2)建立统一的数据库,满足政府分析决策的需要

作为道路交通运输数据交换和共享的全国性大型平台,在实现重点营运车辆跨区域、跨部门联合监管的同时,可以充分发挥全国重点营运车辆动态信息数据库资源优势,为交通行业、公安部门、安全监察部门数据分析、数据挖掘和辅助决策提供依据,提高政府全行业管理水平和服务水平,促进道路运输行业整体规范化发展。

3)梳理危化品运输法律法规,制定统一的技术标准体系

我国现有危化品道路运输相关法规中,主要通过规定车辆必须安装车载监控设备的方式来对运输车辆进行动态监管。但是,一方面,目前法规只规定车辆必须安装车载监控设备却没有明确使用要求;另一方面,不同部委从不同的角度出发制订了不同的管理法规,而各法规之间未做一致性认证,造成省、市地方政府主管部门及运输企业无所适从,管理上比较混乱。因此从管理角度及减轻企业负担上,需明确车载设备的管理使用办法和安装的设备类型。

参考文献

[1] 杨 涛,许大中.对危险化学品运输车辆实时动态

监控的思考[EB/OL].2007 03 10,http:ww.js

safety.so https://www.360docs.net/doc/6f10160321.html,/suor dans/jssafety.html

[2] 中国化工集团化工标准化研究所.A Q3004 2005危

险化学品道路运输安全监控车载终端[S].国家安全

生产监督管理总局,2005

[3] 卫振林,王喜富.基于全球定位系统(GPS)的电动车

辆实时监控系统设计[J].中国安全科学学报,2006,

16(4):136 139

作者简介

周 甍 (1980-),女,湖南长沙人,硕士研究生,主要研究领域为:计算机仿真,卫星导航定位。

Design and Achievement of Monitoring System for

Hazardous Chemicals Transport Vehicles

ZHOU Meng1,LIU Jian2,LI Jing2

(1 Beij ing Global A p p l ication D evelop ment Centor;Beij ing100094,China;

2 China T r ansp ortation T elecommunicatio n I nf or mation Center,Beij ing100029,China)

Abstract:A cco rding to the application dem and of administrative ag encies and dang erous chemicals transportation enterprises and ex isting pr oblem s,referring to experience o f devel oped co untries,the m onitoring system fo r hazardous chemicals transpor t vehicles based on technolo gy of satellite navig ation and geog raphic information sy stem(GIS)is built.The hib erarchy and the main functio n o f the sy stem are described.T he setting up o f info rmation ex chang ed platform w hich is the core technolog y of the m onito ring sy stem is prov ided and illu minated particularly.The runtim e interface of the sy stem is g iv en at last.

Key words:H azardous chem icals transport;v ehicle m onitoring;satellite nav ig ation;in fo rmatio n ex changed platfo rm