Engineering vehicle management system based on the internet

of things

Guanhong Zhang1 bull; Odbal2

Received: 31 July 2018 / Accepted: 28 September 2018

The Natural Computing Applications Forum 2018

1 Department of Computer Science and Technology, Hefei University, Hefei, Anhui, China

2 Institute of Intelligent Machines, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Hefei, Anhui, China

Abstract

To improve the efficiency of engineering vehicles to save cost and accelerate production operation, the Browser/Server (B/S) architecture is used, ASP.NET is used as a development tool, and Oracle is regarded as the background database management. The management system has good scalability and maintainability. The implementation of this system simplifies the engineering vehicle management process. The background and significance of the system development are

described, and the technology used in the development system is explained. Moreover, the system is analysed and designed in detail, and the system is finally realized and tested. In the design and implementation of the system, seven functional modules of the system are completed, and the function of each functional module is designed and tested.

Keywords Transportation cost Engineering vehicle B/S architecture Database management

1 Introduction

With the continuous development of the road traffic network in China and the continuous improvement in the internal transportation capacity of the company, the large drilling equipment completely can rely on the public transport network to transport, greatly shortening the transportation time and improving the transportation efficiency. Due to the impact of planned economy and the institutional problems of state-owned enterprises, there are many disadvantages in the management of vehicle transportation. In the state-owned enterprises, how to strengthen vehicle management and eliminate arbitrary use of vehicles, empty cars, and report of false mileage is faced by business managers. The problems existing in the management of vehicle scheduling in state-owned enterprises are focused on, and the use of information network technology to solve the bottleneck of enterprise transportation capacity is maximized. Moreover, the latest information network technology is combined to promote the transportation of engineering towards information. With the continuous progress and application of information technology, computers have penetrated into all application fields. In particular, the number of vehicles increases year by year and vehicle management information also increases. As a result, vehicle scheduling management cannot be carried out by traditional manual management, so it is necessary to apply computer to manage. Since the 80s of last century, the information technology is first applied in the vehicle scheduling management in foreign countries. With the coverage of satellite communication technology and wireless network, vehicle management gradually realizes the transformation from manual management to information automation management. In the guarantee of transportation security by global position system (GPS) satellite positioning, traffic safety monitoring, traffic route record and so on, at the same time, the transport efficiency is improved by leaps and bounds [1].

The USA is one of the countries that used information technology to manage traffic and transportation earlier. The American intelligent transportation system project lsquo;lsquo;Advanced Public Transportation Systems (APTS)rsquo;rsquo; achieves obvious effect in the practical application, which can reduce congestion and save energy consumption. The Federal Transport Administration of the USA is committed to the research of APTS. It uses electronic technology and communication technology to guide the management of vehicle transportation. The exploration of vehicle intelligent scheduling system is beneficial to the development and realization of the system described here. The engineering vehicle dispatching management system of Bohai Drilling General Company fully studies the advantages of the intelligent vehicle scheduling system. It focuses on developing the functions of vehicle information management, transportation workload statistics and analysis, and oil consumption statistics and querying. At the same time, it combines the geographic information system (GIS) and GPS satellite positioning installation, to reserve adequate space for perfecting the engineering scheduling system in the future. Chinarsquo;s use of computers to manage vehicles started relatively late compared to abroad, mainly due to the restriction in the popularity of domestic computer technology and the level of social development [2]. However, with the increasing popularity of computer use, the application of computer to manage vehicle technology is increasingly mature, and there are more and more enterprises using computers for unit vehicle management, which can reduce a lot of expenses and management inconvenience.

2 Methodology

2.1 ASP.NET technology

The predecessor of ASP.NET is ASP (Active Server Pages) technology, a part of the VisualStudio2005 development platform. And many Web development models it provides can quickly develop the complex functions needed in Web applications.

ASP.NET has a clear program structure, which can completely separate program code from user interface, and can even be placed in different files, so that the program is more readable and more convenient for program maintenance. In.NET, the Web application is a collection composed of pages, controls, code modules, and services, all of which are run under a Web server application directory (usually IIS). ASP.NET really makes all kinds of dynamic Web application types that are ubiquitous on Internet nowadays easy to generate. It provides a simp

基于物联网的工程车辆管理系统

Guanhong Zhang1 bull; Odbal2

收到：2018年7月31日/接受：2018年9月28日

自然计算应用论坛2018年

1合肥大学计算机科学与技术系，合肥，安徽合肥

2中国科学院合肥物理研究所智能机械研究所，安徽合肥

摘要

为了提高工程车辆的节约成本和加快生产运行的效率，采用浏览器/服务器（B/S）架构，采用ASP.NET作开发工具，Oracle为后台数据库管理。该管理系统具有良好的可扩展性和可维护性，简化了工程车辆管理流程。系统开发的背景和意义以及对开发系统中使用的技术都在文中进行了详细说明。此外，对该系统进行了分析和设计并且进行了详细的实现和测试。在系统的设计和实现中，完成了七个功能模块，各功能模块都设计完备且测试通过。

关键字：运输成本工程车辆B/S结构数据库管理

1. 介绍

随着我国道路交通网络的不断发展和公司内部运输能力的不断提高，大型钻井设备完全可以依靠公共交通网络进行运输，大大缩短了运输时间，提高了运输效率。但是由于受到计划经济的冲击和国有企业的制度性问题，车辆运输管理存在诸多弊端。在国有企业中，如何加强车辆管理，杜绝任意使用车辆、空车、虚报里程等，是企业管理者面临的问题。国有企业车辆调度管理中存在的问题重点集中于，利用信息网络技术解决企业运输能力瓶颈是有限度的。此外，最新的信息网络技术，促进了工程运输信息化。随着信息技术的不断进步和应用，计算机已经渗透到各个应用领域。特别是如今的车辆数量逐年增加，车辆管理信息也在增加。因此，传统的人工管理已不能实现车辆调度管理，有必要应用计算机进行管理。20世纪80年代以来，国外首次将信息技术应用于车辆调度管理。随着卫星通信技术和无线网络的普及，车辆管理逐渐实现了从人工管理向信息自动化管理的转变。在全球定位系统(Gps)卫星定位、交通安全监测、交通路线记录等保障运输安全的同时，运输效率得到了突飞猛进的提高。

美国是最早使用信息技术管理交通运输的国家之一。美国智能交通系统项目“先进公共交通系统(APTS)”在实际应用中取得了明显的效果，可以减少交通拥堵，节约能源消耗。美国联邦运输管理局致力于APTS，也就是利用电子技术和通信技术指导车辆运输管理的研究。车辆智能调度系统的开发，有利于本系统的开发与实现。渤海钻井总公司工程车辆调度管理系统充分研究了智能车辆调度系统的优点。该系统重点开发了车辆信息管理、运输工作量统计与分析、油耗统计与查询等功能。同时，也将地理信息系统(GIS)与GPS卫星定位装置相结合，为今后完善工程调度系统预留了足够的空间。由此可见，与国外相比，我国使用计算机管理车辆的起步相对较晚，这主要是由于国内计算机技术的普及和社会发展水平的限制。然而，随着计算机应用的日益普及，计算机在车辆管理技术中的应用也日益成熟，越来越多的企业使用计算机进行单位车辆管理，从而减少了大量的费用和管理不便。

1. 方法

2.1 ASP.NET技术

ASP.NET的前身是ASP(Active Server Pages)技术，这是VisualStudio2005开发平台的一部分。它提供许多Web开发模型，这些模型可以快速开发Web应用程序所需的复杂功能。

ASP.NET具有清晰的程序结构，可以将程序代码与用户界面完全分离，甚至可以放置在不同的文件中，从而使程序更易读，更便于程序维护。在.NET中，Web应用程序是由页面、控件、代码模块和服务组成的集合，所有这些都在Web服务器应用程序目录(通常是IIS)下运行。ASP.NET确实使当今Internet上普遍存在的各种动态Web应用程序类型易于生成。它提供了一个基于.NETFramework的简单编程模型，还提供了内置控件和服务，这些控件和服务可以支持大多数应用程序中存在的多个公共方案，而工作负载几乎没有变化。由于ASP.NET是一个基于通用语言的编译和运行程序，它的强大和适应性可以使它在Web应用程序开发人员的几乎所有平台上运行。通用语言的基本语言基础、消息机制和数据接口可以很好地集成到ASP.NET的Web应用程序中，ASP.NET也是独立于语言的，因此它支持C#、Visual Basic(VB)、C 等。因此，系统的开发和实现选择了ASP.NET，为以后的升级和完善提供了更好的支持平台。如图1所示，ASP.NET应用程序流做了详细描述[3]。

2.2 MVC设计模型

MVC是模型-视图-控制器的一种设计模式，它将整个应用系统的输入、处理和输出分离开来，其结构图如图2所示。该模型是应用程序的核心，它处理用户的数据和业务逻辑，并为视图提供数据。用户的所有数据操作和业务逻辑的处理都是由模型层处理的。视图是ASP页面，系统和用户之间的接口，即通常称为UI(用户界面)，用户视图接收用户的输入。在MVC模式中，视图层不包括任何业务逻辑处理，它只为Model提供数据，并为用户显示由Model层更新的数据[4]。控制层也称为控制器。当用户提交请求时，服务器接收用户提交的请求，并调用相应的模块进行业务处理。同时，用户提交的数据提供给模型层，数据由模型处理。然后以可视图的形式将处理后的结果返回给用户，从而实现用户与系统之间的交互。

图1 ASP.NET应用程序进程

图2 mvc结构图

2.3 Web服务的选择和分析

WebService为应用程序系统提供了调用系统的接口。在系统开发过程中，充分考虑了系统的可扩展性。为以后的系统改进和进一步开发提供了必要的接口预留，编程语言和系统可以通过WebService应用程序进行集成。在系统开发中，我们更加关注跨平台的互操作性[5]。为了实现这一目标，我们对WebService进行了简单的研究。其主要优点是：

第一，允许跨防火墙进行通信。公司的不同系统安装在不同的服务器上，安装的防火墙也不一样，这使得系统的调用变得困难。如果编写大量的程序代码，无疑会将应用程序的中间层暴露给用户，造成不必要的泄漏。在中间层应用WebService之后，它能够直接从用户界面调用中间层组件，从而消除了建立页面步骤的需要。这缩短了系统的开发周期，降低了系统代码的复杂度，使应用程序更易于维护。

其次，容易使应用程序集成。通过对渤海钻井总公司企业系统方案的初步调查，公司的内部应用包括ASP开发、JSP开发和.NET开发。数据库包括Access、Oracle等数据库。这给公司内部系统整合带来了相当大的困难。它需要大量的开发力量，将各种系统集成在一起。但是WebService技术用于“公开”应用程序的功能和数据，运用其他应用程序使用的标准方式。

1. B2B集成。公司内部的车辆调度不涉及B2B集成，但随着系统的进一步完善和发展，在公司以外的企业或其他非油田企业使用我单位的车辆时，需要使用WebService技术。通过对WebService的研究和应用，我们可以将公司的关键应用“公开”给指定的客户，实现与其他外部网络的信息交互。
2. 实现了系统和资源的重用。WebService允许在重用代码背后的数据的同时重用代码。在WebService的应用中，不需要使用第三方程序.通过应用程序研究组件，它只需要直接调用远程WebService[6]。软件重用的另一个例子是几个应用程序功能的集成。目前，Web上的许多应用程序提供商在其应用程序中实现了这些功能。随着应用程序的日益普及，许多应用程序使用WebService将现有的基于组件的应用程序结构扩展为组件/WebService的混合结构。它可以在应用程序中使用第三方WebService提供的功能，也可以通过WebService向他人提供自己的应用程序功能。

WebService以Web模式提供后台服务，所有这些服务逻辑上都是在客户端的两层结构软件中实现的。它不是对服务器端的客户端访问，而是从服务器执行数据操作等等。WebService也可以用来实现后台服务，也可以使用html WebService实现了B/S，它还可以为其他平台系统提供WebService接口，以访问所开发系统的功能。例如，系统是用.NET编写的，用于访问用Java或PHP编写的销售或OA系统。它可以由WebService查询，而不必直接查询数据库。

3结果与讨论

3.1系统功能模块

根据工程公司的需要，建立并实现了工程车辆管理系统。主要包括以下七个方面：系统管理、系统接口管理、车辆文件管理、车辆运行管理、中队管理、车辆资源管理、油管理、综合查询、统计分析等。本节主要涉及以下五个部分，如图3所示。

图3系统开发功能体系结构

3.2系统管理模块

系统设置模块不仅提供了常见的设置功能，如组织设置、系统管理用户设置、角色权限设置、人员设置、数据维护等。角色权限允许管理员根据需要个性化设置，系统还设计了创建业务所需的网络配置功能。它包括应用程序配置、短消息设置、系统日志、登录IP地址限制、数据备份和恢复功能，以便于系统管理员进行维护和查询；系统管理员可以根据实际应用情况对系统进行个性化。

该模块主要针对管理用户，其中更有特色的功能包括对数据维护的交通里程管理。其过程是由运输公司填写系统的里程数，一般公司的调度室根据地理信息系统的地理位置信息系统计算运输里程。如果实际情况有偏差，下级运输公司需要提交变更清单申请。公司的调度室应酌情增加或缩小，并在系统中制作不同的颜色记录，以便于对领导进行调查和问责。

消息提醒功能：系统添加警报功能。安装警报模块后，系统将在处理的所有阶段提醒计算机用户弹出对话框。如果需要消息警报，流程节点可以选择短消息提醒。数据备份与恢复：系统提供了界面操作数据库选项，可以支持用户对数据库的备份。同时，数据库每天实现远程备份。在停电等突发事件发生后，系统提供了记录功能，保证了月末或季度系统统计分析的准确性和完整性，为业务分析提供了信息支持。系统管理过程如图4所示。

图4管理员管理过程

3.3组织结构单元

该模块为管理员提供了必要的组织结构建立，管理员需要根据组织的组织框架对整个系统进行划分和建立。人事设置：人员是组织结构的基本信息。可以根据工作需要设立许可，也可以授予其他人员权力。该系统提供了人员维护的基本模块，并根据一般要求对人员信息和中石化信息库进行了比较改进。此外，它还增强了信息系统管理员的权威，并确保应用人员不被盗用。部门设置：对部门的组织结构进行划分和设置，以建立部门间的关系。角色设置：系统管理员只需对角色所涉及的用户进行简单的调整，以保证系统的正常运行。不需要大规模修改工作流或人员的权限控制，从而使系统管理员的工作量降到最低。组设置：“组”概念的应用将某项工作与相关成员联系在一起。通过分组，可以更快、更方便地实现系统的管理和应用。在这种情况下，在实现组中的一个人在线处理课程之后，这个过程可以继续进行。因此，它避免了进程或帐户借入的失败，系统自动记录处理程序的信息以供以后搜索，如图5所示。

图5组织运行图

3.4数据库备份和恢复模块

该系统提供了多种数据库备份机制，可以实现常规备份、数据库增量备份、手动备份等功能，提高了数据库的安全性。根据实际工作情况，系统ORACLE数据库每晚凌晨2点对数据库进行完整备份，以保证数据库的完整性。同时，允许管理员手动备份数据库，以确保重要数据不会丢失。系统同时提供数据库恢复功能。当数据库中发生大量错误操作或安全问题导致数据库受到攻击时，管理员可以通过系统提供的数据库恢复功能及时恢复数据库。系统数据采用远程备份和本地备份相结合的方式，保证了数据的安全性。数据库自动备份到本地数据库服务器，同时存储在公司光盘阵列中。服务器可以及时重新部署应用服务器，以确保系统的正常使用不受影响[8]。

每天早晨，系统使用系统计划任务来执行数据库的本机组件。通过ftp功能的开发，将备份信息自动上传到公司光盘阵列，有效地保证了系统的数据安全。备份机制如图6所示。

图6数据库备份恢复过程图

3.5车辆档案管理模块

车辆档案管理中包含的数据内容是整个系统正常运行的基本数据，包括车型管理、品牌模型管理、驾驶员档案管理和车辆信息文件管理。工程车辆的运营管理是本系统的核心业务内容。它包含了一个完整的业务流程，从车辆申请到批准调度车，以及最终的车辆回收。详细介绍了渤海钻井公司的车辆调度业务流程，主要包括车辆申请、车辆平衡审批、车辆管理、车辆回收等。车辆调度是通过嵌入多个小模块来实现的。工程车辆运营管理是一个完整的业务流程。首先，根据实际生产要求(主要包括搬迁车的应用和生产车辆的应用)提出了车辆应用程序。该应用程序是由具有车辆使用要求的四级单位的人员提出的，如钻井队，系统提交后自动通知一般调度。一般时间安排是对车辆单位提出的申请进行平衡审批。根据实际情况，在车辆申请得到平衡和批准后，程序继续通知车辆单位(运输公司)安排车辆。运输公司根据总调度分配的生产任务合理安排车辆，并在提交后反馈给车辆应用单元和总调度。车辆应用单元确认车辆布置的信息。它是对一般调度的反馈，一般调度总结了车辆单元和对车辆单元的一般调度建议。然后，车辆单元在一般调度反馈的基础上，确定下一步的工作。在这种情况下，应用单元两次向一般调度提供信息的原因是井组设备搬迁的临时性质，以及在不准确和明确无误的情况下任务的更改。因此，如有异议，车辆单位应调整车辆的调度，并通知车辆单位和一般调度表予以确认。如果无异议，就把车票打印

资料编号：[4208]