第三方物流企业

实时移动定位运输管理系统

1、移动电话市场现状  

   我国于1987年开通模拟蜂窝移动通信系统，当时，年增长率超过了200% 。1992年在嘉兴建立和开通第一个GSM演示系统，并于1993年9月正式开放业务。从那时起，全国各地大多采用GSM系统，使得GSM系统成为我国最成熟和市场占有量最大的一种数字蜂窝系统。截止2000年底，中国移动用户已达6500万户，中国联通移动电话用户数也达到1800万户。

2、移动定位技术的出现

  1996年，美国联邦通信委员会（FCC）下达了指示，要求移动运营商提供给手机用户E911（紧急求援）服务，它能够定位呼叫者以提供用户及时救援，这实际上就是位置服务的开始。此后日本、德国、法国、瑞典、芬兰等国家纷纷推出各具特色的商用位置服务。要求到2001年10月，定位精度达到125米，67％的呼叫满足该要求。

  全球三大通信厂商――爱立信、摩托罗拉和诺基亚于2000年10月成立了"位置信息互用论坛LIF（Location Interoperability Forum）"，其目标是在全球范围内的无线网络和终端上提供基于位置的业务。

　欧洲电信标准化协会ETSI对GSM系统的无线定位也提出了一系列标准。

3、移动定位服务市场空间预测

　 据预测，在1999～2005年，全球运营商可以从移动定位业务中获得250亿美元左右的收益。

   据英国剑桥Analysis Research公布的一份报告预测，位置服务收入将从2002年的二十亿美元增至2006年的一百八十五亿美元。 报告的主要作者Julie Robson称，位置服务将继续增值，产生新的价值并培养消费。特定的位置信息服务类型包括娱乐消息、交通报告、地图和向导、目标广告、交互式游戏、车辆跟踪、远程信息处理和网络管理系统。预计到2006年，全球半数移动用户将同时成为位置服务用户。

   随着移动通讯的发展，定位服务被认为是下一代网络发展的关键引擎之一，据Ovum Group预测，全球移动定位服务连接将从2001年的180万5000个用户迅速增长到2006年的5亿6404万4000个用户，西欧地区的GSM市场增长速度也与此相似，有望从2001年的90万2000个用户增长到2006年的1亿9229万3000个用户。在大部分欧盟国家里，移动电话的紧急定位服务将在2004年年初成为规定的服务内容。

4、移动定位技术的应用

   目前国内采用的GSM电话系统，是必须要知道您所在蜂窝的位置才可以实现双方通话的。一个蜂窝所能发挥作用的范围不尽相同，在市区为直径20—300米，在郊外山区大概可以覆盖直径几千米的范围。所以，只要你的手机处于开机状态，移动电话服务提供商是可以知道你本人大概的位置的。　

以上的移动电话定位系统，配合一个合适的地理资料系统（GIS）就可以衍生出许多的增值服务。比如公安报警系统可以知道事发地点，速递公司可以追踪运送货物的车辆的位置，人们还可以通过手机实时、随地知道附近的餐饮、娱乐及购物场所，而进出场馆也可以通过手机来收费等等。

 一、从运营商角度来看，利用无线定位技术可以给用户提供新的具有吸引力的业务，使自己处于有利的竞争地位；利用移动定位可以根据话务模型优化网络，降低成本；结合移动定位的潜在业务很多，这样运行商可以从中获得更多的收益。

 二、从生产厂家来看，提供移动定位的产品会更具有市场竞争力。具体来说，无线定位目前可以应用在以下几个方面：

1)车队管理

　交通运输公司可以利用定位业务确定本公司的车辆位置，如出租车、货运车辆等，以便选择有效的交通路线。

2)信息查询服务

　移动用户可以通过终端查询自己需要的信息，如汽车需要加油时，查询离自己最近的加油站；在外旅游时查询符合自己要求的饭店，并给出交通路线；在外不舒服时，可查询附近的医院位置。信息查询业务是用户常要用到的服务，网络首先要定位移动用户的位置，然后再给出相应的信息。

3)紧急呼叫

　人们在遇到一些紧急情况时，可以进行紧急呼叫。如果知道求教人员的位置，则可以更快地提供救援工作，因此要求定位和紧急呼叫相结合。

4)跟踪定位

　目标MS一方面可以跟踪定位疑犯MS；另一方面可以追踪失窃的MS或巨额话费MS。

5)蜂窝网络的自身优化与资源管理

     对蜂窝电话进行准确定位有助于蜂窝系统资源合理利用。通过对移动用户的长期定位观察可以为系统蜂窝的合理布局与构建，以及系统资源配置等提供重要的数据，促进蜂窝系统的逐步完善和高效运行。

三、国外成功应用案例

1）Seakey（航海钥匙）业务和系统提供信息通讯的服务，它使得船主能掌握他的船并能检查随船所携带的设备。

2）friendPosition（朋友定位）是一种定位服务，由移动定位发展而来，它允许用户跟踪朋友的位置，通过它你能用你的移动电话或个人计算机知道你朋友、同事或孩子的位置。friendPosition有两个不同的商业模式，既有终端用户的服务费收入也有广告收入。friendPosition可以运行在站点上(HTML)，移动设备（WML/WAP）上，也可通过SMS接入。

3）Satsafe 定位报警，买了一辆新汽车，但担心离开的时候没人照管吗？也许你应该考虑安装Satsafe定位 报警系统。如果你汽车发生了什么事，你将会从你的移动电话得到一个消息，从中你能了解 你的汽车状况并得到其位置信息。迄今为止，Satsafes定位报警系统已经成功地应用在车队 管理中了。

4）在商业模式上，如果使用自动定位业务，终端用户就要给运营商Telia公司支付定位的费用，mobilPosition公司从中分成。当搜索在进行时在电话上 插播广告，这将很快成为入口站点和mobilPosition公司的另一个收入流。

5、定位追踪技术比较

如今市场上也有汽车卫星定位系统（GPS），但是它的成本较高，一套设备大约要近万元，而且要有一个卫星定位中心支持。与之相比，“位置指示器”更贴近大众，预计售价仅在千元以内。

6、国内应用现状

山西移动选择诺基亚mPosition定位方案开展移动定位业务，该合同标志着中国第一个多厂商mPosition解决方案的应用。日前，山西移动通信有限公司（以下称山西移动）与东软诺基亚签署合同，采用诺基亚提供的mPosition 定位解决方案开展移动定位业务。作为诺基亚在中国的合资企业，东软诺基亚是中国移动数据业务领域中的领先企业。

山西移动将通过诺基亚mPosition解决方案，在其多厂商的GSM网络中开展移动定位业务。这是中国首次布署多厂商mPosition解决方案，同时也证明了诺基亚解决方案能够与其它厂商的网络基础设施配合使用。

根据协议，诺基亚将提供网关移动定位中心（GMLC）、服务移动定位中心（SMLC）以及构成mPosition解决方案的其它网络产品。此外，还包括网络安装和布署。供货将很快开始，并将于2002年2 月开始布署系统。

附录一、实时移动定位运输管理系统数据结构

1、rem 费用字典

create table fyzd  (hm    char(3),            /*号码*/

hz    varchar2(30));         /* 汉字*/

2、rem 发货人字典

create table fhrzd  ( fhrhm    char(3),               /*发货人号码*/

fhrmc    varchar2(100),          /*发货人名称*/

                  fhrdz     varchar2(100));        /*发货人地址*/

3、rem收货人字典

create table shrzd  ( shrhm    char(3),               /*收货人号码*/

shrmc    varchar2(100),          /*收发货人名称*/

                  shrdz     varchar2(100));        /*收发货人地址*/

4、rem 货物字典

create table hwzd  (hwhm      varchar2(5),    /*货物号码*/

                fhrhm       char(3),      /*发货人号码*/

pm        varchar2(30),   /*品名*/

        bz         varchar2(50));  /*备注*/

5、rem sjzd司机字典

create table sjzd (sjhm    varchar2(10), /*司机编号*/

        sjmc     varchar2(10), /*司机名称*/

sjdh     varchar2(10), /*司机电话*/

cz     varchar2(10), /*车种*/

          ch     varchar2(10), /*车种*/

hcbz   varchar2(10))；  /*货车标重*/

6、rem 计划表

create table jhtab ( jhbh        varchar2(15), /*计划编号*/

                   fhrhm         varchar2(3),  /*发货人编号*/

                   fhrdz        varchar2(50),  /*发货人地址*/

                 fhrdh    varchar2(30),   /*发货人电话*/

                   shrhm         varchar2(100),     /*收货人编号*/

                 shrdz     varchar2(50),  /*收货人地址*/

               fhrdh    varchar2(30),   /*收货人电话*/

                    pm      varchar2(30), /*品名*/

                  cz        varchar2(4),  /*车种*/

                    cs          varchar2(4),   /*车数*/

ds            varchar2(7),   /*吨数*/

bz            varchar2(50),  /*备注*/

sj            char(8),      /*时间*/

                   fszt         char(1));     /*状态,1、已处理0、未处理*/

7、rem 用户表

create table usertab   (zsxm         varchar2(15), /*真实姓名*/

                   yhmc     varchar2(20), /*用户名称*/

              yhmm     varchar2(30), /*用户密码*/

              yhyj         varchar2(30), /*用户邮件*/

              yhdh         varchar2(15), /*用户电话*/

              yhdz         varchar2(40), /*用户地址*/

               yhyb       varchar2(10), /*用户邮编*/

                   gzzw     varchar2(16), /*工作职位*/

                   qxsz     char(1), /*用户权限,0、超级用户，1、管理用户（填写表单），2、一般用户（只能查看）*/          

                   sfzx     char(1)); /*用户注销0、不可用，1可用*/

8、rem 运单表

create table ydtab (ydbh    varchar2(15), /*运单编号*/

                   fhrhm    varchar2(100),     /*发货人号码*/

                  fhrdz varchar2(30), /*发货人地址*/

                fhrdh    varchar2(30),    /*发货人电话*/

                shrhm  varchar2(100),     /*收货人号码*/

                  shrdz varchar2(30), /*收货人地址*/

                fhrdh    varchar2(30),    /*收货人电话*/

            hwmc varchar2(30), /*货物名称*/

                hwsl    varchar2(30), /*货物数量*/    暂不考虑一车多品名问题

             hwz      varchar2(10), /*货物重*/

          sjhm    varchar2(10), /*司机编号*/     暂不考虑一车多司机问题

          sjmc    varchar2(10), /*司机名称*/ 

          sjdh     varchar2(10), /*司机电话*/

           cz         varchar2(10), /*车种*/

           ch         varchar2(10), /*车号*/

          fhsj        char(8), /*发货时间*/

          rwsj        char(8), /*任务时间*/

          fszt     char(1), /*发送状态0、空闲1、发货途中2、返回途中*/

js        varchar2(100),     /*记事*/

9、rem  装车清单/检斤表

create table zctab     (id      number(9),    /*清单号*/

sjhm    varchar2(10), /*司机编号*/

              sjmc     varchar2(10), /*司机名称*/

sjdh     varchar2(10), /*司机电话*/

cz      varchar2(10), /*车种*/

              ch      varchar2(10), /*车种*/

                zz       varchar2(7),  /*自重*/

                      czz        varchar2(7),  /*车载重*/

                  hwmc     varchar2(30),  /*货物名称*/

                hwsl    varchar2(30), /*货物数量*/    暂不考虑一车多品名问题

             hwz      varchar2(10), /*货物重*/         

             fhrhm    varchar2(100),     /*发货人号码*/

                  fhrdz varchar2(30), /*发货人地址*/

                fhrdh    varchar2(30),    /*发货人电话*/

                shrhm  varchar2(100),     /*收货人号码*/

                  shrdz varchar2(30), /*收货人地址*/

                fhrdh    varchar2(30),    /*收货人电话*/

   zcsj         char(8), /*装车时间*/

                  zcjs      varchar2(120));    /*装车记事*/

10、rem  卸车清单/验收表

create table xctab     ( zcid        number(9),    /*装车清单号*/

xcid       number(9),    /*装车清单号*/

sjhm    varchar2(10), /*司机编号*/

              sjmc     varchar2(10), /*司机名称*/

sjdh     varchar2(10), /*司机电话*/

cz      varchar2(10), /*车种*/

              ch      varchar2(10), /*车种*/

                zz       varchar2(7),  /*自重*/

                      czz        varchar2(7),  /*车载重*/

                     hwmc       varchar2(30),  /*货物名称*/

                    hwsl    varchar2(30), /*货物数量*/    暂不考虑一车多品名问题

                 hwz       varchar2(10), /*货物重*/         

                fhrhm      varchar2(100),     /*发货人号码*/

              fhrdz varchar2(30), /*发货人地址*/

                  fhrdh    varchar2(30),  /*发货人电话*/

                  shrhm varchar2(100),     /*收货人号码*/

                 shrdz varchar2(30), /*收货人地址*/

                   fhrdh    varchar2(30), /*收货人电话*/

     xcsj       char(8),       /*卸车时间*/

       sfzc      char(1),       /*是否正常0、正常 1、不正常*/

                    xcjs        varchar2(120));    /*卸车记事*/

附录二、实时移动定位运输管理系统程序流程

一、客户服务WEB服务器/CWEB

1、运输计划部分

1）运输计划制定：按照运输计划表格式，填写运输计划表

2）运输计划查询：略

3）运输计划修改：略

2、运单查询部分

1）查询运单：查询运输公司制定的运单，按照运单数据格式

2）运输状态查询：在运单查询结果中，点击车号/手机号，查询当前车辆位置

3、装车部分

1）装车/检斤清单填写：略

2）装车/检斤清单查询：略

4、卸车清单

1）卸车/验收清单填写：略

2）卸车/验收清单查询：略

二、客户服务WAP服务器/CWAP

1、运输计划部分

1）运输计划制定：按照运输计划表格式，填写运输计划表

2）运输计划查询：略

3）运输计划修改：略

2、运单查询部分

1）运单查询：查询运输公司制定的运单，按照运单数据格式

2）运输状态查询：在运单查询结果中，查询当前车辆位置

3、装车部分

1）装车/检斤清单填写

2）装车/检斤清单查询

4、卸车清单

1）卸车/验收清单填写

2）卸车/验收清单查询

三、司机运输监控WAP服务器

1、运单查询部分：根据运单表，查询自己的运输任务，

2、运输状态填写：添加到运单表中的状态数据，（出发、在途、到达）

3、装车/检斤清单填写

装车/检斤清单查询

4、卸车/验收清单填写

卸车/验收清单查询

四、运输管理Web服务器

1、运输计划部分

1）运输计划制定

2）运输计划查询

3）运输状态查询

2、运输计划转运单部分 ：选择司机自动转为运单

3、装车部分

1）装车/检斤清单查询

4、卸车部分

1）卸车/验收清单查询

5、统计部分

1）运输货票综合统计

程序以及页面清单，JSP/WAP

1、   运输计划录入   

2、   运输计划编辑  

3、   运输计划查询

4、   运输计划转运单

5、   运单查询

6、   装车清单录入

7、   装车清单编辑

8、   装车清单查询

9、   卸车清单录入

10、卸车清单编辑

11、车清单查询

12、运输状态查询

附录三、移动定位技术详细介绍

   无线定位技术是通过对接收到的无线电波的一些参数进行测量，根据特定的算法以判断出被测物体的位置，测量参数一般包括传输时间、幅度、相位和到达角等。定位精度取决于测量的方法。

 　蜂窝移动通信在全球范围内应用广泛，有很多成功的商用系统，因此在蜂窝移动通信系统中应用无线定位技术有很大意义和价值。蜂窝移动通信系统中的定位技术一般分为三类：基于终端的定位技术、基于网络的定位技术和混合定位技术。

1）E－OTD

　　增强型观察时间差E－OTD在终端上实现定位，仅需要使用软件计算。为了在IDLE模式（终端不处理呼叫）和专用模式（终端处理呼叫）下运行E－OTD算法，终端必须有足够的处理能力和存储容量。

　　E－OTD定位方法是手机根据服务小区基站和周围几个基站的测量数据，算出它们之间的时间差，时间差被用于计算用户相对于基站的位置。

　　与E－OTD相关的基本量有三个：观察时间差OTD、真实时间差RTD和地理位置时间差GTD。OTD是MS观察到的两个不同位置BTS信号的接收时间差；RTD是两个BTS之间的系统时间差；GTD是两个BTS到MS由于距离差而引起的传输时间差。

　　设d1为BTS1与MS之间的距离，d2为BTS2与MS之间的距离，

　　则GTD=| d2－d1 | / v 　　式中v为无线电波速度。

　　上述三个量之间关系为：OTD=RTD+GTD

　　当基站都同步时，则RTD＝0。

　　在E－OTD方法中，要取得正确结果，BTS数目至少为三个，位于不同的地理位置，并且重要的一条是基站同步。同步基站最常用的方法是基站安装固定GPS接收机。

E－OTD的精度可达125米。与应用GPS定位方法的区别是，E－OTD定位不依赖于天气，而GPS定位在天气晴朗时，效果良好。

2）CGI－TA

　　CGI是小区全球识别码，每个蜂窝小区有一个惟一的小区识别码。CGI由位置区识别LAI和小区识别CI构成，即：LAI＋CI ＝ MCC＋MNC＋LAC＋CI

　　GSM系统中可以用作定位的参数还有一个是时间提前量TA。TA是由基站测量得到的结果，然后通知移动用户提前一段时间（TA）发送数据，使得到达数据正好落入基站的接收窗口中，TA的目的是为了扣除基站与移动用户之间的传输时间时延，因此利用TA可以估计MS和BTS之间的距离。TA是以比特为单位的，1bit相当于550米的距离。

　　由于无线传输存在多径效应，因此，利用TA定位的精度很低。由于网络中已保存了这些数据，因此，把CGI和TA结合在一起定位移动用户是一种简单而且经济的定位方法，可以实现一些位置查询业务，如显示移动用户所在区域内的餐馆、旅馆等信息。

　　所有终端都可以同时使用这种定位方式，这是其一大优点。定位精度取决于小区的大小和周围的环境。

3）UL－TOA和TDOA

上行到达时间TOA定位方法与E－OTD较为类似，差别在于UL－TOA由基站测量终端数据的到达时间。

　　图2 UL－TOA原理

　　该方法要求至少有三个基站参与测量，如图2所示，每个基站增加一个位置测量单元LMU，LMU测量终端发送的接入突发脉冲或常规突发脉冲的到达时刻，LMU可以和BTS结合在一起，也可分开放置。由于每个BTS的地理位置是已知的，因此可以利用球面三角算出MS位置，为了简化运算，一般采用平面三角算出MS的位置。

　　TDOA测量的是移动用户发射信号到达不同BTS之间的传输时间差，而不是传输时间。

　　UL－TOA定位方法需要MS和参与定位的BTS相互之间精确同步，而TDOA则不需要。

　　UL－TOA定位方法需要精确同步，基站可以安装GPS设备，并且该定位方法还要求在所有基站上安装监测设备LMU，因此成本较高。

4） AOA

　　信号到达角定位AOA方法是由两个或更多基站通过测量接收信号的到达角来估计移动用户的位置，如图3所示。AOA定位方法可惟一确定一个二维定位点。

图3 AOA原理

　　MS发，BTS1收，测量可得一条BTS到MS连线； BTS2收，测量得到另一直线，两直线相交产生定位角。

　　BTS1和BTS2座标位置已知，以正北为参考方向，顺时针为+0～+360度，逆时针为-0～-360度，由此可获得以MS、BTS1和BTS2为三点的确定三角关系。

　　采用此方法在障碍物较少的地区可以得到较高的准确度，但在障碍物较多的环境中，由于无线传输存在多径效应，则误差增大。

另外，AOA技术要建立在SA智能天线的基础上才能实现，所以在AOA方法中，需要使用智能天线，目前GSM系统中BTS的天线需要更换才可以采用AOA进行目标定位。

System overview

MPS consists of a server-based Gateway Mobile Positioning Centre (GMPC), a server-based Serving Mobile Positioning Centre (SMPC) and software extensions for the operator's mobile network.

An application provided by the operator or by a service provider on the Internet requests the GMPC for the position of a mobile phone. The GMPC performs, among other things, an authorization check on the request. The authorized request is delivered to the SMPC via the GSM network. The SMPC collects position information from the GSM network and calculates the coordinates to be used by the application. SMPC delivers the coordinates to the GMPC. The GMPC then creates a position response that is replied to the application. Please see the figure below for an overview of MPS.

By combining positional mechanisms with location-specific information, MPS offers customized personal communication services through the mobile phone or other mobile devices.

In this way, the MPS gives GSM operators the basis for providing a wide variety of positioning services that can be offered to both business and private subscribers.

The main benefits of MPS include:

• MPS is fully scalable and is compatible with all existing GSM networks. Networks only have to be slightly adjusted, which involves some software changes and two extra server nodes. 
• MPS uses standard phones. Unlike other systems, there is no need for new or modified mobile phones. Existing and future mobile phones will work with MPS, giving operators 100% access to the potential market of MPS.
• MPS is flexible and fast. Ready-to-go applications are available from Ericsson, and from specialist third-party developers with whom Ericsson collaborates. Alternatively, operators can use an open API (Application Programming Interface) to design their own applications. Applications can be easily amended or added over time. Ericsson’s MPS has a design that allows developers to create applications independently of the mobile positioning system. The open API can be downloaded free of charge from Ericsson Mobility World.
• MPS is standardized and future proof. Standardization of positioning technology is a key to successful global services and roaming. Ericsson has helped drive the development and standardization of positioning technology. MPS has been designed with a future proof product roadmap that, for example, includes network assisted GPS (A-GPS) and EOTD. A-GPS is a positioning method that gives an accuracy of 10m.

Who are the users?

The majority of all the data that we use daily, with or without the assistance of information technology, contains some kind of spatial references. It can be a street address, a zip code, x/y coordinate, a city name, name of a public place etc. Almost all IT based services have a spatial component in some way or another, particularly applications and services delivered to mobile telephones. Virtually all applications can be a positioning application. In a few years no one will talk about positioning applications - they will be a natural and expected part of almost any mobile service.

Location based services will be used by the majority of mobile phone users; privately and professionally, by young and old, and by men and women. 

Who then is going to develop location based services? The ambition with the MPS SDK is to minimize the effort spent building the location component into an application. If you have the ability to develop a Mobile Internet application, making it location enabled will not be a major effort if you use the MPS SDK.

What is it for?

Where are you? Most people ask this question when they telephone somebody on a mobile telephone. It is most certainly an indication that we forgot something when we designed the first generations of mobile communication systems.

We had the geographical location built into wireline telephony from the beginning. You know where you are calling but not always who will be answering. Mobile phones have become a rather personal asset and have turned this upside down - you know who you are calling but not where they are located. Somewhere along the way we lost the location!

Ericsson´s Mobile Positioning System will change that. There is no doubt that there is a tremendous value in knowing the geographical location of a mobile phone. Almost any service that involves information about mobile objects can benefit from knowing the location of a mobile phone. May it be a person wearing a personal mobile phone or a machine with an attached module (mobile phone without display and buttons)?

New innovative services never thought of before suddenly become possible. Since the ability to locate phones is brand new, we have not yet seen all possible killer applications.

Ericsson's positioning concept

MPS delivers positioning data based on the Mobile Positioning Protocol (MPP) to developers of location-based applications. You do not have to be know MPP to be able to use the MPS SDK, but it is preferable that you have basic knowledge of MPS.

Eriksson’s positioning concept consists of three parts:

• The positioning procedure
  The positioning procedure is hosted in the SMPC. It will find and report the positioning data of the terminal. The positioning procedure includes the signalling needed to communicate with the GMPC and also the signalling between the different mobile network elements.   
• The Gateway
  When an application requests a phone location, the GMPC acts as gateway between the Public Land Mobile Network (PLMN) and the positioning application. The GMPC also has several other functions, such as authority handling of the application.   
• Applications
  Communication with the GMPC is done via an Application Programming Interface (API). There are basically two types of clients:

1.      External applications that are supplied to the system by system vendors, operators or third party application developers. These applications communicate with the GMPC using a standard TCP/IP and HTTP-based protocol. This allows the GMPC to be accessed by applications residing on the operator’s own ISP domain, and by applications on the Internet. This makes it easier to develop applications, as long as they conform to the API.  

2.      Internal applications (for instance emergency calls). These applications communicate with the GMPC using an SS7-based protocol or via TCP/IP.

Please see the figure below for more i

Some of the major benefits of MPS are:

• Generic interface to the positioning system for all types of applications (MPP).
• Applications that is independent of the positioning procedure and mobile system. GSM, UMTS, TDMA and other upcoming systems do not pose a threat from the developers' point of view.
• Total positioning control is given to the mobile network operator, which makes it possible to charge more for services. Since multiple-point access to the positioning system is imbedded, different applications can position the same terminal.