汽车行驶记录仪使用背景
汽车行驶记录仪，俗称“汽车黑匣子”，用来记录汽车历史行驶状态。随着飞机黑匣子在飞行管理方面的成功运用，汽车黑匣子已陆续在许多国家和地区大量使用。统计资料表明，汽车黑匣子的使用，使交通事故率降低了37%-52%，大大减少了人员伤亡和财产损失，产生了显著的社会效益和经济效益。汽车行驶记录仪被认为是作为确保汽车安全的有效手段，可以迅速获取有关行车数据，提供行之有效的监控手段，改善营运状况，势必成为车辆交通管理必不可少的设备。
汽车行驶记录仪的分类
由于各研制生产厂家的出发点不同，因而产品的类型不同，产品结构形式也不尽相同。目前市场上的记录仪已形成了一个种类繁多、性能不一的产品格局。汽车行驶记录仪根据其功能不同可以分为单一型、事故型、管理型、综合管理型和3G型。
单一型，这种主要记录车辆行驶过程中的某一项参数。速度监控器或者电子限速器，主要记录行车过程中的速度参数，并对记录下来的数据进行相应的管理。比如，加拿大的车辆速度监控器，对出现超速情况首先进行报警提示，三次报警后，如还在超速，就会自动控制刹车。其特点是：简单明了，价位低。这是记录仪的雏形。
事故型，这种以记录事故发生时的车辆状态为主的，记录模式是以飞行黑匣子为参照蓝本。主要特征是记录停车前短时间内的数据，一般为一分钟到几小时之间，并不是连续全程记录模式。汽车黑匣子就因此命名的。除了可以记录行车过程中的速度变化情况和发出超速报警信号外，还可记录行车过程中车辆运行的方向变化和驾驶人员的操作行为，以便在出现事故时，能够在一段时间内的信息来分析判断事故的原因和责任方。
管理型是在事故型的基础上，结合数字式记录仪记录的数据可以进行二次开发利用的特点，根据营运车辆管理的需要开发的新一代数字式汽车行驶记录仪，也叫机动车综合记录仪。也可以说是事故型的升级型。主要特征是事故型+简单的计算机管理系统。其功能除了具备事故型记录仪的主要事故分析功能外，还增加了简单的计算机管理系统，用于运营单位的司机、车辆、车队以及实现运营单位的运营数据的自动化和网络化基本管理。目前国内外市场上出现的记录仪大部分是属于这一类的产品。
综合管理型是在吸取了事故管理型和综合管理型经验教训的基础上，从软件、硬件和系统功能上进行了优化设计，以综合管理为主要目地而开发的新一代汽车行驶记录仪。主要特征是多通道数据采集处理，全程连续记录，大容量存储卡和强大的综合管理软件系统，实现资源共享。此类型记录仪利用多通道数据采集处理平台、GPS卫星定位仪、大容量数据存储卡、日趋成熟的地理信息系统和后台综合管理平台软件等强有力的现代化技术手段，重点针对营运和特种车辆的综合化管理目标，来完成车辆综合化管理进程。可通过在微机软件介面上重放的全程连续记录曲线和各开关传感器的连续状态，对车辆的营运、安全、质量等综合指标进行强有力的全程监控，并根据需求打印统计图表。适用于中大型企业十几台车乃至上千台车的综合管理需求。但是这种汽车行驶记录仪属于事后分析型。也就是说它需在事后才能下载数据，再根据数据或图形进行分析处理，属于静态分析方式，为此人们又在其基础上开发了新一代产品，可以称之为3G型汽车行驶记录仪。
3G型汽车行驶记录仪综合全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）技术、地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）技术和各种无线通信网络技术于一体。这些通信网络包括GSM(Global System for Mobile Communications)移动通信公共网/GPRS(General Packet Radio Service)分组交换通讯系统技术、CDMA码分多址 (Code Division Multiple Access)技术等。目前市场上所见到的产品多属GPS+GIS+GSM，当然他们也可以结合管理信息系统（Management Information System ，简称MIS）、计算机网络(INTERNET)和呼叫中心(CALL CENTER)来实现车辆的实时监控、调度、管理和信息发布等。我们把这一类记录仪产品都称为3G型汽车行驶记录仪（以下简称3G型记录仪），把应用这一类记录仪的系统称为3G型系统。可见整个3G型系统分为控制中心和车载部分。控制中心设有电子地理信息系统、GSM或GPRS移动通信系统、以及计算机网络和呼叫中心。车载部分有记录仪、GPS卫星定位天线、GPS卫星定位接收机、GSM移动通信接收天线、GSM移动通信接收机、LCD显示操作屏及传声咪头等。
3G型记录仪可以与MIS系统相互结合实现高效的图形化界面管理，也可以结合网络技术实现WEB发布，通过分析其记录的数据，可以对车辆实施交通管理和事故分析等，可以利用各种无线通讯网络实时传送数据，来扩展实现车辆实时监控和调度的综合信息管理服务系统，并具防劫防盗功能，更可以应用在特种行业如（119、110、120救护车等）和长途客车、公共汽车车辆交通管理中。同时车辆也可以向控制中心发送信息，以便及时了解车辆及路面状况。可见，随着现代通讯技术的迅速发展，信息费用的降低，和人们物质文化生活水平的提高，对交通行业信息化需求的日益提高，这种记录仪必将成为发展的趋势。
3G型记录仪记录数据分析
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简 称 |
说 明 |
例 如 |
备 注 |
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Longitude |
定位经度 |
113.0245246 |
为GPS自行计算算后得到 |
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Latitude |
定位纬度 |
23.13388947 |
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Speed |
瞬时速度 |
26 km/h |
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Heading |
瞬时方向 |
166 ° |
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DateTime |
记录时间 |
2002-10-30 15:47:11 |
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EventMask |
卫星状况 |
一般为3颗以上的卫星 |
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Distace |
记录方式 |
距离间隔 |
0.103 km（>100m的最近一个数） |
任选其一 |
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Time |
时间间隔 |
>5s (>5s的最近一个数) |
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Velocity |
速度间隔 |
50km/h～100 km/h(指定速度范围) |
为了将3G型记录仪的记录数据作为车辆交通管理的依据，必须对这些数据的可靠性做出一定的数值分析。对数据进行以下五个方面的初步分析与处理。
（一） 静态漂移数据处理
当GPS在静止状态时会产生比较严重的静态漂移现象，大部分情况下3G记录仪漂移距离在500m以内，而在少部分情况下将达到1km以上，甚至是10km以上。由于车辆交通管理中主要关心车辆的非静止状态，所以这部分数据对车辆交通管理影响不大。把这部分数据当作无效数据处理。
（二） 道路定位实验数据分析
将GPS记录的经度和纬度经高斯投影转换为平面坐标，并用一维插值方法将两条记录插值到同一X轴后，经坐标平移的图形。进行适当误差处理后，GPS定位精度基本能满足道路交通管理的要求。
（三） 速度数据分析
记录仪记录的速度是瞬时速度，客观上由于车辆在路上行驶的过程中，除紧急刹车外的较短时间内，其速度变化范围比较小。在数值分析上可以得到瞬时速度曲线与平均速度曲线的相关系数接近为1。因而，对于记录平均超速，有着比较可靠的执法依据。同时我们也可以看到GPS记录的速度基本上是可靠的。
（四） 奇异点的分析与处理
GPS记录数据点有可能在车辆行驶途中突然偏移正常运行轨迹很远距离，这种数据点称为奇异点。对于这些奇异点必须剔除，比较简单的剔除方法是，车辆行驶速度不得大于250km/h。
（五） 同时由于GPS接收机有时出现信号丢失，或是高架桥堵塞GPS信号等原因，GPS信号有可能发生丢失。故必须利用地图匹配、和车辆回退的技术对信号进行还原处理。
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