汽車行駛記錄儀使用背景
汽車行駛記錄儀，俗稱“汽車黑匣子”，用來記錄汽車歷史行駛狀態。隨著飛機黑匣子在飛行管理方面的成功運用，汽車黑匣子已陸續在許多國家和地區大量使用。統計資料表明，汽車黑匣子的使用，使交通事故率降低了37%-52%，大大減少了人員傷亡和財產損失，產生了顯著的社會效益和經濟效益。汽車行駛記錄儀被認為是作為確保汽車安全的有效手段，可以迅速獲取有關行車數據，提供行之有效的監控手段，改善營運狀況，勢必成為車輛交通管理必不可少的設備。
汽車行駛記錄儀的分類
由於各研製生產廠家的出發點不同，因而產品的類型不同，產品結構形式也不盡相同。目前市場上的記錄儀已形成了一個種類繁多、性能不一的產品格局。汽車行駛記錄儀根據其功能不同可以分為單一型、事故型、管理型、綜合管理型和3G型。
單一型，這種主要記錄車輛行駛過程中的某一項參數。速度監控器或者電子限速器，主要記錄行車過程中的速度參數，並對記錄下來的數據進行相應的管理。比如，加拿大的車輛速度監控器，對出現超速情況首先進行報警提示，三次報警後，如還在超速，就會自動控制剎車。其特點是：簡單明了，價位低。這是記錄儀的雛形。
事故型，這種以記錄事故發生時的車輛狀態為主的，記錄模式是以飛行黑匣子為參照藍本。主要特徵是記錄停車前短時間內的數據，一般為一分鐘到幾小時之間，並不是連續全程記錄模式。汽車黑匣子就因此命名的。除了可以記錄行車過程中的速度變化情況和發出超速報警信號外，還可記錄行車過程中車輛運行的方向變化和駕駛人員的操作行為，以便在出現事故時，能夠在一段時間內的資訊來分析判斷事故的原因和責任方。
管理型是在事故型的基礎上，結合數字式記錄儀記錄的數據可以進行二次開發利用的特點，根據營運車輛管理的需要開發的新一代數字式汽車行駛記錄儀，也叫機動車綜合記錄儀。也可以說是事故型的升級型。主要特徵是事故型+簡單的電腦管理系統。其功能除了具備事故型記錄儀的主要事故分析功能外，還增加了簡單的電腦管理系統，用於運營單位的司機、車輛、車隊以及實現運營單位的運營數據的自動化和網路化基本管理。目前國內外市場上出現的記錄儀大部分是屬於這一類的產品。
綜合管理型是在吸取了事故管理型和綜合管理型經驗教訓的基礎上，從軟體、硬體和系統功能上進行了優化設計，以綜合管理為主要目地而開發的新一代汽車行駛記錄儀。主要特徵是多通道數據採集處理，全程連續記錄，大容量存儲卡和強大的綜合管理軟體系統，實現資源共用。此類型記錄儀利用多通道數據採集處理平臺、GPS衛星定位儀、大容量數據存儲卡、日趨成熟的地理資訊系統和後臺綜合管理平臺軟體等強有力的現代化技術手段，重點針對營運和特種車輛的綜合化管理目標，來完成車輛綜合化管理進程。可通過在微機軟體介面上重放的全程連續記錄曲線和各開關感測器的連續狀態，對車輛的營運、安全、品質等綜合指標進行強有力的全程監控，並根據需求列印統計圖表。適用於中大型企業十幾臺車乃至上千台車的綜合管理需求。但是這種汽車行駛記錄儀屬於事後分析型。也就是說它需在事後才能下載數據，再根據數據或圖形進行分析處理，屬於靜態分析方式，為此人們又在其基礎上開發了新一代產品，可以稱之為3G型汽車行駛記錄儀。
3G型汽車行駛記錄儀綜合全球定位系統（Global Positioning System，簡稱GPS）技術、地理資訊系統（Geographic Information System，簡稱GIS）技術和各種無線通信網路技術於一體。這些通信網路包括GSM(Global System for Mobile Communications)行動通訊公共網/GPRS(General Packet Radio Service)分組交換通訊系統技術、CDMA碼分多址 (Code Division Multiple Access)技術等。目前市場上所見到的產品多屬GPS+GIS+GSM，當然他們也可以結合管理資訊系統（Management Information System ，簡稱MIS）、電腦網路(INTERNET)和呼叫中心(CALL CENTER)來實現車輛的實時監控、調度、管理和資訊發佈等。我們把這一類記錄儀產品都稱為3G型汽車行駛記錄儀（以下簡稱3G型記錄儀），把應用這一類記錄儀的系統稱為3G型系統。可見整個3G型系統分為控制中心和車載部分。控制中心設有電子地理資訊系統、GSM或GPRS行動通訊系統、以及電腦網路和呼叫中心。車載部分有記錄儀、GPS衛星定位天線、GPS衛星定位接收機、GSM行動通訊接收天線、GSM行動通訊接收機、LCD顯示操作屏及傳聲咪頭等。
3G型記錄儀可以與MIS系統相互結合實現高效的圖形化界面管理，也可以結合網路技術實現WEB發佈，通過分析其記錄的數據，可以對車輛實施交通管理和事故分析等，可以利用各種無線通訊網路實時傳送數據，來擴展實現車輛實時監控和調度的綜合資訊管理服務系統，並具防劫防盜功能，更可以應用在特種行業如（119、110、120救護車等）和長途客車、公共汽車車輛交通管理中。同時車輛也可以向控制中心發送資訊，以便及時了解車輛及路面狀況。可見，隨著現代通訊技術的迅速發展，資訊費用的降低，和人們物質文化生活水準的提高，對交通行業資訊化需求的日益提高，這種記錄儀必將成為發展的趨勢。
3G型記錄儀記錄數據分析
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簡 稱 |
說 明 |
例 如 |
備 注 |
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Longitude |
定位經度 |
113.0245246 |
為GPS自行計算算後得到 |
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Latitude |
定位緯度 |
23.13388947 |
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Speed |
暫態速度 |
26 km/h |
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Heading |
暫態方向 |
166 ° |
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DateTime |
記錄時間 |
2002-10-30 15:47:11 |
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EventMask |
衛星狀況 |
一般為3顆以上的衛星 |
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Distace |
記錄方式 |
距離間隔 |
0.103 km（>100m的最近一個數） |
任選其一 |
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Time |
時間間隔 |
>5s (>5s的最近一個數) |
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Velocity |
速度間隔 |
50km/h∼100 km/h(指定速度範圍) |
為了將3G型記錄儀的記錄數據作為車輛交通管理的依據，必須對這些數據的可靠性做出一定的數值分析。對數據進行以下五個方面的初步分析與處理。
（一） 靜態漂移數據處理
當GPS在靜止狀態時會產生比較嚴重的靜態漂移現象，大部分情況下3G記錄儀漂移距離在500m以內，而在少部分情況下將達到1km以上，甚至是10km以上。由於車輛交通管理中主要關心車輛的非靜止狀態，所以這部分數據對車輛交通管理影響不大。把這部分數據當作無效數據處理。
（二） 道路定位實驗數據分析
將GPS記錄的經度和緯度經高斯投影轉換為平面坐標，並用一維插值方法將兩條記錄插值到同一X軸後，經坐標平移的圖形。進行適當誤差處理後，GPS定位精度基本能滿足道路交通管理的要求。
（三） 速度數據分析
記錄儀記錄的速度是暫態速度，客觀上由於車輛在路上行駛的過程中，除緊急剎車外的較短時間內，其速度變化範圍比較小。在數值分析上可以得到暫態速度曲線與平均速度曲線的相關係數接近為1。因而，對於記錄平均超速，有著比較可靠的執法依據。同時我們也可以看到GPS記錄的速度基本上是可靠的。
（四） 奇異點的分析與處理
GPS記錄數據點有可能在車輛行駛途中突然偏移正常運行軌跡很遠距離，這種數據點稱為奇異點。對於這些奇異點必須剔除，比較簡單的剔除方法是，車輛行駛速度不得大於250km/h。
（五） 同時由於GPS接收機有時出現信號丟失，或是高架橋堵塞GPS信號等原因，GPS信號有可能發生丟失。故必須利用地圖匹配、和車輛回退的技術對信號進行還原處理。
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