基于微信和GPS定位的班车实时查询系统

来源：河南财政金融学院  作者：罗伟 朱亚琼 王琦等  发表于：2019.12.31   7431浏览

随着高等院校的发展，很多学校都建立了新校区，由于新校区大都远离市区，教职工通常依靠通勤班车来解决上下班问题。但因为每天交通状况不同，通勤班车到达各站点的时间不定，出现了教职工为坐班车提前很长时间到站点等班车，或是错过时间未能坐上班车等情况。

河南财政金融学院自2010年迁入郑东新区以来，新校区远离市区，尚未建立家属区，而教职工大都在市区居住，上下班乘坐通勤班车成为很多教职工的选择。然而在班车运行中遇到了上述问题，还曾出现个别教师因错过时间未能按时坐上班车导致迟到、耽误上课，造成教学事故的情况。如何让广大教职工便利乘坐班车，按时到达学校工作，事关广大教职工切身利益，成为了学校急需解决的问题。基于上述需求，我们研发了基于微信和GPS定位的班车实时查询系统。

一、系统设计的背景条件

1.学校企业微信号的建立为系统的开发提供了应用平台

微信作为主流的智能终端即时社交通讯软件，有着庞大的用户。截至2018年底，微信及WeChat的合并月活跃账户数增至约10.98亿。我国现有2800多所高校使用基于腾讯微校作为第三方工具开发设计的微信公众号，为全国3000 多万高校师生校园工作、学习和生活提供了极大的便利。

河南财政金融学院象湖校区在已建成的数字化校园系统基础上，于2018年建立了本校的企业微信号，深度融合各部门自建微信公众号，将数字化校园各个业务系统有机整合到微信平台中，包含了身份验证、移动办公、公共信息、网上服务、教务管理、迎新离校、社团活动等7大模块，实现了随时随地沟通、校务通知及时送达、工作流程审批及时处理、生活缴费无需排队、成绩课表及时知晓等日常事务的处理，解决了师生信息获取和交互不便、急需便捷信息化服务的问题，提升了学校整体服务能力和办事效率。校级企业微信的建立和应用为基于GPS定位的班车实时查询系统提供了应用平台。

2.GPS设备的普及为系统的开发创造了条件

GPS（全球定位系统），是第一代的空间卫星导航定位系统，可以对陆、海、空提供准确、实时、全天候的全区域导航服务。GPS具有精度高、功能全、高效率、全天候、应用广、操作简单广及自动测量等特点。随着人们生活节奏的不断加快、需求的不断提高、城市建设与道路交通系统的迅猛发展，GPS产品得到了广泛应用，特别是车载GPS设备的普及，为基于GPS定位的班车实时查询系统创造了条件。

二、技术方案

学院采用了基于微信和GPS定位的班车实时查询系统，共包含10个GPS定位终端+1套物联网数据采集管理系统+微信认证服务，系统整体结构如图1所示。

图1 基于微信和GPS定位的班车实时查询系统拓扑图

系统的设计思想包括：

1.每部通勤班车安装上GPS定位终端，终端具有USB供电接口，可接入车载USB进行供电。

2.每台GPS定位终端装入4G流量卡，为GPS定位数据的实时上传，提供无线网络环境。

3.当班车启动后，GPS定位终端设备每隔10秒将定位数据，借助4G移动无线网上传至信息采集管理服务器，实现了班车数据实时采集获取。

4.信息采集管理系统收到数据并进行解析，和对应的班车数据进行匹配。

5.调用百度地图，提供网页版和WAP版本的班车定位查询显示。

6.教职工用户通过移动终端，借助学校已建立的微信企业平台，实现用户认证，即可查询班车在百度地图上的实时位置。

7.根据通勤班车管理部门学校办公室的使用需求，设计班车线路管理、实时位置、历史轨迹查询等功能，使得办公室工作人员可以通过电脑实现对通勤班车的管理及运营情况的监管。

系统功能分别由车载终端模块、服务器模块、监控客户端模块三部分实现，如图2所示。 车载终端主要包括实时获取终端坐标数据、封装及上传坐标数据；服务器模块主要功能是获取并分析车辆坐标数据、验证用户请求并发送需求信息、管理车辆状态及其坐标数据等；监控客户端分为管理员和普通用户两类，管理员具有管理班车数据、发布班车线路、查询班车历史信息、监控班车实时状态等功能，普通用户具有查看班车线路及实时信息等功能。

图2 基于微信和GPS定位的班车实时查询系统功能模块图

三、系统的特点和优势

基于微信和GPS定位的班车实时查询系统，具有如下特点和优势：

1.良好的跨平台兼容性：由于该系统是作为一个功能模块集成在学校企业微信平台中，无论教职工使用的是IOS系统终端还是Android终端，无需安装APP，只需直接登录企业微信即可实时查询班车位置信息；同时，系统还可以作为一个独立的系统使用，只要有浏览器即可使用。

2.较强的设备可移植性：系统所用的主要设备为GPS定位终端设备。该设备采用USB供电接口，支持车载USB供电，安装、拆卸便捷，可根据单位班车招标情况，随时进行安装调换，具有较强的移植性。

3.定位的精准性：系统的位置信息通过GPS定位终端设备提供，鉴于GPS定位系统具有精度高的特点，系统所查询到的班车位置信息精确度在15米之内。且系统利用偏移量纠正算法计算解决了在高架桥下不能接收到GPS信号的问题，确保了系统数据的准确性，完全适用于教职工对班车位置的查询需求。

4.数据的实时性：为保证班车位置的实时有效性，系统设置GPS定位终端每10秒钟上传一次位置信息，即每10秒刷新一次通勤班车位置信息，确保教职工查询到的班车位置的实时性。

四、系统的使用效果

该系统自2018年6月投入使用以来，使得乘坐班车的教师可以通过手机微信随时查看班车的实时位置，预估车辆到达乘车地点的时间，节约了教师们的等车时间，避免了错过班车、不能乘车的问题，极大地方便了教师；办公室作为班车的管理部门，也可以实时监控班车的运营状态，查询班车的历史轨迹，实现班车管理的信息化，有效避免了班车私用、浪费公共资源的问题，提高了管理效率。

系统部分使用效果图如下：

图3 车辆管理界面（电脑端）

图4 车辆历史位置查询界面（电脑端）

图5 班车GPS上行数据记录管理（电脑端）

     图6 班车查询（微信端）图7 班车线路查询（微信端）

图8 班车实时位置查询

五、下一步计划

该系统给广大教职工和班车管理单位学校办公室带来了很大的便利，提高了效率，但同时在使用过程中，学校办公室和广大教职工又不断提出了新的需求，为此下一步我们将思考进行升级完善。具体包括：

1.增加乘车教职工与班车位置的距离测量，给出教职工出行时间建议，并提供实时导航。该系统目前仅提供了通勤班车位置的查询，教职工需要看清地图，再根据自己的位置去测算自己前往班车站点的等车时间。下一步系统将增加教职工与班车位置的距离测量，直接在地图上标记出教职工位置和班车实时位置的距离，根据步行、骑车的方式分别给出出行时间建议，并提供基于百度地图的导航。

2.车载设备加入人脸识别模块，实现对乘车人员的管控。在通勤班车运行过程中，有时会出现非本校教职工人员乘车，而本校教职工没有座位可坐的情况，同时处于班车运营安全的考虑，根据学校办公室需求，将增加人脸识别模块，实现对乘车人员的管控，确保本校教职工的乘车需求，保障车辆运行期间的安全。

3.将该系统应用到学校两校区通行的通勤车上。根据学校两校区办公的需求，鉴于该系统设备安装、部署便捷，将在保障目前学校上下班通勤车应用的基础上，在两校区通勤车上进行安装部署，扩大应用范围，为更多的教职工服务。（本项目获得河南省“2019年度教育信息化优秀成果（创新应用类）”一等奖。）