隨著我國城市建設(shè)規(guī)模的擴大，車輛日益增多，交通運輸?shù)慕?jīng)營管理和合理調(diào)度，警用車輛的指揮和安全管理，違章車輛實時處罰已成為公安、交通系統(tǒng)中的一個重要問題。以前的交通警務(wù)管理系統(tǒng)將車輛管理，駕駛員違章，事故積分等信息現(xiàn)場由交警進(jìn)行記錄，由交警將每天的工作上報到所在公安局，再錄入到公安交警綜合處理系統(tǒng)中，這樣一種工作方式只能實現(xiàn)靜態(tài)數(shù)據(jù)的處理，將車輛的管理工作人為分開，增加工作量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)交警工作的移動性，突發(fā)性，實時性的特點。
    因此基于各種架構(gòu)與技術(shù)的公安移動警務(wù)系統(tǒng)被提出并設(shè)計出來。本文以GPRS無線傳輸網(wǎng)絡(luò)為依托，借助J2ME技術(shù)與Oracle 9i數(shù)據(jù)庫設(shè)計開發(fā)了一套實時與公安系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的公安交警移動警務(wù)系統(tǒng)，最終通過手機終端進(jìn)行了測試，該系統(tǒng)的使用將極大地提高一線交警管理和辦案工作效率。

1 GPRS在公安警務(wù)工作的應(yīng)用分析
    GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)的簡稱，是在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)上發(fā)展起來的一種新的承載業(yè)務(wù)。主要是在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中增加一些節(jié)點：網(wǎng)關(guān)GPSRS支持節(jié)點GGSN，服務(wù)GPRS支持節(jié)點SGSN。GPRS網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了多時隙捆綁、數(shù)據(jù)壓縮等各種有利于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。其主要網(wǎng)絡(luò)單元功能分為以下幾個部分：
    (1)分組控制單元(PCU)：主要用于完成無線數(shù)據(jù)塊的轉(zhuǎn)換，把分組業(yè)務(wù)送往SGSN，把話音業(yè)務(wù)送往MSC(移動交換中心)；
    (2)SGSN：執(zhí)行移動性管理、安全功能、接入控制和路由選擇等功能；
    (3)GGSN：負(fù)責(zé)提供GPRS PLMN(公用陸上移動通信網(wǎng))與外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)的接口，并提供必要的網(wǎng)間安全機制(如防火墻)；
    (4)邊界網(wǎng)關(guān)(BG)：邊界網(wǎng)關(guān)用于PLMN間GPRS骨干網(wǎng)的互聯(lián)，它應(yīng)具有基本的安全功能；
    (5)計費網(wǎng)關(guān)(CG)：通過與GPRS網(wǎng)絡(luò)中的計費實體通信，用于收集各GSN(GPRS服務(wù)支持節(jié)點)發(fā)送的計費數(shù)據(jù)記錄；
    (6)域名服務(wù)器(DNS)：負(fù)責(zé)提供GPRS網(wǎng)內(nèi)部SGSN，GGSN等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的域名解析以及APN(訪問接入點)的解析。
    它在公安警務(wù)工作的應(yīng)用特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
    (1)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣：GPRS支持Internet上最廣泛使用的IP協(xié)議和x．25協(xié)議，能夠提供Internet和其他網(wǎng)絡(luò)的隨時隨地全球無縫接入，真正實現(xiàn)公安人員移動辦公。
    (2)資源利用率高：移動警務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)選擇上，如果通過公安系統(tǒng)單獨建立專用網(wǎng)絡(luò)通道則成本過高。GPRS是在原有的GSM網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，引入分組交換的傳輸方式，使用者只有在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)期間才占有資源，按實際通信的數(shù)據(jù)流量為計費標(biāo)準(zhǔn)，提高資源利用率。
    (3)數(shù)據(jù)帶寬：采用內(nèi)部的無線對講網(wǎng)絡(luò)不能滿足網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求，GPRS的數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)57．6 Kb／s，最高可達(dá)171 Kb／s，能很好滿足公安工作實時性和突發(fā)性要求。
    (4)傳輸安全可靠：數(shù)據(jù)傳輸過程中，IP數(shù)據(jù)包通過分組交換技術(shù)被分成若干片段，通過不同的路由以存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式傳送到目的端，再組成完整的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)包可連續(xù)發(fā)送，從而能夠保證公安工作實時傳輸?shù)目煽啃浴?br />
2 系統(tǒng)設(shè)計
    公安交警移動系統(tǒng)功能主要分為以下部分：
    違章處罰系統(tǒng) 登記駕駛員違章信息及處罰信息，主要有罰款、記分、吊扣、拘留、撤銷和強制措施等處罰管理，完全適應(yīng)違章當(dāng)場處罰程序和一般處罰程序以及強制措施的處理程序。
    手機拍照違章 根據(jù)違章信息，對車輛及個人進(jìn)行拍照存儲，記錄其違章信息，通報對應(yīng)違章車主，同時給予對應(yīng)車輛駕駛員相應(yīng)處罰，其處罰數(shù)據(jù)進(jìn)入違章處罰系統(tǒng)中，實時打印罰單。
    對帳系統(tǒng) 將收款點交款和處罰存根罰款進(jìn)行自動比對，已準(zhǔn)確、迅速統(tǒng)計出違章交款情況；通過應(yīng)交款統(tǒng)計、實交款統(tǒng)計及兩者差值，方便對交款點的監(jiān)督。
2．1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)
    公安交警移動警務(wù)通系統(tǒng)，基于跨無線移動平臺，采用內(nèi)外網(wǎng)分離架構(gòu)，多通道內(nèi)外網(wǎng)隔離技術(shù)，在數(shù)據(jù)高速傳遞的同時保證公安專網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全性。系統(tǒng)由移動終端，移動通信網(wǎng)絡(luò)，無線系統(tǒng)隔離局域網(wǎng)，公安內(nèi)網(wǎng)4大部分組成：
    移動終端 具備一定計算、存儲、傳輸功能的手機，PDA和移動設(shè)備，公安交警通過安裝在移動終端的軟件系統(tǒng)進(jìn)行信息的采集、查詢、比對。
    移動通訊網(wǎng)絡(luò) 負(fù)責(zé)移動終端和無線系統(tǒng)隔離局域網(wǎng)之間的通信。移動終端發(fā)起無線請求，來自移動終端的數(shù)據(jù)經(jīng)過基站后分流，通過SGSN完成移動臺和GPRS骨干網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。GGSN在GPRS網(wǎng)絡(luò)和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)之間起關(guān)口的作用，通過它與Internet網(wǎng)進(jìn)行連接。再通過防火墻過濾進(jìn)入公安外網(wǎng)。
    無線系統(tǒng)隔離局域網(wǎng) 由存儲外網(wǎng)數(shù)據(jù)庫的外網(wǎng)服務(wù)器，認(rèn)證服務(wù)器和隔離／請求轉(zhuǎn)發(fā)器及物理安全網(wǎng)閘構(gòu)成。通過現(xiàn)有的GPRS網(wǎng)絡(luò)和轉(zhuǎn)發(fā)器將移動終端發(fā)出的數(shù)據(jù)請求接入到外網(wǎng)服務(wù)器，得到數(shù)據(jù)請求的結(jié)果通過XML數(shù)據(jù)格式實時返回給移動終端。物理隔離網(wǎng)閘連接公安內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器和外網(wǎng)服務(wù)器2個系統(tǒng)之間，不存在通信的物理連接，邏輯連接，信息傳輸協(xié)議，將外網(wǎng)服務(wù)器的數(shù)據(jù)包進(jìn)行分解，重組為靜態(tài)數(shù)據(jù)，并對靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行安全審查，確認(rèn)為安全的數(shù)據(jù)進(jìn)入公安內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器。
    公安內(nèi)網(wǎng) 是由公安內(nèi)部的核心數(shù)據(jù)庫(車輛信息管理庫，被盜車輛信息庫，三逃／高危人員信息庫，流動人員信息庫，常住人員信息庫)，內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器，隔離／請求轉(zhuǎn)發(fā)器及數(shù)據(jù)接口模塊組成。通過安全隔離網(wǎng)閘，將公安內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫與外網(wǎng)服務(wù)器內(nèi)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實時單向同步，將核心數(shù)據(jù)庫信息傳輸?shù)酵饩W(wǎng)服務(wù)器，杜絕外部攻擊公安內(nèi)網(wǎng)的可能性。GPRS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

2．2 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)
    移動無線交警系統(tǒng)軟件端由客戶端軟件設(shè)計，服務(wù)器端軟件設(shè)計，模塊管理系統(tǒng)及后臺數(shù)據(jù)庫組成。
客戶端軟件采用J2ME來設(shè)計，J2ME充分利用Java語言的平臺無關(guān)性跨平臺運行，支持HTTP，TCP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以直接訪問Internet。支持高效率的分布式計算，有利于充分利用移動設(shè)備上的資源。J2ME提供MIDP 2．O規(guī)范，它要求所有的MIDP設(shè)備實現(xiàn)HttpConnection接口，這樣所有遵從MIDP規(guī)范的設(shè)備在HTTP協(xié)議下都可以相互通信。通過這個接口，客戶端程序?qū)崟r與服務(wù)端發(fā)生通信。為了減少與服務(wù)器端的交互，將數(shù)據(jù)字典信息存儲在客戶端，提高了系統(tǒng)的性能。
    客戶端的軟件復(fù)雜度較大，界面多，因此需考慮到軟件的重用性，而且目前系統(tǒng)還只是交警版，將來會擴展到火警版，民警版，采用以前簡單的模式設(shè)計將有可能導(dǎo)致系統(tǒng)的效率低下。因此，系統(tǒng)的設(shè)計模式采用MVC(model view controller)模式，將系統(tǒng)的應(yīng)用分成3個層即模型層，視圖層和控制層，模型層。模型層封裝了系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的功能。視圖層解釋模型層，并將數(shù)據(jù)及系統(tǒng)的功能通過界面顯示，控制層定義應(yīng)用程序行為，協(xié)調(diào)模型和視圖。將這3個層分離，有利于不同模塊的分工負(fù)責(zé)，提高程序的擴展性和健壯性。
    服務(wù)器端程序的開發(fā)選擇選擇SerVlet，JaVaBean。Servlet通過HTTP建立起與客戶端基于主求與回應(yīng)的動態(tài)模式。客戶端通過GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)向服務(wù)端發(fā)送HTTP請求，服務(wù)器端接收請求響應(yīng)調(diào)用相應(yīng)的JavaBean業(yè)務(wù)邏輯模塊，通過JDBC訪問移動交警后臺數(shù)據(jù)庫，并將查詢處理結(jié)果通過Servlet返回給客戶端顯示。
    移動交警系統(tǒng)客戶端頻繁請求數(shù)據(jù)庫連接，不但占用系統(tǒng)資源，而且有可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，因此，服務(wù)器端建立了數(shù)據(jù)庫連接池，將一定數(shù)量的連接預(yù)先放入，需要時從連接池中取，這樣實現(xiàn)多個請求共享資源，提高數(shù)據(jù)庫的訪問效率。
    人物照片和車輛照片的采集和比對是公安工作重要的一環(huán)，服務(wù)器端對客戶端發(fā)過來的圖片以大對象(Blob)類型存儲在數(shù)據(jù)庫相應(yīng)的字段，并在服務(wù)器端對圖像進(jìn)行相應(yīng)的增強處理，公安民警根據(jù)需要可以現(xiàn)場通過藍(lán)牙打印機打印車主證件，罰單信息，及查詢和比對人物車輛照片，適應(yīng)公安交警實時性，移動性的要求。
2．3 模塊管理系統(tǒng)及后臺數(shù)據(jù)庫
    模塊管理系統(tǒng)包括警員權(quán)限管理系統(tǒng)和系統(tǒng)更新模塊，警員權(quán)限管理授予不同的警員對系統(tǒng)訪問的不同權(quán)限。系統(tǒng)更新模塊是當(dāng)系統(tǒng)有模塊功能改變，或增加新的功能時，通過此模塊不同的警員可以實時下載不同的更新版本。后臺數(shù)據(jù)庫采用Oracle 9i數(shù)據(jù)庫，Oraele 9i是一種引入面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)，采用對象／關(guān)系模型，不僅處理傳統(tǒng)的表結(jié)構(gòu)信息，而且支持其他多媒體數(shù)據(jù)類型，如文本，視頻，圖形等。采用高級網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分布式結(jié)構(gòu)，可將數(shù)據(jù)和應(yīng)用駐留在多臺計算機上，同時保證計算機之間的通信是透明的。提供了自動備份和恢復(fù)功能，提高了良好的安全性。
2．4 系統(tǒng)實現(xiàn)
    系統(tǒng)通過中國移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)在Nokia N72進(jìn)行了現(xiàn)場實測，并與有線模擬器進(jìn)行對比，結(jié)果如表1所示。

    由實測結(jié)果可知，系統(tǒng)運行速度在可接受的范圍內(nèi)，可滿足公安業(yè)務(wù)的功能需求，與原有的人工方式相比，省時又省力。使用界面友好，便于用戶使用和對后期系統(tǒng)的維護(hù)升級，提高了公安交警與中心數(shù)據(jù)交換的效率。

3 結(jié)語
    本文所描述的移動警務(wù)系統(tǒng)在Nokia N72機型上通過測試。系統(tǒng)綜合利用無線移動存儲技術(shù)，嵌入式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)等。該系統(tǒng)具有實時查詢車輛信息，被盜車輛查詢，車主信息采集和查詢，實時打印車主信息及罰單，交警管理等功能，系統(tǒng)提高了公安交警的工作效率。隨著第三代移動通信(3G)的全面推廣，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率將大大提高，系統(tǒng)的應(yīng)用前景將十分廣闊。