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智能公交車載監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

一、概述

智能公交系統(tǒng)是為了解決公交行業(yè)傳統(tǒng)的人工調(diào)度管理模式和視頻監(jiān)控需求而推出的電子化監(jiān)控調(diào)度管理系統(tǒng)，通過應(yīng)用本系統(tǒng)，全面實現(xiàn)了公交行業(yè)業(yè)務(wù)的電子化管理，為公交公司實現(xiàn)了對車輛的實時監(jiān)控、優(yōu)化調(diào)度，從而達到優(yōu)化車輛/人員等資源配置，節(jié)省成本；為公交公司和公交管理部門提供公交線路規(guī)劃、資源分配、經(jīng)濟分析等決策支持；同時，有利于預(yù)防和打擊違法犯罪，有利于維護社會治安穩(wěn)定，有利于解決公共汽車上的突出治安問題，具有良好的社會效益。

二、智能公交系統(tǒng)整體需求

隨著無線通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，智能公交系統(tǒng)正在逐漸普及，雖然各城市經(jīng)濟水平不一，但在智能公交上大致都有著如下需求。

2.1 監(jiān)控需求

1. 本地實時錄像，記錄高分辨率圖像；
2. 監(jiān)督、記錄公交車上違法行為，提供有效證據(jù)；
3. 監(jiān)督公交司機、乘務(wù)員行為，做到規(guī)范服務(wù)；
4. 遠程無線傳輸；
5. 遠程實時監(jiān)控；
6. 可實現(xiàn)遠程實時報警聯(lián)網(wǎng)，且能雙向語音通訊；
7. 實現(xiàn)行車數(shù)據(jù)采集（黑匣子功能）；

2.2 調(diào)度需求

2.2.1徹底改變現(xiàn)行的落后運營管理和調(diào)度模式

1. 變經(jīng)驗調(diào)度為動態(tài)監(jiān)控，實時調(diào)度；
2. 實現(xiàn)多線路集中調(diào)度或區(qū)域調(diào)度；
3. 取消現(xiàn)行的手工填寫“手動路單，人工排班”，加強調(diào)度人員對生產(chǎn)現(xiàn)場的全面掌握，使有限的調(diào)度人員真正把精力用于現(xiàn)場調(diào)度

2.2.2實現(xiàn)資源的最優(yōu)化配置

1. 在運力不變的情況下，減少在線運營車輛；
2. 實現(xiàn)均勻合理的行車間隔；
3. 縮短車輛停站時間；
4. 減少首末站待發(fā)車輛及其所占用停車面積；
5. 提高人力資源素質(zhì)和勞動生產(chǎn)率，減員增效；

2.2.3提高企業(yè)效率，實現(xiàn)企業(yè)管理現(xiàn)代化，運營計劃智能化

1. 借助車輛定位技術(shù)實現(xiàn)客運量、客運收入和運營過程的自動采集、傳輸，提高企業(yè)基礎(chǔ)生產(chǎn)記錄的實時性，滿足不同層次、不同范圍的核算需要，統(tǒng)計報表分析自動生成，使企業(yè)效率提高，決策即時正確；

三、智能公交系統(tǒng)總體設(shè)計

整個系統(tǒng)主要分為前端車載智能化系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)、管理平臺三大塊。其系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)如下：

（系統(tǒng)典型拓撲圖）

1. 車載設(shè)備包括各種車載設(shè)備，直接面向司乘人員和乘客；
2. 監(jiān)控中心是整個系統(tǒng)的大腦和神經(jīng)中樞，協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的工作，收集、分析和處理各個部分的數(shù)據(jù)；
3. 業(yè)務(wù)操作臺（工作站）是業(yè)務(wù)操作的輸入和輸出實現(xiàn)，包括公交各個線路的調(diào)度運營指揮操作臺，也包括視頻圖像等的監(jiān)控、管理操作；
4. 調(diào)度站是具體的營運線路的實時調(diào)度管理中心；能對線路所有營運車輛的狀況、狀態(tài)進行實時監(jiān)控和調(diào)度管理，能進行信息、數(shù)據(jù)的相互傳輸。

3.1 前端系統(tǒng)設(shè)計

前端車載監(jiān)控系統(tǒng)包括車載主機、監(jiān)控攝像機、監(jiān)聽頭、報警按鈕、報警閃燈、車載顯示器、GPS、調(diào)度終端、無線路由器等。典型安裝示意圖如下：

配置說明：
整車安裝3-4個攝像機和3-4報警按鈕，1臺車載主機,1臺車載調(diào)度終端。
前門攝像機：監(jiān)控上車人群和售票投幣情況。
后門攝像機：監(jiān)控下車狀況。
通道監(jiān)控攝像機（向后）：從前向后監(jiān)控整體車內(nèi)狀況。
通道監(jiān)控攝像機（向前）：從后向前監(jiān)控整體車內(nèi)狀況。
群眾報警按鈕：在車內(nèi)分布安裝3個群眾報警按鈕，當(dāng)車內(nèi)有違法犯罪行為時方便群眾報警，當(dāng)按鈕被按下時，能夠啟動向監(jiān)控中心的圖像實時傳輸，監(jiān)控中心對報警時聲音圖像進行錄音錄像并可以雙向通話。
司機按鈕：司機報警按鈕由一個預(yù)警按鈕和一個報警按鈕組成，當(dāng)司機發(fā)現(xiàn)車內(nèi)有異常情況時，但沒有發(fā)展到需要報警狀態(tài)，這時候可以按下預(yù)警按鈕，提醒監(jiān)控中心注意該車，及時有效預(yù)報警情，節(jié)約處警時間。如果可以確認(rèn)警情，司機可以按下報警按鈕。
車載主機：收集車載的各種數(shù)據(jù)信息，車上本地錄像并向指揮中心遠傳音視頻等信息，和監(jiān)控中心交互調(diào)度等信息。
車載調(diào)度終端：司乘人員和調(diào)度指揮中心互動界面，具有語音、文本通信能力。

3.2 傳輸方式

通訊線路目前主要是租用移動運營商的網(wǎng)絡(luò)，采用包月制或按流量付費的方式。目前可選用的網(wǎng)絡(luò)主要有移動公司的EDGE和聯(lián)通公司的/CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)，由于受通訊帶寬限制，目前遠程實時視頻流只有60~70K左右，3G網(wǎng)絡(luò)得到應(yīng)用后這種現(xiàn)象將大大改善。

3.3 平臺整體設(shè)計

3.3.1平臺架構(gòu)

平臺由設(shè)備接入層、媒體交換層、控制管理層、視頻應(yīng)用層等組成。
每層均采用模塊化設(shè)計，每一項應(yīng)用服務(wù)都可以獨立添加，這樣既保證了個性化應(yīng)用又能很好的控制項目投資。

 

3.3.2 平臺硬件環(huán)境

平臺硬件主要由管理服務(wù)器、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、存儲/點播服務(wù)器、GIS服務(wù)器、WEB服務(wù)器、調(diào)度管理服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、磁盤陣列、工作站、顯示設(shè)備等組成。各設(shè)備根據(jù)用途和系統(tǒng)規(guī)模靈活配置。

1. 管理服務(wù)器為整個平臺的管理核心，負責(zé)對整個平臺的用戶權(quán)限、設(shè)備注冊、設(shè)備心跳管理、設(shè)備狀況、報警接入、報警聯(lián)動策略、電子地圖、和操作日志等進行集中配置和管理。支持集群構(gòu)建應(yīng)用，可以通過建立集群管理服務(wù)器實現(xiàn)平臺的擴容。
2. 流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器對從無線網(wǎng)絡(luò)獲取的媒體碼流進行轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)；轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器能為所有的車載設(shè)備提供統(tǒng)一的信息獲取、轉(zhuǎn)發(fā)和代理服務(wù)。
3. 存儲/點播服務(wù)器主要承擔(dān)錄像文件的調(diào)度管理功能，優(yōu)化存儲點播服務(wù)器的存儲功能，更合理有效的利用存儲資源。
4. GIS服務(wù)器提供電子地圖服務(wù)。
5. WEB服務(wù)器主要提供客戶端的IE瀏覽訪問模式。用戶可通過IE瀏覽訪問方式，實現(xiàn)平臺管理、設(shè)備配置、視頻監(jiān)控等功能?？赏ㄟ^Web 服務(wù)器實時發(fā)布，同時支持相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的動態(tài)生成。
6. 調(diào)度管理服務(wù)器提供對所有調(diào)度、指揮、對外信息發(fā)布等的后臺業(yè)務(wù)相關(guān)處理和相關(guān)處理結(jié)果。
7. 磁盤陣列主要是提供視頻資源的集中存儲功能。
8. 監(jiān)控PC：用于客戶端使用，主要進行圖像瀏覽和錄像回放操作。
9. 顯示設(shè)備：把解碼的圖像模擬輸出到更大型的顯示設(shè)備，便于多人同時觀察。

3.3.3平臺功能

同洲數(shù)字監(jiān)控平臺有著豐富全面的功能應(yīng)用。

 

3.3.3.1遠程實時視頻監(jiān)控

1. 分屏顯示
2. 跟蹤監(jiān)控
3. 選擇監(jiān)控
4. 輪循監(jiān)控

3.3.3.2錄像回放下載

1. 遠程錄像回放（CIF/低幀率）
2. 遠程錄像下載
3. 監(jiān)控圖像截錄
4. 本地文件回放
5. 服務(wù)器文件回放
6. 備份錄像回放（高清D1/實時）

 

3.3.3.3報警功能

1. 報警類型定義
2. 報警行為定義
3. 報警用戶關(guān)聯(lián)
4. 報警聯(lián)動設(shè)置
5. 自動連接視頻用于報警復(fù)核
6. 定位報警車輛位置
7. 警情處理
8. 警情上報處理

3.3.3.4電子地圖功能

圖層顯示

1. 多個圖層顯示

地圖操作

1. 漫游、放大、縮小、直線測距、分層顯示

設(shè)備定位

1. 設(shè)備位置顯示、定位
2. 設(shè)備查詢
3. 車輛監(jiān)控

3.3.3.5前端設(shè)備管理

設(shè)備維護

1. 在線離線統(tǒng)計顯示
2. 上線掉線報警統(tǒng)計導(dǎo)出
3. 設(shè)備錄入、刪除、修改、批量錄入
4. 設(shè)備查詢

設(shè)備參數(shù)獲取設(shè)置

1. 網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)
2. 圖像參數(shù)

3.3.3.6平臺設(shè)備管理

設(shè)備維護

1. 服務(wù)器在線離線統(tǒng)計顯示
2. 服務(wù)器上線掉線報警統(tǒng)計導(dǎo)出
3. 設(shè)備錄入、刪除、修改
4. 設(shè)備查詢
5. 平臺設(shè)備關(guān)聯(lián)前端設(shè)備

設(shè)備參數(shù)獲取設(shè)置

1. 各種服務(wù)器配置
2. 各種任務(wù)配置

3.3.3.7任務(wù)管理

計劃任務(wù)

1. 增加任務(wù)
2. 查詢?nèi)蝿?wù)

設(shè)備校時

1. 前端設(shè)備校時
2. 平臺設(shè)備校時

3.3.3.8日志管理

平臺日志

1. 日志搜索
2. 日志導(dǎo)出
3. 日志刪除

前端日志

1. 日志搜索
2. 日志導(dǎo)出

報警日志

1. 日志搜索
2. 日志導(dǎo)出

3.3.3.9集中式調(diào)度指揮管理

1) 智能排班
可以根據(jù)公交企業(yè)的作業(yè)規(guī)程制定運行時刻表，并根據(jù)不同企業(yè)的特點，應(yīng)用多種業(yè)務(wù)規(guī)則產(chǎn)生準(zhǔn)確適用的排班表。
2) 示意圖顯示
示意圖以一種直觀的形式及時準(zhǔn)確地表達出線路運營過程中的現(xiàn)場車輛狀態(tài)。

在示意圖中可以表達線路走向、支線分布情況、車輛運行位置、車輛客流狀況、正常運行車輛，故障車輛，非運營車輛等調(diào)度員必須及時掌握的信息。調(diào)度人員透過示意圖，能夠直接得到當(dāng)前調(diào)度線路的基本情況和各個車輛的詳細信息。
3) 單邊調(diào)度和集中式調(diào)度
可根據(jù)線路情況，可靈活地配置調(diào)度方式：單邊調(diào)度即一條線路由單個點調(diào)度；集中式調(diào)度即若干條線路集中于某點調(diào)度。其中，公司、分公司的集中式調(diào)度系統(tǒng)，將是智能調(diào)度的必然方向。
n 調(diào)度員快捷、方便的操作
在同一個調(diào)度窗口內(nèi)，調(diào)度員可以同時看到多條線路，以及每條線路終點站車輛的情況，一般情況下通過點擊兩三下鼠標(biāo)即可調(diào)度車輛，并可根據(jù)示意圖得到的線路情況及時調(diào)整發(fā)車間隔乃至發(fā)車方式
n 靈活的調(diào)度方式
根據(jù)調(diào)度指令的越站、區(qū)間、調(diào)頭、直放、包車等多種運行模式，車載自動切換頭腰牌和報站內(nèi)容。
4) 支持線路間的快速靈活調(diào)配車輛
集中式調(diào)度要求所有車載設(shè)備和站場設(shè)備都支持多主題（多行車方案），這允許調(diào)度在線路間快速靈活地調(diào)配車輛，無論對于降低車隊運行成本，還是實現(xiàn)區(qū)域線路聯(lián)合調(diào)度，都是至關(guān)重要的。
5) 司調(diào)交互
多樣的司機交互功能，保證調(diào)度員和司機交流的及時通暢。
n 司調(diào)之間可隨時互送文本短消息（短消息內(nèi)容可以預(yù)置，也可以自定義）。車載終端接受短消息，以及司機讀取后，系統(tǒng)都可以自動發(fā)送確認(rèn)信息，使調(diào)度員準(zhǔn)確地掌握交互內(nèi)容的反饋情況。司機亦可以通過短消息的形式，向調(diào)度反映車輛的即時情況。
n 播放 MP3 功能，調(diào)度員可以遠程操作通過車載終端預(yù)置的MP3 音樂或語音，以語音的形式提示司乘人員。
n 司乘人員可根據(jù)作業(yè)需要，通知調(diào)度操作臺工作狀態(tài)轉(zhuǎn)變；比如加油、保養(yǎng)、維修等狀態(tài)的進入和正常狀態(tài)的恢復(fù)。
n 常規(guī)電話的通訊的方式的保留，提供了司機與調(diào)度員，更加簡單，傳統(tǒng)的交互方式。

3.3.3.10 部門和行業(yè)監(jiān)控

1) 運營情況監(jiān)控
系統(tǒng)可通過基于Web 的GIS 系統(tǒng)，直觀地監(jiān)控車輛運行的從位置、速度到在線、離線等等的各種狀態(tài)。

2) 歷史軌跡回放

3.3.3.11 決策和分析

1) 輔助考核車隊績效
n 自動分析不同時段平均車速
n 自動統(tǒng)計營業(yè)與非營業(yè)公里總數(shù)
n 結(jié)合能耗管理系統(tǒng)，自動計算每百公里的能源消耗
n 結(jié)合維修管理系統(tǒng)，自動計算單車成本
n 自動產(chǎn)生車輛的每日調(diào)度報表
n 線路單車營運里程、非營運里程和總里程、百公里客流分析、百公里營運車速分析等情況
2) 輔助制定服務(wù)計劃
n 自動統(tǒng)計各個時間段斷面客流情況
n 自動分析各個斷面的集散量情況
n 自動對比工作日與非工作日客流變化
n 自動分析車輛滿載系數(shù)變化

四、系統(tǒng)特點及優(yōu)勢

1. 功能強大

提供前端的視頻、音頻、GPS信號、公交車狀態(tài)信號、交互信息等多種數(shù)據(jù)信息，全面覆蓋公交運營的監(jiān)控和調(diào)度需求，實現(xiàn)視頻監(jiān)控、公交信息監(jiān)控、業(yè)務(wù)決策和分析等強大功能。

1. 切合公交行業(yè)的應(yīng)用

監(jiān)控和調(diào)度專為公交行業(yè)特殊環(huán)境定制，完全滿足公交行業(yè)的應(yīng)用需求。使公交行業(yè)步入智能化和管理自動化時代。

1. 高分辨率錄像

采用H.264/MPEG4編碼格式，音視頻信號都由獨立硬件進行實時壓縮，聲音與圖像保持穩(wěn)定同步，錄像分辨率每路可達D1（704*576），每秒25幀全實時，支持4路音視頻信號同步錄音錄像。圖像傳輸清晰穩(wěn)定。

1. 高安全性

設(shè)備采用嵌入式操作系統(tǒng)，不受網(wǎng)絡(luò)病毒感染，并具有較強的入侵抵抗能力。
解決方案從主機、數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)等多方面采取相應(yīng)措施，確保系統(tǒng)的高安全性。人員、車輛都有唯一的ID號碼，實現(xiàn)目標(biāo)的身份驗證，如驗證營運車輛的合法性等。

1. 高可靠性

系統(tǒng)具有容量大、穩(wěn)定性高，適應(yīng)電信級應(yīng)用，安全可靠等特點。具備完善的主備方式、負載均衡機制，為接入大容量業(yè)務(wù)提供可靠性保證。

1. 良好的開放性

平臺軟件具備完善的SDK開發(fā)包，為客戶的行業(yè)軟件系統(tǒng)提供包括視頻、聲音、數(shù)據(jù)等多媒體信息。

1. 良好的可擴展性

系統(tǒng)預(yù)留多種功能的豐富的擴展接口，全兼容和全開放數(shù)據(jù)，通過擴展接口，采集交通管理部門、公交運營企業(yè)以及環(huán)保、城管等部門需要的數(shù)據(jù)，可將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至各職能部門。
系統(tǒng)擴容只需要增加車載系統(tǒng)和相應(yīng)的中心服務(wù)器數(shù)量即可，不需要對系統(tǒng)做大的改動。

1. 易維護性

系統(tǒng)整體性、美觀性、穩(wěn)定性好，兼容多種備份接口，各軟硬件接口方便外掛硬件設(shè)備，方便穩(wěn)固安裝，方便維護保養(yǎng)。

1. 實用性

系統(tǒng)針對車載環(huán)境的設(shè)計，車載設(shè)備具有防振、防塵、防水（濺水）、防潮功能。車載主機具有多級防振設(shè)計、硬盤采用監(jiān)控系統(tǒng)專用硬盤，所有接口符合國際標(biāo)準(zhǔn)，并具有良好的接觸性。

1. 終端故障診斷報警

設(shè)備出現(xiàn)故障時能清楚反映故障的部位、原因，并主動提示和顯示到監(jiān)控平臺。

1. 系統(tǒng)集成度、兼容度好

監(jiān)控系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、電子驗證系統(tǒng)、中心平臺等有機集成，互不干擾，互相兼容，運行穩(wěn)定。