車載調度解決方案
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公交車3G視頻監控係統解決方案
1總體概述
隨著國民經濟的持續發展,道路交通成為交通運輸的重要組成部分。當前我國道路交通安全形勢十分嚴峻,每年的道路交通事故、特大交通事故都頻頻發生,其中由於客運車輛超載、超速等引起的事故占了很大的比重,為此交通管理部門加大了執法力度、投入了更多的精力進行治理。道路客運安全生產事關運輸企業的生存發展和職工、群眾的生命健康,事關人民群眾家庭幸福和和諧穩定,是施工運輸企業能否做大做強的重要因素。進一步加強安全生產管理工作,最大限度地控製各類安全隱患,杜絕各類事故的發生,是企業當前義不容辭的責任。
目前公交客運安全生產主要存在的一些問題:
(1)運輸企業安全管理薄弱,“企業負責”是道路運輸安全管理的基礎,是行業安全管理工作的出發點和落腳點。目前運輸企業對安全生產重視不夠、投入不足、安全生產責任落實不到實處,部分經營者由於負擔過重,受利益驅動,在經營過程中多拉快跑,少數經營業戶和從業人員還存在重效益輕安全,嚴重危及人民群眾生命財產安全,給行業安全管理也帶來很大困難,給道路運輸安全生產帶來隱患。
(2)從業人員安全服務意識不強,一些駕駛員在從事旅客運輸任務時違章操作、超載超速、疲勞駕駛等行為時有發生,嚴重危及人民群眾的生命財產安全,駕駛員違章操作是導致道路交通事故多發的最主要原因。
(3)運輸安全信息化水平不高。目前,公交客運車輛的運營還是缺乏有效的管理監控,運營效率較低,形成了“車在路上兩不知”的局麵,特別是對司機超載、中途搭客、私自收錢、超速行駛的情況無法了解、無法控製。
上麵的一些問題,除了企業必須健全生產製度,落實安全責任,定期開展自查自糾,建立安全例會製度,加強員工的安全培訓與教育,增強員工安全責任意識,切實防範道路客運交通事故外,企業應加大安全投入,應用科技手段,預防事故發生,“把錢用在事故預防上,不應將錢用在事故處理上”。企業應積極應用先進的生產經營設備和具有高科技含量的安全檢測設備,以加大投入提升科技水平,以科技裝備保障運輸安全。
因此,公交車輛管理迫切需要科技創新。公交車輛信息GPS管理係統,正是這樣的一個需求環境孕育而生。
公交3G視頻監控係統集GPS定位技術、GPRS/CDMA通信網絡技術、GIS地理信息技術、網絡技術、圖形圖像傳輸技術等高科技技術,通過對公交車輛的動態位置信息的采集、車輛超載信息、違規搭客現象、載客狀況的信息收集,各類信息的發布等手段,實現對公交車輛的實時監控和調度、車內實時圖象傳輸等功能,同時監控中心可對與正處於超速、拋錨等情況的長途營運車實施報警功能,從而降低交通事故的發生率,提高運輸安全生產、改變公交客運係統現有的運營模式,達到運營的高效性、智能化、安全性。通過GPS衛星定位係統,可以對車輛進行實時監控,對管理部門監督駕駛員超速行車、疲勞駕駛、提高運輸生產組織水平等具有積極的輔助管理作用。
2方案設計
2.1係統總體架構
本係統是針對公交行業客戶車輛管理需求,以車輛定位調度、車載實時視頻監控、智能排班、車況數據采集等應用功能為係統核心,融合GPS定位、地理信息服務係統、RFID傳感器、對講、呼叫中心等技術和中國電信綜合信息服務能力,通過中國電信無線通信網絡和有線寬帶進行無縫鏈路傳輸,從而實現企業車輛日常運營數據信息共享,滿足安全運營、調度高效、監管到位、應急響應及時等客戶業務運營發展要求。

2.2總體方案設計
為加強公交運營安全管理,有效調度運力和提升服務質量,加強對運營過程中車內異常情況的動態監控能力,需要一套可以使公交管理安全化、實時化、智能化、效率化的信息化係統,著重解決排班調度、視頻監控、定位管理、運營分析方麵的業務和需求。
整個係統由3G無線網絡係統,視頻監控子係統,車載終端,實時調度係統,排班係統及公眾信息發布係統等組成。
2.2.1    視頻監控子係統
監控子係統:前端係統通過司機對車輛的起動,直接開啟車載監控設備的啟動,有攝像頭提取車廂內外部信息,交由車載監控主機壓縮存儲,車載嵌入式監控係統將按照預先的設定,借助3G 網絡,把車輛的行駛狀態(包括行駛曆程、速度、轉向情況、刹車情況)、實時位置、車內外情景、工作人員工作狀態以及一些突發事件的實時場景傳輸給中心服務器,再通過中心服務器對信息的處理傳輸到各客戶端的顯示器上。
實時監控公交車運行過程:
車載嵌入式監控係統可實現多信息的實時監控,車載行駛記錄終端按照預設時間的間隔連續上報車輛的行駛狀態和實時位置信息,係統自動對信息進行處理和存儲,能夠實時了解公交車的行駛狀態和運行環境,及時發現環境或人為問題,包括隨意停車,無關搭乘等。
緊急事件的應急聯動
在突發緊急事件時,車載嵌入式主機通過安裝在車內各處的攝像頭,把相關信息實時及時的記錄下來發送到監控指揮中心,使監控中心能做出包括事故現場的交通管製、事故現場周邊人員疏散、事故的緊急救援等措施,便於對事故的及時處理。
運行過程中的定位監控:
通過車載嵌入式主機所具有的GIS/GPS 地理信息/衛星定位係統,可以將定位信號輸送到監控調度中心。監控調度中心通過差分技術換算成位置信息,然後通過GIS 將位置信號用地圖語言顯示出來,最終可通過服務中心實現車輛的定位導航、服務救援軌跡記錄等功能。
2.2.2    3G通信網
無線通信網絡是車載終端與監控調度管理中心信息交互的通道。目前信息傳輸特點是通信次數比較頻繁,對實時性要求很高。
本係統用的是無線3G網絡與Internet網絡完成定位信息、視頻信息在車載終端與監控調度管理中心間傳輸。車載終端完成公交車位置信息、視頻信息的采集,再由3G 網絡通過與其互聯的Internet網絡將信息傳輸到監控調度管理中心。
2.2.3    車載終端
車載終端由GPS+3G視頻監控組成,利用無線通訊網絡與監控調度管理中心進行雙向信息傳輸。通過安裝在公交車上的4路攝像頭采集視頻信息,通過接收GPS定位信號,對車輛狀態進行檢測,並將狀態數據傳送到監控中心,同時接收監控調度管理中心的調度信息或控製數據並對車輛進行控製。
車載終端由音視頻編解碼單元、GPS接收單元、無線通信單元、控製單元及電源四部分組成,完成音視頻數據、定位數據及報警信息、服務請求信息的傳送及監控中心控製、配置命令的接收和執行。其中,視頻編碼單元完成攝像頭采集的視頻信息,本地U盤存儲D1清晰視頻,並且可提供CIF格式的實時監控視頻;GPS接收單元能利用GPS作為定位信號源,計算出公交車的位置信息;無線通信單元完成信號的傳輸和來自監控調度管理中心信息的接收,控製單元完成專門的命令設置及功能控製,以滿足各種需要。
車載終端回傳數據內容一般包括:車輛ID號、經緯度、速度、航向、時間、車輛狀態、音視頻、請求服務等信號。
我公司提供車載終端基本功能如下:
1)自動定位:通過GPS接收單元,確定車輛的位置、速度、方向及時間等信息;
2)自動報站:車載終端通過預存的站點坐標,自動報站,無需人工幹預;
3)調度:由監控調度管理中心發出調度信息,車載終端播報調度信息;
4)服務請求:由車載終端的服務請求按鈕觸發,回傳服務請求內容等。
5)超速、越界報警:對車輛進行速度及行駛路線進行界定,超過規定的速度和行駛路線中心進行聲音提示;
6)視頻傳輸:車載設備對車內情況進行條件(例如開關門、中心不定期觸發、或者固定頻率等)視頻監控,同時實現本地存儲。
2.2.4實時調度係統
實時監控調度為智能公交調度管理係統中最為重要的部分,是公交公司調度車輛的生產工具,其通過虛擬線路圖把實際公交線路進行虛擬化、直觀化,讓調度員直觀了解車輛在線路中的分布情況,能夠合理地采取調度手段。係統對每條公交線路進行製定模擬車輛站點,通過GPS及3G無線網絡實時顯示車輛動態信息,實現快捷調度。
 
2.2.5排班係統
排班計劃編製
公交公司排班人員根據每日車輛動態信息(路別、故障、保養、專車、事故等),根據人員動態信息(輪休、請假、所屬路別等),根據天氣、節假日、季節、間隙等建設車輛、人員排班模型,選擇不同預案,生成線路運營表,由人工確認(調整)後發布。
路牌定義
路牌實際意義上就相當於一個駕駛員的工作清單。即公交車輛在排班時的某種順序,一個路牌決定了駕駛員上下班的時間。
路牌循環定義
路牌定義完成後,即可定義路牌循環。路牌循環中可以對路牌的循環序號進行編輯,可新增,移除路牌,添加休息日等。
路牌執行計劃編製
可生成次日趟次,且可對該計劃趟次更新,如設置路牌執行車輛,執行司機;同時可自主性選擇可選車輛以及可選司機等。也可對某清除對某路牌循環的車輛和司機配置。
路牌應用
完成路牌定義,路牌循環定義及路牌執行計劃編製完成後即可應用路牌。可選擇多種參數如路牌循環名稱,啟用日期,起始路牌序號,起始路牌等。同時可對路牌應用更新,清空等。
2.2.6公眾信息發布係統

2.2.7報警功能的實現
車載嵌入式主機具有報警輸入接口,可以連接任何常規的報警設備。當有報警發生時,報警信息即被遠傳到監控中心,在監控中心的GIS 地圖上該車輛的對應的圖標會不停閃爍、監控人員用鼠標點擊該車輛對應的圖標,該車輛的信息(如車牌號、行車路線等)和司機信息(如姓名、年齡、駕齡等)會自動顯示出來。與該車對應的視頻信號通過WCDMA/EVDO 網絡傳輸到監控中心,監控人員立即可以對該車輛進行遠程監控。結合GPS 和電子地圖,警方可以立即了解到該車輛的位置,據此做出迅速反應。
2.3係統主要功能
2.3.1實時監控
係統根據車載終端上傳的位置信息(如經緯度、時間、行駛方向、速度、車輛ACC信號等)在地圖上實時顯示車輛位置及狀態信息,並能查詢車輛的位置描述信息。係統會定時更新車輛位置及狀態信息。
係統提供實時在線查看公交車內場景的視頻,給校方、家長等提供實時了解車輛的內外情況的通道。
2.3.2實時位置查詢
中心可查詢當前車輛的位置信息。控製中心可以通過監控終端選擇監控單車或按特定條件組合的多車,命令發送到車載設備後,車載設備發送自身的位置信息回控製中心。控製中心監控車輛時可以選擇指定車載設備按一定時間間隔或按一定位置間隔發送位置信息回中心。控製中心在電子地圖上顯示車輛位置,並可顯示車輛行使的軌跡路線。多個中心可以同時監控一輛車。
中心主動監控車輛,可以根據需要選擇:監控時間、車輛回傳數據時間間隔、距離間隔、壓縮數據回傳。
2.3.3雙向通話
車輛接聽通話:中心發送“通話”指令給指定的終端,司機通過手柄或者車載電話進行手動接聽,實現雙方之間的通話功能;撥號來實現語音通話。車輛撥打通話:司機通過手柄或者車載電話撥號實現雙方通話功能。通話限製:終端隻能接聽或撥打預設的電話號碼。
2.3.4監聽
監控總中心在收到報警或求助信息後可以選擇監聽該車輛。監聽可通過語音網關與車載設備的手機電話通話來實現,具體的實現方式有兩種。一是中心發起的監聽操作:當車輛處於報警狀態時,中心可以發起監聽操作,中心的語音網關撥打車載設備的手機,車載電話將自動接聽,處於監聽狀態。二是車載電話主動發起的監聽:當車輛處於報警狀態,而且預先設置成需要車載電話主動發起監聽的話,車載設備將主動撥打中心的電話,中心操作人員看到報警信息的同時,摘機就可以進行監聽。監聽語音文件保存在語音網關,中心可以在事後查詢和回放。
2.3.5軌跡回放
控製中心自動保存車輛行駛記錄,供事後進行位置查詢和軌跡回放。可任意選擇時段查詢車輛曆史軌跡,支持單輛或多輛車輛同時進行軌跡回放,且不限製軌跡條數和查詢時間。軌跡回放時可以選擇回放速度、回放時間、車輛顏色、軌跡線條類型、軌跡線條顏色等。軌跡數據可選擇從數據庫或本地獲取。
2.3.6參數配置
車載終端有4種不同的配置方式,可根據用戶現有資源選擇相應的配置方法:
(1)通過網線配置,這種方法是設備已經配置過,通過設備以太網口隻能更改配置參數。
(2)通過中心對在線終端的任何參數進行遠程參數配置。例如:修改終端采集定位信息的間隔時間,修改IP、端口等等。
主動上報的功能即遠程設置車輛定位信息上傳時間間隔。
(3)U盤拷配置
用此種方法,一定要注意先把優盤清空,避免幹擾。
2.3.7車輛調度功能
車輛調度包括車輛指示、信息發布等。車輛指示指需要移動台應答的調度信息,可以設置成移動台自動應答或司乘人員按鍵應答,也可以設置是否需要司乘人員輸入簡單的回應信息。信息發布指中心可以發布一些廣告、氣象等信息。
調度指令分為調度信息和通知信息,兩者的區別:調度信息是中心與車台互動,可收到車台的應答;而通知則沒有應答;
調度信息可通過編輯文字發送給車載終端,車載終端通過TTS語音播報出來。用戶可自行設置是否讓車台自動應答,或者讓司機通過調度屏編輯文字回應中心;如果有調度應答返回,在窗體的右下角會出現一個類似MSN的通知窗體來通知您收到了調度信息,通過查看調度信息可以看到車台返回的調度應答列表,雙擊列表中的一項,可以查看該條調度應答的詳細內容。
通知信息可通過編輯文字發送給車台,該指令不需要應答。
2.3.7.1    消息發送、查詢
本係統可以發送文本調度消息給某輛車或多輛車,在車輛上實時播報調度消息內容,並可以對所發送的消息進行查詢。
2.3.7.2    信息通知
安全短信、調度信息可以在車載終端顯示屏顯示,並轉化為語音信號,駕駛員可以閱讀或收聽信息。監控中心可通過信息發布中的常用模板功能,將常用的語音提醒短信內容保存在平台中,方便監控人員快速便捷的發送提示信息。
2.3.8車輛報警功能
2.3.8.1防劫報警(緊急報警)
對於所有入網的車輛,一旦遇到搶劫,司機隻要按下報警開關,2秒鍾左右中心係統就可以收到報警信息,這樣,就能及時地處理車輛運營中遇到的問題,保障司機的人身安全。
2.3.8.2  車輛疑似發生事故報警
車輛由高速突然變為0,平台語音提示監控人員2次,並同時自動回傳報警車輛所有攝像頭視頻信息。
2.3.8.3  疲勞駕駛報警
疲勞駕駛需改善為如當車輛行駛到3小時55分鍾後車台主動提醒駕駛人員2次,若違章行為依然未得到改善,則到4小時05分後再次提醒駕駛人員。(假定連續行駛超過4小時為疲勞駕駛),係統可實現:
    可設置疲勞駕駛時間值;
    上報疲勞駕駛報警;
    蜂鳴器提醒;
    自然語音提醒;
2.3.8.4    超速報警
當車輛運行速度超過預設限速值的時候,終端立即向監控中心發送報警消息,並同時能以聲音方式提醒駕駛員注意,提示您以超速,請減速慢行。係統可實現:
    設置限速值;
    上報超速報警;
    蜂鳴器提醒;
    自然語音提醒;
2.3.8.5    偏移路線報警
為了加強車輛的管理,一般要求車輛行駛在限定路線、特定區域活動,並且運輸途中不能隨意停車。監控中心可能預先設定限製的路線及行駛區域範圍,一旦車輛駛出限定的範圍,監控中心將自動發出相應報警信息,並轉換成語音及文本信息及時提醒司機注意等信息。中心可以根據實際情況采取措施。
    設置限定路線和行駛區域;
    上報偏移路線報警;
    蜂鳴器提醒;
    自然語音提醒;
    如果配有司機操作屏(選配),還可以文字形式在司機操作屏上顯示;
2.3.8.6    停車報警
中心下發指令設定停車報警的時間值,當停車時間超過停車報警的時間值,產生停車超長報警。
    設置停車報警時間值;
    上報停車超時報警;
    蜂鳴器提醒;
    自然語音提醒;
2.3.8.7    斷電、攝像頭故障
在車輛正常啟動後或行駛中,車載終端未被供電時,自動發出告警。當攝像頭或者存儲設備故障時也會發出報警。
2.3.8.8    私拉亂聘報警
對於每輛車都可以添加駕駛人員的相關信息(照片,姓名,駕齡等)以便監控人員通過圖像進行比對。查處車廂內各種違規行為管理。
2.3.8.9    GPS 天線短路,開路報警
終端實時監測GPS 的接收情況,但GPS 天線開路或短路(比如人為損壞) 時,終端上發GPS 天線狀態至中心進行報警。
2.3.9    實時視頻
監控中心可以根據需要下達查看視頻指令,選定對指定車輛進行視頻監控,係統會將該車輛的實時運行線路顯示在地圖上,同時啟動視頻監控,將實時視頻顯示在旁邊的窗口中。客戶可同時直觀地了解車輛所在位置和車內情況。窗口上方同時顯示經緯度、時間、行駛方向、速度等信息。
四路實時視頻監控
多畫麵視頻監控
另外,監控中心係統同樣也支持不同類型事件的觸發監控,如:當發生搶劫等報警時會主動把視頻監控數據上傳中心,當前可提供觸發事件有:搶劫報警、開關車門、緊急求助等。並且為了滿足用戶後續需求,特預留信號傳感線束,提供其他事件觸發視頻監控。
    3G視頻監控:當車輛關門,車速達到30公裏/小時,視頻監控自動回
    傳車廂內一分鍾圖像。如因3G通訊故障,係統在3G通訊恢複後回傳視頻圖像。
    操作人員可以隨時選擇車輛,要求該車輛回傳實時視頻圖像或調曆史圖像。
    視頻圖像顯示車輛經緯度、速度信息。
2.3.10視頻錄像
根據需要進行實時錄像,存儲在終端的U盤卡上。等車輛到站後,可以拷貝到服務器備份,或者及時查看錄像情況。U盤存儲較硬盤存儲的優點有:
1)穩定性能好。在車輛移動顛簸的複雜環境中,U盤以數字格式存儲數據,較之硬盤的機械式存取方式更防震,更穩定。
2)易維護。在調取視頻錄像和更換存儲介質等工作時,U盤較硬盤更容易實現。
3)體積小。U盤體積較硬盤小,因此在相同集成度的情況下,選用U盤為存儲介質的設備體積更小。
4)低能耗。U盤存取方式較硬盤存取更省電,發熱量也小。
2.3.11TTS語音播報
車載終端可以把中心下發的調度信息通過語音的形式播報出來,最大限度地保證車輛行駛安全。
2.3.12裏程統計功能
終端可以保存從終端上電開始的累計裏程,單位為米。用戶可以隨時查看車輛行駛裏程。
終端同時支持兩種裏程統計方法:裏程脈衝信號和GPS數據。如果檢測到裏程脈衝輸出信號,則以裏程脈衝統計計算裏程,否則應該采用GPS經緯度計算裏程。其中軌跡查詢可以查詢車輛在某時間段內的各時間點的曆史軌跡記錄,並可以將這些數據導出或打印。
2.3.13分級管理(係統權限管理)
本係統可以在管理公司總部建立一個總監控中心,同時可以在異地的分公司或客戶處建立不同的分監控中心;總中心控製所有的車輛,每個分中心隻能監控到自已被分配的車輛;實現數據信息共享,多級異地聯網協同監控管理。
對於存在於不同賬號中的同一輛車,拍攝的照片隻顯示在發送指令的賬號內進行處理。
2.3.14報表統計
係統具有數據統計分析功能,輔助事故分析,事故情況有據可查。監控中心可通過對車輛曆史數據的統計分析,得到相應報表。如統計駕駛員駕駛時間、駕駛任務完成情況、違規次數、事故次數等,從而製定出切實可行的高效的行車方案;同時可對客車的運行和消耗進行數據統計,從而做到科學的管理和監控,節約開支,提高客車的行車效率和安全性,使客車更好地完成任務。
2.3.15電子地圖調用功能
車輛3G視頻監控係統支持對電子地圖的調用,電子地圖應具備包括漫遊、放大、縮小、全圖、拉框放大、拉框縮小、距離量算、比例尺顯示、打印和當前屏幕圖像保存等基本操作;具備電子地圖的鷹眼功能、標注功能、圖層控製功能、量算功能、地理信息查詢功能和路徑分析功能;具備對電子圍欄設置、行駛區域設置和行駛路線設置功能。 地理信息查詢具備對設施點、地名、道路和行政區域的模糊檢索功能。
2.3.16遠程參數設置功能和遠程升級
終端支持遠程參數的設置功能,參數包括:監控中心號碼設置、超速報警限值設置等。注:遠程參數設置和遠程升級需要在技術人員的指導下進行。
2.3.17擴展升級能力
3G視頻終端具備I/O接口擴展和升級能力,滿足日後應用升級的需要,保護用戶的投資。

(1) 數據接口擴展:隨著應用需求的增加,終端可能需要與身份識別儀、行車記錄儀等進行接口,因此終端能預留與這些數據采集儀器的接口。

(2) 終端軟升級擴展:能對終端內部軟件進行版本升級。

(3) 硬件升級擴展:能在保留主機不換前提下進行板卡升級。
3終端介紹
3.1車載終端情況及優勢
本方案使用的AG亚游集团T2100G-EV係列車載終端,該係列結合了GPS全球定位技術和3G通信技術,內部集成了高性能、低功耗的處理器,工業機設計,一體式隱蔽型安裝車載定位終端,具有定位、通信、錄像、實時視頻傳輸、強大的數據處理等能力;外形小巧,隱蔽性強,堅固耐用,穩定可靠,安裝方便。
 

3.2車載終端技術參數
項目    性能指標a
產品型號    T2100G-EV
視頻    輸入    4路CIF
    輸出    1路複合視頻輸出
    製式    PAL/NTSC可選
    分辨率    本地D1,網絡傳輸CIF
    壓縮算法    H.264
    幀率    1~25幀(30幀)可調。
    碼率    單通道8Kbps~4Mbps,CBR/VBR可調。
音頻    輸入    1路,支持音視頻同步
    輸出    1路,支持語音對講
    壓縮算法    AAC算法
存儲    U盤    USB 2.0,讀寫速度快,數據穩定可靠
定位    GPS    支持GPS數據采集,並進行實時上傳
3G網絡    數據    支持電信CDMA EVDO 3G數據通信
    電話    支持語音通話,電話監聽
接口    網絡接口    RJ45,10M/100M自適應網絡接口
    USB    1個
    I/O    4路I/O通用告警輸入
    ACC檢測口    1路
    緊急報警    1路緊急報警按鈕
    串行接口    2路RS485接口,2路RS232接口,支持車載電話
電氣特性    電源輸入    10V~40V DC輸入
    電源輸出    1路 12V DC輸出,1路 5V DC輸出
    長寬高    236 × 176 × 78mm
    重量