智能公交系统系统解决方案 精品.docx

智能公交系统系统解决方案 精品.docx

《智能公交系统系统解决方案 精品.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能公交系统系统解决方案 精品.docx（45页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

智能公交系统系统解决方案精品

智能公共交通

管理系统解决方案

中国电信湖北分公司

二○一○年十一月

1.项目概述

1.1项目背景

城市交通问题是本世纪以来，工业发达国家一直为之困扰的问题。

进入80年代以来，我国城市的经济贸易和社会活动日益繁忙，城市交通发生了前所未有的迅速增长，传统的道路交通设施已经不能适应现代社会的需要。

现状如下:

城市规模不断扩大

到1994年底，全国百万人口以上大城市已发展到32个，人口达到9053.8万人，其中非农业人口达到6820万人。

再加上数目膨大的流动人口，城市的生产和生活强度增加，使城市内部客货运交通承受沉重的压力。

城市作为区域交通的枢纽作用日益明显

城市交通运输量在全国交通中占了很大比重。

城市负担着大量的客货运输、换乘、换装、中转、集散任务，突出表现为出入口交通和过境车辆的增加，严重地冲击着城市内部交通运输。

当前，我国城市的交通问题极其严重，假如不能得到有效解决和根本治理，必将对我国经济的持续、快速、健康发展构成严重威胁。

目前，城市交通面临以下主要问题:

道路容量严重不足

长期以来，我国城市人均道路面积一直处于低水平状态，只是近十年方开始有较快发展，人均面积由2。

8平方米上升到6.6平方米。

尽管增长幅度较快，仍赶不上城市交通量年均20%的增长速度。

汽车增长速度过快

最近几年是大城市机动车增长速度最快的年份，轿车、客车、面包车以至于摩托车增幅年平均在15%以上。

根据我国轿车增长分析，每当轿车拥有量年增长率超过20%时，必将引起当年以及随后几年城市交通恶化。

我国现有城市路网一般都是密度低、干道间距过大、支路短缺、功能混乱，属于低速的交通系统，难以适应现代汽车交通的需要，阻碍着汽车化在城市的实现。

交通治理技术水平低下

由于历史和熟悉方面的原因，我国城市中交通控制治理和交通安全治理的现代化设施很少。

由于设施明显不足，治理疏漏不少，交通事故率居高不下。

从停车场看，城市中特别是中心区严重短缺停车设施，车辆大都停在道路和人行道上，加剧了拥挤堵塞和事故发生。

此外，国际上正在研究并开始使用的信息化、智能化治理系统在我国基本上还是空白。

以上几个问题，反映了我国当前大城市交通的基本特点，概括起来是车多路少，现状道路已无多大潜力；车速下降，交通阻塞的趋势在逐渐恶化；公共交通发展步履艰难，汽车和摩托车增长势头强大，给城市交通带来新的更高的质量要求。

这些交通问题，又集中表现在大城市过度密集的市中心地区。

1.2建设依据

1.2.1相关政策

2004年3月建设部下发《关于优先发展城市公共交通的意见》（建城[2004]38号）

2005年9月，国务院办公厅转发建设部等六部门《关于优先发展城市公共交通的意见》（国办发〔2005〕46号）

2006年12月，建设部会同国家发展改革委、财政部、劳动保障部等四部门下发了《关于优先发展城市公共交通若干经济政策的意见》（建城〔2006〕288号）

1.2.2技术规范

《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000

《民用建筑电气设计规范》JBJ/T16-92

《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000

《建筑及建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》GB/T50312-2000

《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94

《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-94

《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB/50198-94

《建设工程施工现场供用点安全规范》GB50194

《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300

《建筑电气安装工程施工质量验收规范》GB50306

《彩色电视图像质量主观评价方法》GB7401

《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46

《微波接力通信设备安装工程施工及验收规范》YD2021

《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003

《安全防范工程技术规范》GB50348-2004

《安全技术防范报警系统通用图形符号》GA/T74-2000

《安全技术防范报警设备安全性要求和试验方法》GB16796-1997

《报警系统环境实验》GB/T15211-1994

《报警系统电源装置、测试方法和性能规范》GB/T15408-1994

《安全技术防范电视监控系统的系统构成与技术要求》GA/T367-2001

《安全技术防范报警传输系统》IEC60839-5

HTTP/HTTPS标准访问

广播总线网络系统《IEEE802.3》

全双工流量控制《IEEE802.3X》

VLAN标记对具有VLAN的802.1的过滤控制《IEEE802.1Q》

外部网关协议《EGP协议》

增强内部网关路由协议《EIGRP协议》

网间控制报文协议《ICMP协议》

《网际包交换/顺序包交换网络协议IPX/SPX协议》

高级数据链路控制协议《HDLC协议》

服务质量控制协议《QoS协议》

远程网络控制协议《RMON协议》

简单邮件传输协议《SMTP协议》

2.建设目标与内容

2.1.建设目标

根据国务院办公厅和建设部等六部门下发的《关于优先发展城市公共交通的意见》，建设部会同国家发展改革委、财政部、劳动保障部等四部门下发的《关于优先发展城市公共交通若干经济政策的意见》，以及国家公交优先发展的战略要求。

编制科学的、完整的智能公交系统数据规范，作为项目建设的坚实基础。

建立智能公交信息库，对采集信息、业务信息进行收集和存储；搭建稳定的、实效的信息采集和传输网络；建立方便、灵活的监督管理和公交企业运营系统；提供形式多样、内容丰富的公共信息发布系统；建立并逐步完善紧急事件处理系统；并为公众提供交通诱导服务。

2.2.建设内容

软件方面：

构建基于GPS实时数据、GIS数据及公交业务数据一体化信息平台。

依托各类计算机技术、通讯技术及网络资源，构建智能公交车载系统，进行多方位的信息采集，主要包括车载信息、报警信息、视频信息、路况信息等。

建立完善的数据仓库，通过先进的挖掘机制，实现多维度的信息整合，最终实现信息共享和有效利用。

打造政府监督管理系统，实现行业运行服务透明化。

打造企业运营调度管理系统；实现行业运营管理科技化、高效化。

建立多维交通信息综合发布服务平台，提升公交行业服务品质。

借助多方位的采集信息，为政府职能部门处理紧急事务提供指挥调度平台。

通过车载信息、路况信息，为公众提供行车诱导帮助。

建设综合交通信息服务门户，提供路况查询，出行公交换乘查询，票价信息，实时运行信息等服务内容。

硬件方面：

依托CDMA网络、WIFI和有线网络，实现数据、语音、视频的宽带传输，形成通畅的信息沟通渠道。

配套信息中心机房设备、监控指挥中心建设。

车载智能终端设备的安装调试。

3.建设方案

湖北电信智能公交管理系统由总控制中心（城市公交总控制中心）、二级中心、各种设备终端（车载GPS终端、无线视频终端等）等组成。

3.1.系统拓扑结构

3.2.系统特点及长远规划

湖北电信公交智能管理系统总体体系结构如系统拓扑结构所示。

系统由总控制中心（城市公交总控制中心）、二级中心、各种设备终端（车载GPS终端、电子站牌终端、无线视频终端等）组成。

总控制中心是整个系统的总控制中心；各二级中心（包括各公司车队）与总控制中心之间通过专线传输数据；各种终端通过CDMA等专用网络与总控制中心通信；公众对服务器质量的评价可以通过Internet、CDMA等网络实现网上投诉、手机投诉。

为保证数据链路的可靠性，总控制中心与各二级中心之间应采用备份信道，以保证业务通讯的不间断性。

所有业务数据通过总控制中心转发到各级二级中心，此外，各级二级中心（包括各公司车队）的业务数据通过网络上传到总控制中心，保证数据的网络共享。

系统考虑到用户的业务扩展性，系统架构支持二级中心的网络扩展，如果业务需要二级中心同样可以建立自己的控制中心。

本系统应该是一个科技含量高、功能强、开放性的系统。

为了保证该系统能真正成为实用、高效的车辆管理、人员调配、自动排单的系统工程，并为以后其它车辆的管理提供范本，而不是“应景”之作，我们对该系统的长远发展做了充分考虑。

3.2.1.系统容量的扩充

系统容量主要受中心设备处理能力和通信平台信道容量的影响。

方案充分考虑了系统终期容量及网络发展前景，能实现平滑扩容。

系统维护扩容复杂程度低，系统更新、维护、升级效率高。

3.2.2.增加专控或分控中心

由于系统采用开放性和模块化结构，增加专控中心不需要作任何程序改动，只需要在网管服务器进行相应配置即可。

3.2.3.突发紧急事件触发无线视频监控

对于支持CDMA无线视频的车载终端，当公交车内发生突发紧急事件时（如驾驶员触发紧急按钮），车载调度系统自动启动无线视频监控，可以在总控制中心、公交公司分控中心了解车内情况，根据具体情况可以及时对车内状况进行视频（音频）录制。

3.2.4.突发事件触发自动拍照

对于普通车载终端（支持拍照功能），当公交车内发生突发紧急事件时，终端设备能够自动拍照，并通过CDMA网络上传到服务器。

终端支持多路摄像头同时拍照，监控车辆不同位置。

3.2.5.突发紧急事件语音监听

当公交车发生突发事件，如司机触发紧急告警，系统可以回拨预设的呼叫中心号码，呼叫中心对车内的情况进行监听录音。

3.2.6.电信3G无线视频广播、对讲、云台控制功能

电信3G无线视频设备支持监控中心在看到车内图像同时与设备端的驾驶员对讲；还支持监控中心统一对所有装有无线视频终端的车辆进行语音广播，发布重要通知等；此外，通过电信3G无线视频设备可以控制摄像头转动，调整视频视角。

3.2.7.客流量分析

通过人体图像识别技术对客流量进行统计分析，在图像在单一背景下进行人体模式识别基础上，增加了红外采集图像。

此外，还可以采用红外感光技术对客流量进行统计。

客流统计数据可以帮助调度以及决策人员确定客流高峰时间、地段，以适当安排额外班次与线路优化；帮助管理人员研究客流分布规律，有效提高数据价值。

通过客流特征报表，可对站牌位置、站牌时段和车辆班次进行合理安排。

3.2.8.RFID技术

应用“电子标签”技术，对公交车辆进出停车场情况进行管理，督促各班次按时出发。

3.2.9.设备通信方式

3.2.9.1.车载终端

采用电信CDMA技术，EVDO速度可达3.1Mbit/s下行和1.8Mbit/s上行数据业务速度。

因此，车载无线视频、车载摄像头拍照的网络优势明显。

3.3.总控制中心

3.3.1.主要功能

总控制中心主要负责监督管理、紧急事件监控、决策分析等，主要功能参见调度监控系统、视频监控系统、营运报表、手机一卡通、系统管理。

3.3.2.主要设备

总控制中心主要包括机房和公交监督管理控制中心两部分组成。

机房主要设备包括中心交换机、网管服务器、基础数据服务器、车辆位置服务器、数据仓库服务器等。

机房内各主要设备间以高速局域网连接。

局域网与其它专控中心和用户中心的连接可以采用数字数据网（DDN）和数据专线。

中心交换机完成系统与外部各设备间消息的处理、转发。

中心服务器按功能划分包括网管服务器、基础数据服务器、车辆位置服务器、数据仓库服务器等。

4.总体规划设计

4.1.系统总体框架

系统总体框架图

采集层：

包括GPS数据采集、行车数据采集、视频采集、音频采集设备以及编码设备，无线传输设备。

基础层：

包括网络硬件平台及操作系统、安全设备等。

数据层：

包括基础地图数据库、车辆位置数据库、系统业务数据库、数据仓库，以及对数据存储、传输方面的统一接口服务。

组件层：

身份认证服务、电子地图服务、数据交换服务、数据分析服务、电子表单服务、多媒体处理服务、业务流程服务、统一消息服务、监控服务、信息发布服务、调度服务、行车诱导服务等。

应用层：

主要包括数据采集控制、监督管理、企业运营、公共信息发布、数据分析综合利用、视频监控、紧急事务处理、交通诱导等平台。

通讯层：

支持HTTP、TCP、C网数据业务协议、UDP、SOAP等网络协议。

表现层：

通过监控中心大屏、PC机、便携式电脑、移动手持终端、触摸屏、语音设备等，为政府、企业和公众提供信息展示。

数据标准化体系：

根据国家、省、市关于智能公交数据管理的标准和公交企业的业务数据标准制定适合国家的智能公交数据标准。

安全管理体系：

主要是相关安全措施，如防火墙、入侵检测；另一个方面是相关的安全管理措施。

4.2.系统建设原则

公交智能管理系统建设是一项持续的发展过程，遵循“统筹规划，分布实施，重点突出，点面结合”的原则。

系统建设还遵循以下原则：

成熟性

本项目是为民服务的重点项目，必须选用成熟的软硬件设备和相关技术保证系统的顺利建设和建成后的有效服务。

先进性

选用代表现在和将来发展方向的技术，制订公交行业内领先的信息化解决方案，保证系统在技术上、行业管理和服务领域等多方面的领先性。

开放性

系统应为现有系统和以后可能的各个系统预置方便灵活的接口或交互集成机制。

实用性

应从运行环境、满足工作人员使用等方面综合考虑，同时要结合实际操作和运行维护。

安全性

应充分考虑系统运行的安全策略和机制，可以根据不同的要求和应用处理，设置不同的安全措施。

可靠性

整个系统软硬件及技术应具有高可靠性，确保正常运行。

扩展性

系统应具有良好的可扩充、扩展能力，能够方便进行系统升级和更新，以适应业务的不断发展。

经济实用性

系统和设备应考虑投入产出比，合理投入，有理有节；通过对系统的优化设计，降低升级扩展的费用开支。

标准统一性

系统各部分设计尽量采用信息产业发展中标准的接口；能利用通用设备或部件的，优先考虑通用。

5.调度监控系统

5.1.排班调度

5.1.1.路牌定义

5.1.2.

路牌的具体细节（任务清单）

路牌名称

路牌定义：

路牌实际意义上就相当于一个驾驶员的工作清单。

即公交车辆在排班时的某种顺序，一个路牌决定了驾驶员上下班的时间！

智能公交系统自动排班功能解决了公交公司靠人工经验排班的繁杂工作，排班将更加合理，同时工作人员还可以根据客流量等数据进行排班的调整，优化了排班流程，提高了调度效率！

5.1.3.路牌循环

5.1.4.路牌应用

路牌应用是将路牌循环与人员绑定，如下图：

5.1.5.排班计划生成

5.1.6.实时调度

智能公交系统以形象、直观简洁的调度模拟界面，实时显示车辆当前信息（例如乘客量多少），多方位显示车辆状态信息。

车辆易于调度，可同时对车辆视频监控！

单线模式：

视频监控：

5.1.7.自动报站

可配置公交车辆在站点，或者始发站或终点站通过GPS位置自动播报点信息，如报站不准，司机可自行修改。

5.2.定位监控

系统配置高精度电子地图，并定期提供免费的地图升级服务。

除了提供基本的全图、放大、缩小、漫游、比例尺等功能，平台还可根据定位结果自动选择最优地图显示比例，用户可以通过鹰眼功能随时了解当前缩放的区域在整个地图中的位置，并可快速漫游到地图的任意位置，还可对指定车辆及指定地点进行精确测距。

还可以配置显示线路，显示站点，线路显示形象直观。

定位功能是通过GPS模块对装有车辆定位终端的车辆进行准确的定位，被定位的车辆会在监控终端的地图上显示，用户可以在地图上一目了然的知道该车辆当前的具体位置、实时速度、线路编号、行驶方向、车牌号、所属单等信息。

5.2.1.实时跟踪

系统可以对选定的车辆终端进行定位跟踪并可将车辆运动轨迹实时显示在监控屏幕上。

根据需要，可以保持车辆始终位于电子地图中心，还可以将车辆运动轨迹、车辆制动记录保存成历史数据，以便将来需要时进行回放显示。

能够同时显示多条线路车辆运行状态。

可接收车内安装的摄像头、传感器返回的视频及其他信息。

5.2.2.车辆信息查询

在监控终端的工具栏中，可以查看到所有被定位的车辆和其详细信息。

通过设定的查询条件得到该特定车辆的详细信息，如车牌号、驾驶员、所属部门等。

5.2.3.速度监控

能够分路段设定车辆限速值（可分别设定最低值和最高值），如果车辆速度超过限定值或低于规定值，车载设备进行语音提示并通过管理软件对超速车辆信息进行记录。

5.2.4.电子围栏

管理人员可在电子地图上划定任意形状的“电子围栏”，监控公交车辆（出租车）是否按规定的线路、规定的时间、规定的区域运行。

5.2.5.异常开关门告警

监控公交车辆是否未停稳而上下客、不在站点随意停车上客。

此时会弹出告警信息！

5.2.6.系统状态监控

所有车载公交智能管理设备具有自我保护功能，如发生断电、通讯不畅、设备异常等情况，可发出告警信息。

5.2.7.电子地图

通过地图工具栏上的放大和缩小工具，用户可以任意的放大和缩小电子地图的显示比例。

通过移动工具，用户可以随意的移动地图。

通过标尺工具，用户可以随意的测量地图上任意两点之间的直线距离。

6.无线视频监控系统

6.1.设计原则

本方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则，以满足用户要求、方便用户操作使用为目标，实现功能完善、稳定可靠、实用的视频监控模块。

并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。

本模块设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。

遵循以下设计原则来构建本模块。

6.1.1.先进性与稳定性

采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念，集成化、模块化程度高。

设计合理，架构简洁，功能完备，切合实际，能有效控制和提高工作效率，满足监控工作的实际需求。

系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平；同时，模块的安装调试、软件操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。

该模块集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与无线网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。

6.1.2.经济性与实用性

在先进、可靠和充分满足模块功能的前提下，体现高性价比。

采用经济实用的技术和设备，充分利用现有资源，综合考虑模块的设计、建设、升级和维护。

充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的模块配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证模块功能实施的需求，经济实用。

6.1.3.可靠的安全性

采用成熟的、稳定的、完善技术设备，具有一致性、升级能力，能够保证全天候长期稳定运行。

在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时监控模块具有一整套完成的系统管理策略，可以保证模块的运行安全。

6.1.4.开放性

以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，依托电信无线全覆盖网络进行传输，信号安全稳定。

预留诸多接口，能透明传输各种数字信息。

无缝接入其他系统设备。

6.1.5.可扩充性

系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能，系统规模和功能易于扩充，系统配套软件具有升级能力。

同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。

方案中设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来技术的发展和新技术的应用。

6.1.6.追求最优化的系统设备配置

在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。

6.1.7.提高控制力度与综合管理水平

本监控模块设备控制需要高效率、准确及可靠。

本模块通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，时时动态撑握监视及报警情况。

无线视频监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，模块的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高控制力度与综合管理水平。

6.1.8.无线视频监控模块设计规范

满足现场环境要求和功能使用要求，同时应符合现行国家标准和行业标准有关技术要求。

各种配套设备的性能及技术要求应协调一致，保证监视图像质量损失在可接受的范围内。

系统所用设备应符合GB16796《安全防范报警设备安全要求和试验方法》和相关产品标准规定的安全要求。

系统任何部分的机械结构应有足够的弧度，能满足使用环境的要求，并能防止由于机械不稳定、移动、突出物和锐边造成对人员的危害。

设计要求进行台站观测环境对比评估试验的摄像机具有高清、夜视、照明功能，且分辨率达到观察雨、雪等天气的要求。

显示设备可以是普通的电视机，专业监视器，也可以是显示器和（或）其他设备如投影机、组合大屏幕等；记录设备可以为普通录像机，长时延录像机，也可以是数字记录设备如数字硬盘录像设备，以及可能配置的多画面分割器、大屏幕控制器等。

摄像机安装要求：

防水、防风、防潮、防雷等。

摄像头采用车载型组合。

室外安装部分整体抵御9级风（NMC）能力，部分沿海台风易登陆区的室外安装部分应在此基础上加强抗风要求，达到抵御51m/s超强台风的能力。

6.2.无线视频监控模块设备组成

由以下四个部分组成：

车载终端、无线视频网关、三级监控中心、用户系统。

6.3.车载前端系统

车载前端系统完成视频、音频的本地采集、数字化、压缩、无线传输；本地存储。

报警信息上传，GPS定位数据上传等等。

监控前端的作用是根据要求实时采集监控点的视频图像，并将模拟视频压缩成H.264等格式的数字视频，将压缩后的流媒体文件以无线方式通过EVDO/CDMA1X网络发送到视频监控中心服务平台中，供值班人员实时观看或保存在存储设备中。

通过监控前端，领导对图像的监控可在网络的任何一个接入点，根据授权登录到中心服务平台完成对其所属设备的控制功能，可以实现远程现场图像实时播放和历史播放控制、可以定格抓拍、海量图像文件的存储和备份、摄像机与云台的远程网络控制等功能。

前端视频编码器是完成视频、音频、告警等信号的采集编码并提供传输的一体化前端设备。

根据车辆的实际现状来确定每个车辆上需要的摄像机，同时上传图像路数，每个安装点的位置，同时为每台观测车配有液晶监视器和耳麦，供本车人员观看和控制。

车载前端连接示意图

6.3.1.1.车载摄像机视频采集

视频采集设备主要是完成视频信号的采集功能，一般指摄像机，目前市场上有多种摄像机，从外形上看，一般有枪式摄像机、半球形摄像机、高速球、针孔摄像机，其中枪式摄像机和高速球应用较多，中国电信将根据丰富的组网经验，结合项目特点，选用性价比较高的摄像机，并根据实际监控场所选配相应摄像机。

6.3.1.2.无线视频服务器

无线视频服务器：

是一种数字图像处理系统，集视频采集、图像压缩、网络传输等功能为一体，集成标准I/O接口和串口为一体。

嵌入式设计，接通电源便可以独立工作，把采集的模拟视频，压缩编码后，变成数字图像信息传输到网络上；用户可以通过IE浏览器或者专用客户端软件进行实时图像监控，可与HX系列解码器组成点对点监控系统或与视频监控平台组成集中监控系统。

另外本监控模块还将现场告警信号采集、现场外设控制等功能整合到编码器，使其具有较完备的前端工作能力。

车载型编码器具有以下优点：

Ø超强H.264编码能力，最大支持D1分辨率编码；独有的前处理技术，把握视觉细节

Ø无线EVDO/CDMA1X宽带无线上网，自动拨号

Ø超低码率，支持CBR和VBR等码流控制技术。

独有的可靠连接技术，在恶劣网络条件下保障视频流畅传输

Ø用户权限管理，采用数据流Des加密技术，保证网络通信安全

Ø多路双向语音通信，支持G723等多种语