公交车GPS定位监控系统.docx

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公交车GPS定位监控系统

公交车GPS定位监控系统

项目概述

1.1应用背景

贝尔科技专业从事公共车辆安全车载系统研发和设备生产的专业型公司，历时七年成为了车载视频领域的终结者，销量远远领先于同行业竞争伙伴，“量大、质优、价低”成为了深圳及内地省份运营公司竞相OEM合作者；相继成立了河北公司、河南公司、深圳公司、深圳工厂、上海公司、北京公司和西安公司，区域性管理全国业务；相继开发出了长途客运3G视频系统、冷链物流3G视频系统、金融押运3G视频系统、校车RFID自动里程统计3G视频系统和城市公交3G视频调度管理系统等五大行业应用；在此，我们将详细论述城市公交3G视频调度管理系统；已经动工建设河北保定的产业园区，计划2014年6月投入使用，安装四条自动化高速贴片生产线，计划产能——每日10000台设备。

随着城市经济的迅速发展，城市规模不断扩大，机动车拥有量及道路交通流量急剧增加，特别是大城市，公交车辆增加、线路延长、车次增多，公交运行不畅的状况日益突出，给市民带来了极大的生活不便。

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公交车内属于人员密集且空间封闭的场所，其治安状况比较复杂，全国各地公交客运除受不断的乘运纠纷和运营管理困扰外，公交车上时有发生盗窃等案件，另外乘客逃票和司乘人员窃取票款的行为也时有发生，这一直困扰着公交管理人员和公共安全部门，严重干扰了社会安定团结。

传统公交行业没有采用视频监控系统，不能有效解决公交车内治安监控以及乘客逃票和司乘人员窃取票款行为的取证，且中心调度人员不能实时掌握前端运行情况。

传统公交调度采用纸质路单人工调度管理，存在众多弊端。

公交车辆调度处于“看不见、听不着”落后现状。

目前各大城市都在推广“低碳出行、公交优先”的发展战略，如何确保公交车辆运营安全、高效调度有限的公交车辆资源已成为困扰公交系统管理人员的一大难题。

1.2现状分析

目前公交调度基本上还是按照固定的时刻表来进行的，采用"定点发车、两头卡点"的手工作业的调度方式，对车辆在运营路线上的状态无法实时了解，仅依靠经验调度车辆，具有一定的盲目性和滞后性，难以及时有效地采取调度措施。

导致时常出现“串车”、“大间隔”现象，乘客滞留和空车的情况经常出现，严重影响了公交客运的服务质量和效率。

除了公交调度效率低外，由于大部分公交调度系统未集成视频监控系统，容易造成如下问题：

公交营运中经常出现司机与乘客之间发生纠纷，司机利用职务之便盗取票款，车辆行驶过程中出现扒窃等事件；调度中心不能实时了解公交车运营情况。

总结目前的公交运营，当前各公交公司的运营管理大多存在如下问题归纳如下：

1、不能准确地记录车厢内发生的所有事情，以便为公安机关提供有效的影像资料，方便调查偷盗、伤人等案件的取证，帮助维护乘客的合法权益；

2、乘客投诉缺少事实证据，对司乘人员缺少有效监督。

由于缺少事实根据，乘客投诉查无对证，难以更好提高客户满意度；

3、车辆出了场站，权限在司机，对车辆无法有效监控，给管理造成了很多的漏洞；

4、堵车晚点误点现象时有发生，前站多车拥挤不动，后站等车的乘客焦急不安，线路上的公交车无法保持相对稳定的间隔，调度中心又难以知情无法有效调度；

5、由于每天使用路单、报表、票务单等，一线工作人员需要输入大量运营基础数据，而造成大量人力成本及纸张的浪费，并造成城市公交人员的工作困难；

6、信息提示需驾驶员人工操作，增加驾驶员的工作强度，并且经常出错或者根本就不提示；此外目前有效管理数量众多的仪器设备等也相对复杂，不能及时发现设备问题（经常出现夏天公交起火主要原因是车内设备老化）。

由于传统的、手工的、低效率的劳动密集型工作方式，已经不能适应现代化的公共交通事业面向新世纪的需要。

因此需要开发智能化公交运营管理系统，以改变传统的公交管理模式。

1.3设计目标

随着信息技术的发展，特别是GPS卫星定位技术、3G通讯技术、GIS地理信息系统技术的成熟和广泛应用，使得应用最新科技研制智能化的公交管理系统成为可能。

根据系统实际需求，利用目前已有信息化资源，本系统应实现如下建设目标：

1、采集所有公交车实时视频及其它相关信息，对及时准确发现违法犯罪活动，调查收集证据，处置突发事件，设备维护等提供依据，实现智能调度、精确化管理、为解决纠纷和治安事件提供事实依据。

2、综合服务管理平台采集所有公交车辆的运输信息，通过统计、分析和归纳等科学手段，为公共交通运营体系的改善、提升提供科学合理的数据资源；

3、对规范公交司机驾车行为实施有效监督，为加强公交公司内部管理提供有力的技术手段；

4、引入无线通讯技术、计算机技术及网络技术，实现了智能调度、现场监控、报表统计、后勤及服务支持、运营及管理决策等功能，使得公交公司的整体素质有了一个质的飞跃，极大提高了公司的运营管理及优质服务水平。

5、进行公交整体监控网络建设，包含公交停车场站、公交站台、金库等全面联网监控，增强公交公司安全管理水平。

系统建设中全面采用视频监控技术、3G无线通信传输技术、恶劣环境大容量数据存储技术、GIS可视化操作技术、智能分析技术，形成一套针对公交公司日常运营管理各个环节的综合服务管理平台。

1.4设计原则

系统的建设将在追求性能优越、经济实用的前提下，应遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。

力图使该系统真正成为符合公交业务实际应用的信息平台。

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

从技术措施角度来讲，在系统的设计和实现中，严格遵守以下原则：

●先进性和前瞻性：

本系统所有的组成要素均充分地考虑其先进性，使系统的扩充和维护简单化，并满足不断提升的信息化建设与应用的要求，保证其在相当长的时间内具有技术优势，能够适应未来技术发展的潮流。

●标准性和开放性：

本系统采用的硬件设备及软件产品均支持国内、国际通用的标准网络协议，选用的设备和技术均符合部标、行标的统一要求，符合总体设计要求，确保在统一的标准下，实现上下级信息网络的互联互通。

●开放性：

即在遵循标准性原则的基础上，采用开放的技术、结构、系统组件、用户接口，采用开放的、通信协议和技术标准，保障系统在互联或以后的扩展过程中能够稳定有效的运行，以满足业务应用需求。

●安全性和可靠性：

设备的单点故障不影响系统其他设备的正常运行，设备可带电修复故障而不影响系统的总体工作。

并采取一定的预防措施和建立应急处理系统，以保证整个系统达到365天×24小时工作的要求。

●可维护性和易管理性：

整个系统中的各种设备，应是使用方便、操作简单易学，并便于维护。

针对复杂和庞大的信息化系统，要求有强有力的管理手段，以便合理的管理设备资源，监视设备状态及控制设备的运行。

在设计和实现系统时，考虑整个系统的便于维护性，以使系统在万一发生故障时能提供有效手段及时进行恢复，尽量减少损失。

●可扩充性：

系统的结构具有可扩展性，即设备在系统结构、系统容量与处理能力、物理联接、产品支持等方面具有扩充与升级换代的可能，采用的产品遵循通用的工业标准，以便不同类型的设备能方便灵活地接入，并满足系统规模扩充的要求。

●兼容性：

根据系统开放的协议，可方便地开发系统新的应用功能要求，实现新的上层应用和不同系统之间的互联、互通、互控。

系统设备满足扩充及更换部分设备时的通用性和可替换性，以及和不同厂商设备的兼容性，对系统的管理，根据需要按可分可合的要求进行组合，即在保证单独系统可独立运行的前提下，充分考虑多系统的综合管理，最终实现系统的高度集成化。

1.5设计标准

公交视频监控智能调度系统的建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下：

♦《中国人民共和国公共安全行业标准》GA/T70-94

♦《中国人民共和国公共安全行业标准》GA/T75-94

♦《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000

♦《安全防范工程技术规范》GB50348-2004

♦《电视监控工程费用概预算编制办法》GA/T70-94

♦《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-90

♦《中华人民共和国公安部行业标准》GA27-92

♦《城市监控报警联网系统技术标准第3部分：

前端信息采集技术要求》（GA/T669.3-2009）

♦《城市监控报警联网系统技术标准第4部分：

视音频编解码技术要求》（GA/T669.3-2009）

♦《城市监控报警联网系统技术标准第5部分：

信息传输、交换、控制技术要求》（GA/T669.3-2009）

♦《城市监控报警联网系统技术标准第7部分：

管理平台技术要求》（GA/T669.3-2009）

♦《城市监控报警联网系统技术标准第10部分：

无线视音频技术要求》（GA/T669.3-2009）

♦《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94

♦《民用闭路电视系统工程技术规范》GB502198-94

♦《中华人民共和国公共安全行业标准》GA38-94

♦《中国电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-90.92

♦《安全防范系统验收规则》GA308-2001　

♦《报警图像信号有线传输装置》GB/T16677-1996

第2章系统总体设计

2.1设计思路

建设本系统的思想内核是借助先进的科学技术，结合人性化地设计理念，构造一套精密、复杂、庞大的公交车联网视频监控管理系统，为公共交通运营体系提供可视化管理服务，进而为公众出行提供便捷服务，为公众出行安全提供有力的保障。

2.2系统构架

图1车载监控系统构架

2.2.1公交车载监控系统构架

图2车载监控系统构架

公交车监控系统架构由三部分组成：

车载前端系统、传输网络和中心管理系统。

车载前端系统由车载监控子系统和车载调度子系统。

车载监控系统通过车载DVR主机、摄像机、拾音器、紧急报警按钮，进行视音频和GPS信息采集、存储，并通过DVR主机内置无线模块传输至中心管理系统；车载调度系统通过公交智能调度屏实现公交调度功能，并可以扩展连接车内外喇叭、公交刷卡器、手麦、LED信息屏、媒体发布屏。

通过将原有的GPS的那位系统、公交报站系统、视频监控系统和公交刷卡系统、媒体发布系统集成为同一套系统。

可以统一上传采集数据或下载更新数据，便于中心集中管理，生成运营统计报表。

传输网络包含无线移动通信传输链路和固网专线传输链路两部分，通信基站接收到来自前端公交车的数据信息之后，经网关送入固网专线，供监控中心使用。

中心管理系统是本系统核心所在，是执行日常监控、公交调度、应急指挥的场所。

中心管理系统通过无线网络实现控制车载前端系统，实现视音频监控、GPS定位、车辆线路管理、车辆调度、语音对讲、报警处理等功能，并且可以进行上传数据存储、汇总，生成后台管理报表，实现车辆维修管理、线路运营管理等功能。

车载监控系统主要实现功能：

1、移动车载视音频监控功能

车载硬盘录像机提供高效编码功能，提供4路（可根据需要增加至6路或8路）视音频实时监控和录像，采用双码流技术和利用高效的编码效率使所需要的码率更低，设置变码率可进一步降低总体传输码率，以降低网络承载的压力和本地存储容量。

2、基础信息管理

包括车载终端设备管理、车辆管理、车辆燃油管理、人员信息管理、线路信息管理、车队信息管理、公司信息管理、站点和停车场信息管理。

基础信息管理还包括外接设备的管理。

3、车辆定位监控

车辆定位监控是公交运营调度系统的基础功能，包括：

GPS实时定位、线路运行监控、轨迹回放等。

4、线路站点管理

自动语音报站、自动调度、进出站点提示、线路偏移提示、分段限速管理等。

5、调度管理

包括发车信息、报警信息、进出站提示、偏离线路提示、加油