大型车队实时视频调度管理系统解决方案.docx
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大型车队实时视频调度管理系统解决方案
大型车队实时视频调度
管理系统解决方案
目录
1GPS定位业务在车辆管理调度中的应用1
1.1.提高车辆运行效率，建立完整的管理数据链1
1.2.实现车辆智能调度，降低运营费用1
1.3.客观管理车辆2
1.4.树立良好形象，提升社会经济效益2
2车辆定位业务解决方案及性能指标2
2.1.系统方案2
2.1.1空间卫星定位系统3
2.1.2监控调度管理中心4
2.1.3通信网络4
2.1.4车辆载终端5
2.2.监控调度管理中心组成9
2.3.x11中间件简介13
3系统功能介绍14
3.1车辆监控14
3.1.1定位车辆选取14
3.1.2车辆实时定位14
3.1.3自动跟踪15
3.1.4运行信息实时显示和统计15
3.1.5历史（轨迹）记录查询回放15
3.1.6图像监控15
3.1.7视频及照片16
3.1.8特种线路设定16
3.1.9监控方式16
3.1.10用户自定义监控功能16
3.2地图服务17
3.2.1地图缩放，局部放大或鹰眼功能，鼠标点击拖拉，方便简捷17
3.2.2电子地图17
3.3车辆及驾驶员调度17
3.3.1自动排班17
3.3.2调度发车17
3.3.3站场管理17
3.3.4停站管理18
3.3.5自动报站18
3.3.6计划编排18
3.3.7调度工具18
3.3.8消息发送、查询18
3.3.9信息通知功能18
3.3.10调度信息显示19
3.4车辆报警19
3.4.1超速报警19
3.4.2越界报警19
3.4.3越线报警19
3.4.4车辆侧翻报警19
3.4.5车辆碰撞报警19
3.4.6非法开门报警20
3.4.7手动报警20
3.4.8同向报警20
3.5管理功能20
3.5.1系统权限20
3.5.2行车记录仪功能，并远程无线采集21
3.5.3OA系统接口21
3.5.4驾驶员上岗刷卡考勤21
3.5.5全程车速分析、轨迹曲线分析21
3.5.6报表系统21
3.5.7车辆历史速度曲线和报表21
3.5.8车辆信息查询21
4系统特点22
4.1.系统开放、可靠、易扩展22
4.2.易维护22
4.3.安全性22
4.4.稳定性22
4.5.对电子地图利用的经济性和合理性23
5系统硬件配置23
服务器按500台终端配置24
1GPS定位业务在车辆管理调度中的应用
随着我国经济蓬勃发展，人民生活水平日益提高，同时犯罪活动也相对增多，使用的设备手段先进，严重影响了经济发展和人们的日常生活。
因此，加速车辆的现代化管理势在必行。
特种车辆由于担负的任务的特殊性，长期以来迫切需要一种廉价的，能随时确定其瞬间位置并保证其工作期间安全的监测手段，以便实施有效的管理、调度和援救。
因此建立一套能够对其进行实时监控调度，统一管理的系统显得尤为必要。
GPS、GIS、CDMA技术的发展使得建立这样的系统变成可能。
随着3G的开通，无线监控已经逐步从早期的基于控制命令和图片等小数据量的应用，向可以基于实时的海量数据的监控应用发展。
而目前最为引人注目的无疑是联网的实时视频监控。
1.1.提高车辆运行效率，建立完整的管理数据链
通过GPS定位业务的应用，可为监控调度中心提供准确信息，方便在线动态实时的了解车辆的运行状况，从而合理有效地对特种车辆和驾驶人员进行有效的监督，从而大大提高工作效率，建立完整的车辆管理数据链，帮助调度决策和管理，优化资源配置，提高运行效率。
1.2.实现车辆智能调度，降低运营费用
监控中心在了解了车辆当前的状况和所处的地理位置后，调度中心可将任务要求及时地发送给车辆，提高车辆的效率，节省调度时间。
通过定位业务应用，可以设定区域报警和越界报警，管理人员可以对车辆指定路线或划定区域，如果车辆开出指定路线或限定区域将回传报警信号，加强管理人员对车辆的管理，在一定程度上可以约束司机的不良行为；
通过视频传输应用可以有效对不按指定地点停靠、货物上下车情况、司机身份识别和疲劳驾驶情况进行有效的监督；同时对紧急报警可以根据现场图像做出快速有效的反应。
1.3.客观管理车辆
通过车辆定位系统的应用，可以客观记录车辆的行驶轨迹和视频的存储并回放，利用这种科学依据，以加强对驾驶人员的管理和对车辆的调度。
1.4.树立良好形象，提升社会经济效益
通过定位业务的应用，提高了车辆的运行效率，最大程度上保护人物安全和车辆的高效运行，为特种部门树立良好社会形象，车辆的高效率利用，从而节省了车辆开支，提升了社会经济效益。
2车辆定位业务解决方案及性能指标
2.1.系统方案
设立一级监控管理中心，一级监控管理中心下设二级监控管理中心。
一级监控管理中心完成对所有车辆的监控调度和管理。
二级监控调度管理中心供运营分公司/车队车辆管理调度，完成必要的权限内的监控调度和管理。
可接入当地公安部门监控中心。
通信系统采用CDMA通讯方式中的EVDO技术，车载终端采用EVDO数据传输方式，终端设计兼容2种通信模块封装。
系统总体结构如下：
本车辆定位服务系统由空间卫星定位系统、监控调度管理中心（两级）、通信网络、车辆载终端等四部分组成。
2.1.1空间卫星定位系统
GPS是英文NavigationSatelliteTimingandRanging/GlobalpositioningSystem的字头缩写词Navstar/GPS的简称。
它的含义是利用导航卫星进行测时和测距，以构成全球定位系统。
美国GPS系统是目前应用最普及的空间定位系统。
GPS能够全天候地在全球范围内提供实时的三维空间定位信号及精确授时。
2000年5月美国政府取消SA政策，民用定位信号（C/A码）的精度可达0.1－2米，如果引入差分技术精度可达毫米级。
由于GPS具有覆盖范围广、精度高、全天候、接收信号免费等优点，在全球范围的各个领域内得到了广泛的应用，其中车辆及个人导航监控成为当前发展最迅速、前景最广阔的应用市场，并在欧美、日本等国发展成为规模庞大的产业。
俄罗斯的GLONASS是与美国GPS类似的全球卫星定位系统。
此外，欧盟正在开发GALILEO全球卫星定位商用系统。
我国自主开发的“北斗卫星定位导航系统”也将投入民用。
2.1.2监控调度管理中心
监控调度管理中心是整个联网集中管理系统的核心，本系统可以根据系统规模和管理模式需要设置多级监控调度管理中心。
其中，各级监控调度管理中心负责辖区内车辆的调度管理，并为上级中心提供所需的实时视频和GPS数据。
系统采用类似INTERNET这样的高度自治模式，就是每级管好自己的车辆，同时为上级中心提供实时和查询服务。
上级中心具备对下级中心的检查和控制权利，可以直接指导下级的工作。
整个系统采用集中授权，用户可以方便的登录到不同的系统进行车辆的监控和管理。
监控调度管理中心同时也是通信枢纽，负责与车辆载终端的信息交互和各个分中心的网络互连，完成各种信息的分类、记录和转发以及分中心之间业务信息的流动，并对整个网络状况进行监控管理。
2.1.3通信网络
无线通信网络是车辆载终端与监控调度管理中心信息交互的通道。
GPS监控系统都需要借用不同的无线通信方式完成定位信息及其他信息的传输。
目前GPS车辆监控调度管理系统的信息传输特点是通信次数比较频繁，每次的通信信息传输量很小，对实时性要求很高。
本系统采用中国电信移动通信网与Internet网络完成定位信息在车辆载终端与监控调度管理中心间传输。
车辆载终端完成与中国电信移动通信网络的定位信息收发，再由中国电信移动通信网络通过与其互联的Internet网络将信息传输到监控调度管理中心。
2.1.4车辆载终端
X11是专为车载视频监控和远程监控开发的一款高性价比，功能可扩展性好的设备。
它采用高速处理器和嵌入式操作系统，结合IT领域中最先进的H.264视频压缩/解压缩技术、网络技术、GPS定位技术。
X11分为X11-8CH和X11-4CH两种型号，分别支持8路和4路视频同时录像。
X11可实现CIF、HD1和D1格式的录像，汽车行驶信息记录和无线数据上传，配合中心软件可实现报警联动的中央监控、远程管理及基于中心数据库的回放分析。
X11车辆载终端利用无线通讯网络与监控调度管理中心进行双向信息传输。
通过接收GPS定位信号，对车辆状态进行检测，并将状态数据传送到监控中心，同时接收监控调度管理中心的调度信息或控制数据并对车辆进行控制。
车辆载终端由GPS接收单元、无线通信单元EVDO、控制单元、视频编解码单元及电源四部分组成，完成定位数据及报警信息、服务请求信息的传送及监控中心控制、配置命令的接收和执行。
其中，GPS接收单元能利用GPS作为定位信号源，计算出终端的距离信息；无线通信单元EVDO完成信号的传输和来自监控调度管理中心信息的接收，控制单元完成专门的命令设置及功能控制，以满足各种需要。
视频编解码模块主要负责视频的编码并记录在磁盘上，同时根据设计需要把GPS以及传感器的信息同步记录在视频录像文件的帧头位置，确保系统事后可以对录像进行回放时候，在地图上同步描述出对应的位置点，以及当时的传感器信息
车辆载终端回传数据内容一般包括：
车辆ID号、经纬度、速度、航向、时间、车辆状态（报警、求救、空车与否）、请求服务等信号。
根据贵方所提需求，我公司提供车辆载终端功能如下（可以根据需要增减）：
✓自动定位：
通过GPS接收单元，确定车辆的位置、速度、方向及时间等信息；
✓调度：
由监控调度管理中心发出调度信息，车辆载终端播报调度信息；
✓服务请求：
由车辆载终端的服务请求按钮触发，回传服务请求内容等。
✓越界报警：
对车辆的行驶路线进行界定，超过规定的行驶路线中心进行声音提示；
✓视频传输：
车机对车内情况进行条件（例如开门、中心不定期触发、或者固定频率等等）视频拍照，实时录像实现本地存储,
✓基于中国电信的EVDO标准的3G网络，灵活的信道动态调整技术、可靠的网络传输纠错技术，在有限带宽下保障视频数据的流畅传输
产品的图片如下图所示。
图1X11产品图片
X11的性能参数见表1。
表1X11产品规格列表
项目
设备参数
性能指标
系统
操作语言
中文/英文
操作界面
图形化菜单操作界面（OSD菜单）
密码安全
用户密码、管理员密码两级管理
视频
视频输入
4路或8路复合视频输入1.0V，p-p，阻抗75Ω
视频输出
单路复合视频输出 1.0V，p-p，阻抗75Ω
视频显示
单画面、四画面，八路机支持九画面显示
视频标准
PAL制式，25帧/秒，CCIR625线，50场
NTSC制式，30帧/秒，CCIR525线，60场
音频
音频输入
4路或8路音频输入，阻抗600Ω，航空头
音频输出
单路音频输出，阻抗600Ω，BNC
基本输出电平
线性电平
录音方式
声音与视频同步录制
图像处理
及存储
图像压缩
H.264，可变码流（VBR）/固定码流（CBR）
图像格式
CIF/HD1/D1可选
视频流标准
ISO14496-10
音频流标准
ADPCM
视频码率
CIF:
150Kbps~0.8Mbps，8级画质可选，１级画质最高，6级最低
HD1:
300Kbps~1.0Mbps，8级画质可选，１级画质最高，6级最低
D1:
600Kbps~1.5Mbps，8级画质可选，１级画质最高，6级最低
音频码率
4KB/s
数据存储
支持1个任意容量2.5英寸SATA硬盘，推荐为日立（Hitachi）的硬盘
报警
报警输入
8个报警输入，2V以下为低电平报警，5V~30V为高电平报警
报警输出
４个报警输出
通信接口
串行接口
支持3个RS485接口
串行接口
支持1个RS232接口
网络接口
RJ45，10M/100M自适应网络接口
WIFI
支持802.11b/g
无线通信
CDMA
可选内置CDMA通信模块
EDGE
可选内置EDGE通信模块
GPRS
可选内置GPRS通信模块
3G模组
可选内置3G模块
GPS
支持内置/外置GPS模块，地理坐标、速度等可写入编码码流，同时可以无线上传
配套软件
PC回放分析
回放视频文件，同时对文件中的车辆信息进行分析
CMS
通过无线网络实现视频预览、GPS上传、报警上传及中心命令下发、参数配置等功能
软件升级
本机支持USB/网络升级
其它
电源输入
DC：
+8V~+36V
电源输出
+12V@2A；+5V@2A
工作温度
-25----60℃
功耗
10W（不带外设）
X11的基本工作参数如表2。
表2X11基本工作参数列表
项目
工作参数
说明
电源输入
8—36V
输入电压为＋8V～＋36V，电压长期低于8V，或长期高于36V，设备自动关机，进入保护模式。
输出电压
12V
输出电压12V（+/-0.2V），最大电流2A。
5V
输出电压5V（+/-0.2V），最大电流2A。
输出均带过流保护，当输出电流长期大于设定最大电流的1.2倍时，自动切断输出，等负载恢复正常后自动恢复输出。
车钥匙信号
≤6V
车钥匙关闭。
≥7.5V
车钥匙打开。
视频输入阻抗
75Ω
每路视频输入阻抗均75Ω。
视频输出
1Vp-p
输出一个1Vp-p的CVBS模拟信号。
I/O接口
0—1V
为低电平报警。
5V以上
为高电平报警。
RS232串口
预留串口，用于扩展RS232设备。
RS485串口
预留串口，用于扩展RS485设备。
GPS接口
外置GPS接口
由于设备参数有别，不推荐用户自购GPS模块
GPS天线座
内置GPS的天线接口（必须配套外拉天线才能正常工作）。
GPRS接口
用于连接GPRS天线。
以太网口
标准RJ45接口，带指示灯。
SD卡接口
1．兼容市面常见品牌。
2．带电拔插，并有卸载按钮。
不按规范操作的带电拔插可能会破坏SD卡中的数据。
USB接口
1．兼容各种商用U盘。
2．带电拔插。
当设备文件传输过程中，拔掉U盘可能会破化U盘内的数据。
工作温度
-25----60℃
指的是通风良好条件下的环境温度。
低于0℃的地区应该考虑选用带有硬盘加热功能的机器，以免在温度过低时，硬盘无法启动工作。
2.2.监控调度管理中心组成
监控调度管理中心硬件组网如下：
监控调度管理中心由通讯服务器，连接到内部以太网。
还配有中心管理服务器，存储服务器和流媒体服务器，同时如果配有大的电视墙还需要配置电视墙服务器。
另配合适数量PC，外加出口路由交换设备组成。
通讯服务器主要负责车队数据的接受和信令控制。
中心管理服务器实现统一身份认证和权限控制、组织与角色管理维护、设备集中配置与维护管理和日志管理等功能。
这里的服务器主要针对该子系统直接管辖的用户的权限管理，其中由于不同级别的用户具备不同的权限，可以方便的实现多级管理，即每一级用户只能观看该辖区的设备。
管理服务器可以放在一级监控中心，二级、三级中心建立备份系统，应对网络中断的突发情况
电视上墙服务器可以接收远程X11终端传送过来的网络音视频压缩数据流，通过管理解码器输出单画面和复合画面图象数据到本机显示器和外接电视墙上。
流媒体转发服务器软件是是专门针对大视频数据流量环境下的音视频传输而开发的网络视频管理软件。
目的在于缓解网络带宽紧张的区域，对该区域内的视频服务器的访问全部通过流媒体转发服务器软件来进行转发，使得该视频服务器的视频服务只占一个通道。
流媒体转发服务器软件的多级设置可提高响应访问的效率，可以合理规划流媒体管理软件模块的设置，以求更少的时间代价换取更高的带宽利用率。
存储服务器主要负责根据预先计划对相关指定车辆的数据进行远程录像和自动下载，保证数据的安全性。
其中除服务器外，还根据中心规模配置有CMS操作监控终端RMS远程维护终端以及DEVMON设备运维监控终端。
其中CMS主要是实时车辆位置定位和调度，同时支持报警控制处理。
同时CMS智能车载调度系统可以实时在地图上动态显示当前车辆运行状态，并根据需要调阅车辆的实时图像和车辆上的录像，并能进行现场的声音对讲。
还可以设置遇到报警情况，自动连接对应通道录像，并切换到大屏幕上显示，同时在LED走字屏上显示报警的车辆车牌报警原因和时间，为及时处理警情提供快捷的参考。
下图为CMS主界面。
RMS主要负责实时视频的计划巡检和设备的远程设置。
可以方便对整个车队的实时视频进行快捷方便的管理。
DEVMON状态监测服务器主要是负责监视全网设备的运行情况，并按照可是图标的方式进行表达。
从而对全车队的设备运行情况一目了然。
考虑到车队运维的实际情况，X11上配置了WIFI配合我们的自动下载程序，客户可以根据需要制定录像数据保存计划，比如每天车一回来就可以按照计划自动下载对应时间段或者是报警的录像，确保录像数据的安全，并提供了先进的数据回放分析软件，可以对录像数据进行地图轨迹和速度等多变量的同步视频数据回放，大大增加了使用的方便性和使用性。
同时配置的回放分析程序可以对车上的录像数据进行联动分析，如下图所示。
2.3.x11中间件简介
考虑到目前通常车队可能已经配置有监控中心，我们为此开发了基于X11的中间件系统，通过该系统客户可以方便的把x11融入到原来的管理系统中。
我们的中间件主要包括showVideo.OCX控件和GPSweb数据服务器
3系统功能介绍
登录车辆定位业务系统后，就可提交的车辆终端号码进行定位。
3.1车辆监控
3.1.1定位车辆选取
定位时，可以通过从列表中选取，也可以直接输入车辆终端或卡号。
从列表选取的方式，可以一次性同时定位多个车辆。
3.1.2车辆实时定位
通过该功能可以对已经开通定位功能的车辆终端所在车辆实时位置进行定位。
对在线进行实时监控，并显示车辆的各种状态及相关属性，包括行驶速度、车牌、车辆所属单位、车辆所属位置、任务状态、驾驶员等。
3.1.3自动跟踪
软件可以让用户设置自动跟踪号码以及跟踪周期，设置完成后，系统将按照设定的时间周期自动对车辆终端或模块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保存成历史数据，以便将来需要时进行回放显示。
3.1.4运行信息实时显示和统计
本车辆定位系统可以根据车辆实时信息，对在线车辆/下线车辆进行实时以不同颜色或状态消息等方式加以区分和显示。
3.1.5历史（轨迹）记录查询回放
所有的定位操作均有记录，用户可以通过相关条件，比如时间、终端号码、地域等，对历史记录进行查询回放。
3.1.6图像监控
可以拍摄实时照片和录像，可车载移动存储介质以保存照片和视频。
配摄像头3-4只。
拍照可分手动和自动两种，并且在照片上显示拍照方式及时间。
同时也支持多路的实时监控
1.实时视频监控
可以同时在CMS终端上监控16个通道的多车图像。
2.手动普通拍照
监控中心对指定车辆进行实时拍照，可自行选定方位和拍摄数量。
3.定时拍照
对指定车辆在不同时段和指定不同间隔进行拍照。
4.连续拍照
对指定车辆连续拍照，可自行设定拍照张数。
5.定点拍照
设置指定车辆进入指定区域后自动拍照
6.自动拍照
紧急报警自动拍照设置为高分辨率照片
紧急制动、撞车自动拍照
车辆侧翻自动拍照
非法开门自动拍照
3.1.7视频及照片
监控中心可以根据需要下达抓怕现场照片指令，车辆终端收到该指令后，拍摄现场照片，并自动传回监控中心显示和保存；车辆终端也可以根据需要，摁下拍照按钮，实现现场照相，并自动将照片传回监控中心显示和保存。
一边紧急情况或者需要时，现场实际情况的照片保存。
同时可以本地接4个摄像头，存贮视频信息。
等车辆到站后，可以拷贝到服务器备份，或者及时查看车辆内部异常情况
3.1.8特种线路设定
利用车辆历史行驶轨迹设定并编制车辆合法行驶运营线路。
3.1.9监控方式
根据用户的需求，可以实现面向客户的BS和CS架构的监控方式。
3.1.10用户自定义监控功能
根据用户的需求，可以实现面向客户开放的设备规则。
3.2地图服务
3.2.1地图缩放，局部放大或鹰眼功能，鼠标点击拖拉，方便简捷
一般情况下，地图根据定位结果，自动选择能容纳所有定位结果的最小化地图。
用户可以根据情况选择地图显示比例，或者自主缩放地图大小。
地图可以全屏显示、分层显示、测距。
地图可以用鼠标点击拖拉方式实现全部/局部放大和缩小，可以实现鹰眼功能。
3.2.2电子地图
采用国内主流的品牌电子地图，并及时更新升级。
同时支持免费的GOOGLE地图
3.3车辆及驾驶员调度
3.3.1自动排班
根据客运公司提供的排班参数，生成排班模版表。
由排班模版表生成每日运行时刻表和每日车辆和驾驶员安排表。
3.3.2调度发车
一个调度系统是可以调度所有车辆，用户可设定要调度的车辆，在前一天收班之前把下一天计划运行时刻表下发到车辆显示屏上，每一班次的发车时间提前下发到车载终端上和司机手机上。
司机可以通过系统查询自己未来一天或者几天内的排班情况，以及所开车号码。
3.3.3站场管理
车辆收班归场之后，可查询车辆归场情况，如某车辆没有归场，则提供该车辆最后所在的位置。
3.3.4停站管理
系统设定车辆进站后停留时间的上下限，如车辆停留时间超过此上限，则判定车辆赖站；如车辆停站时间低于其下限，则报警提示进站停留时间不足。
系统也具备提示音告知功能，报警数据自动入数据库。
3.3.5自动报站
车辆在到站时通过GPS位置自动播报点信息，如报站不准，司机可自行修改。
3.3.6计划编排
线路调度中心根据公交车辆运行情况，审核原定行车计划，制定编排现行行车计划。
3.3.7调度工具
系统含有多个调度工具，可实现包括暂停、恢复特种，调整车序，调整发车间距，发车时间前移，后移，手动添加踏班，完成班次的及时浏览。
3.3.8消息发送、查询
本车辆定位系统可以发送文本调度消息给某辆车或多辆车，在车辆上实时播报调度消息内容，并可以对所发送的消息进行查询。
3.3.9信息通知功能
安全短信、调度信息可以在车载终端显示屏显示，并转化为语音信号，驾驶员在阅读或收听信息后通过应答按钮通知监控中心。
结合语音功能，可以实现开机自检信息播报、自动报站、特定路段、危险路段自动播报安全提示，超速、越界、疲劳开车（自定义连续驾驶时间）警示提醒。
可以实现遥控监听及车载通话。
3.3.10调度信息显示
定位结果通过文字和地图两种方式在企业监控中心屏幕上显示，直观且有效。
可以以短消息方式显示在包括驾驶人员在内的相关人员的手机上。
3.4车辆报警
3.4.1超速报警
可以分路段设置不同的车速限制，超速信息可以短信形式发送到指定的手机上
3.4.2越界报警
可设置规定的特种线路，偏离特种线路0.1-0.5km以上自动报警（利用历史轨迹设置特种线路）
3.4.3越线报警
车辆运行过程中，非正常情况下的越线运行，系统自动报警提示。
同时，中心系统也具备提示音告知功能，报警数据自动入数据库。
3.4.4车辆侧翻报警
当车辆成
升级会员 