长途大巴车辆智能

监控解决方案

贝尔集团

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部分    概述

随着信息以及通讯等先进科技的快速发展，GPS全球定位系统和CDMA无线宽带网络在各领域的运用,为企业提供多元化的信息,创造出更安全,效率更高的管理服务。我公司开发的各种GPS/CDMA系列产品在各行业得到好评，其「河南电信GPS/CDMA智能车辆监控/管理系统」，是我们公司专门针对河南省在客运GPS行业应用方案的特性而开发的一款GPS/CDMA系统。该系统透过先进的车辆定位系统，数据处理与通信科技的整合应用来提供实时而稳定的车辆行车信息，并透过Internet进行实时远程监控，对所有总公司、分公司、车队作适当的管理，有效掌握车辆行进间的状况，且及时将车辆最新的方位讯息传递给管理中心,以提供有效的管理和降低成本。其次，提高了运输效率和服务质量，有效地确保了行车安全。

此方案最主要是希望达到提升整体客流系统工作管理效率，并为用户降低运营成本。以互联网与无线通信等技术，搜集并汇整处理车辆行车信息，包括运行路线、位置、行车速度、行车时间表等数据，及提供准确相关的统计报表。

第二部分    功能介绍

一、车辆定位查询功能

客户服务中心根据用户需要可随时了解所有车辆的实时位置，并能在中心的电子地图上准确地显示车辆当时的状态（如速度，运行方向等信息）。本系统的电子地图采用矢量方式，对任意指定区域的车辆进行查询，可根据需要分层显示信息；可任意放大、缩小、移动；可进行同屏多窗口显示监控，或将目标锁定在某窗口，自动跟踪等。

二、报警功能

客户服务中心收到车载终端发来的报警信号(如主动紧急报警、断电报警、欠压报警、超速报警等)，系统将进行自动分类处理，并伴以声、光方式提示指挥人员，报警的车辆在地图上以醒目方式显示报警状态和报警地点，并根据需要将报警目标的监视级别提升，同时自动记录轨迹、自动录音。指挥人员可根据报警情况和警力分布，用短消息或语音进行指挥调度和警情处理。

三、远程断油功能

一旦发现车辆非法使用或者发生意外，可通过监控中心下发指令切断油路，车辆一旦停车就无法使用。

四、防劫、防盗控制功能

该功能突出的特点之一是能最大程度地保护驾驶员的生命财产安全。当车辆被盗抢时，驾驶员可避免与劫匪正面发生冲突，只要悄悄按下报警开关，或脱险下车后用电话向客户服务中心报警，几秒钟中心就能收到报警信号，管理系统根据车辆档案库，显示出报警车辆的各种数据（如编号、车型、车牌、颜色、驾驶员姓名、年龄、性别等）；同时，中心的电子地图上能立即显示出报警车辆的位置、速度、运行方向等信息，使车辆无处遁形。

五、车载免提电话功能

当车辆被合法使用时，用户则可利用全免提电话装置接听或拨打市内电话或长途电话，通话时车内的音响能自动切换。目前，很多城市出于安全考虑已禁止开车时使用手提电话，免提电话可为车主提供与外界安全、清晰、及时的通话便利。

六、热线服务功能

本系统带有热线服务功能，结合系统的数据库管理及查询打印功能和GIS（地理信息系统）的强大的空间信息与属性信息，以直观的方式显示需求车辆的位置和状态；并能分类显示宾馆、酒店、商店、政府机关、派出所、加油站等信息。客户服务中心可为驾驶员和乘客提供便捷的系列服务，如导航引路、票务、宾馆酒店订房（订座）、紧急修车、加油等。

七、公共救助服务

当发生交通事故、车辆故障或其他意外时，驾驶员可按下屏幕上的“热线”键向客户服务中心寻求帮助，中心收到求助信号后利用本系统的实时调度功能，可以及时通知特约服务商（如汽车修理厂、120中心、加油站等）前往救援（如拖车、医疗急救、加油等）。

八、实时调度功能

安装本系统后，网内所有车辆的分布位置和实时运行状况，客户服务中心能经授权后掌控。客户服务中心可以采取有效措施，利用短消息或语音对入网车辆进行合理调度。本系统的管理功能还能为车辆管理部门加强行业管理提供有力的手段。

九、黑匣子记录功能

本功能类似飞机上的黑匣子，可自动记录车辆行驶的时间、行驶路线和停车地点；可根据各车辆的运营业务，设置规定每辆车的运行线路和需停车开门点、每个停车点的停车和开门时间，当车辆不按所规定的线路行驶、不按所设置的停车点停车开门或超过规定的时间，系统将自动向客户服务中心发出报警信号，并显示目标车辆的位置和报警状态。可为处理乘客的投诉提供有力证据，同时也可为行业管理部门收取各项管理费用提供合理依据。

十、越界报警功能

对于按一定路线（区域）运行的车辆，管理部门可以设定车辆的运行界限（或线路），当车辆超出界限（或线路）时，车载设备将自动向客户服务中心发出车辆越界（或线路）报警，中心将自动对车辆实时跟踪，监控人员可用短消息（发指令）或以语音形式通知司机到相关的监控站点进行登记或行驶回正确的运行道路上。

十一、分段限速功能

可以对不同路段的各种不同车辆设定速度限制，当司机行车速度超过此限制值时，车载系统将自动向客户服务中心报警，客户服务中心可通过调度系统提醒司机减速行驶。此功能可变管理部门（如交通部门）的被动管理为主动管理，让司机更加自律，减少事故的发生。

十二、非工作时间启动报警功能

监控中心可以根据公司情况设定设备工作时间段，当设备在非工作时间启动时，终端向控制中心发出报警信号。

十三、轨迹记录、回放功能

系统可将被监控和调度车辆的运行轨迹自动记录下来，并能重复播放，为事后的案情分析或处理纠纷提供可靠的证据。

十四、网络查询功能

在总客户服务中心授权的情况下，系统的分中心和分级别管理者可随时随地通过Internet查询有关车辆的实时运行轨迹，或调出车辆详细信息，如：所属部门、车牌号码、司机以及司机的联系方式等信息。

十五、电子站牌报站、电子显示功能

动态显示公交车辆的行驶进程，发布本条线路车辆服务信息、车次、站名、车辆到站时间报告、车辆运行情况通报，同时在信息发布栏还可以发布与本站相关景点和服务网点信息，具有更佳的广告效果。

十六、图像传输功能

ü       当出现盗车的警情时，会自动启动报警器的报警功能。

ü       当接到报警信号时，迅速启动抓拍功能，把抓拍到的图像，存储在本机上，并同时通过无线传输到客户服务中心。

ü       当警情解除后，还可以用手持设备（PDA，笔记本等）通过USB接口，把存储在本机上的更多的图像取出来，以作进一步的技术分析。

ü       当接到报警触发信号后，可以通过GSM语音，短消息，CDMA数据通道等三种途径及时地向客户服务中心报告警情，以确保警情的及时上报，并根据具体情况采取相应措施。

ü       当选配GPS模块时，可以根据相应的情况，随时或者根据需要上报车辆所处位置。

ü       当选配录音麦克风时，还可以根据需要启动录音功能，把车内的语音录制下来，存储或者传输出来，以备后来进一步的技术分析。

ü       当客户服务中心在正常时间需要调度车辆时，可以通过CDMA及时快捷的调度车辆。

ü       当客户服务中心在正常时间需要查车时，可以通过CDMA快捷地查询车辆。

当客户服务中心在正常时间需要查询指定车辆车内情景时，可以通过图像采集功能采集图像通过CDMA及时快捷的查询到车辆内部的情况。

第三部分    系统设计

一、系统设计原则

一个城市中的客运系统，以其拥有极为广泛的用户群体决定了它的社会性。由于整个系统在地域上的分布较广，而且各子系统功能也不尽相同，因此整个系统采用面向过程的模块化系统设计方法，根据每个子系统的具体功能需求，拼装组成该大网联动系统。大型网络系统的设计开发及系统集成过程中，应具有全面、细致的系统规划、方案可行性分析等工作。

在本系统建设过程中，我们将以国际标准化为基础，确定设备的选型，保证系统今后能够顺利的升级和过渡；

用户和应用部门之间将有大量的电子数据交换，整个系统的高安全性和高可靠性是头等大事。我们将从硬件机制、软件机制和系统机制全面考虑安全性，采用先进的防范措施，有效地防止各种可能的攻击以保证整个系统高安全运行；

系统设计方面，我们充分考虑系统的可扩展性，立足于长远，做整体规划，以使系统能适应各种复杂情况与变化，只有充分考虑了系统可能的目标，才能为将来的系统扩充和升级提供方便。因此，系统应采用开放式思想、开放的体系结构、开放的软硬件系统、开放的网络协议、开放的应用接口，使系统很容易扩展到其他服务领域并保证将来各个应用子系统的加入。

在数据通讯网络在设计方面，我们会避免出现"瓶颈"效应，重要路由要有备份，保证网络管理设备和完善、合理的规章制度。

系统的设计和工程实施管理从系统论的观点出发，以实现系统总体功能为目的，来构建整个系统结构，以达到最优化经济结构，遵循先进、实用、简便、安全等原则。

1.   可行性

系统保证技术上的可行性和良好的性价比，并要有对于今后社会和经济发展的适应性。

2.   经济性

系统建设始终贯彻面向应用、注重实效的方针，坚持实用、经济的原则，在设计和建设应充分考虑并确保投资的长期有效使用，既保护已有设备投资又考虑新设备投资。在实现系统功能的原则基础上，尽量减少项目的经费投入。经济性原则主要表现在：

Ø       系统本身的价格，包括系统、技术服务和培训等；

Ø       系统运行后经济效益预算的可能收益；

Ø       对系统实施现场的特殊要求所需的费用；

Ø       对系统集成所需的有关费用；

3.   实用性

系统设计时充分考虑我国国情和交通管理部门的特点，严格按照国家有关标准，适应中国的政策法规、企业组织形式、数据格式、现有的设计及习惯，并同时体现系统优化后的适应性和优越性，操作界面、应用平台普通化，操作方便、快速、简捷。系统可以在不对原有网络环境和计算机管理系统做重大改变的基础上加挂其他系统。

在设计应用层软件时，系统提供宜人化向导型界面，丰富的在线帮助，统一的界面风格，易学易用，具有数据导航机制与全键盘操作支持，使数据输入又快又准。跟踪查询机制能帮助用户追踪数据来龙去脉，理清业务流程和进行事后监督。

4.   先进性

系统设计采用先进的概念、技术和方法，支持并发多进程、多用户，同时注意结构、设备、工具的相对成熟。技术水平达到国内外同期同类的水平，不但能反映当今的先进水平，保证系统在一个相当时期不落后，在未来若干年内占主导地位，且具有发展潜力，能顺利地过渡到下一代技术。

系统整体设计适应智能交通系统发展的特点及信息网络通讯技术的更新换代，借鉴目前主流网络体系结构和网络运行系统的经验，采用目前成熟的系统设计模式、最新浏览器技术，在主机选择、网络结构设计、网络设备配置、网络管理方式等方面保持系统的先进性，达到国内领先水平，同时采用现代管理理论，吸收国内外成功经验，为相关部门管理水平上一个台阶铺平道路。

5.   可靠性

系统的实时性决定了该系统必须具有高度的可靠性，系统设备必须能可靠、稳定工作。系统设计在考虑技术先进性和开放性的同时，还从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。

6.   安全性

由于系统各项数据信息的实时性、安全保密性要求较高，因此，在系统设计中既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离。系统分别针对不同的应用和不同的通信环境，采取不同的措施，建立完善的安全管理体系，防止外部非法访问者的攻击和来自内部的侵害，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等；系统具有高可靠性和强大有效的容错能力，以及数据库的多层次管理、分级授权安全保密机制，用权限管理工具可进行分层权限派生，数据安全可靠，操作员责权分明。

7.   扩展性

系统必须能接入不同品种、型号的CDMA的车载终端设备；系统的设计和建设应充分考虑网络、硬件以及实际业务的扩展，支持未来可能出现的新业务的需要；软件系统与车载设备能够通过数据接口向南海交通局系统传送交通局要求的GPS数据；并通过数据接口供其他系统使用。

系统可根据管理部门结构的特点灵活定义各子系统功能。大部分子系统可独立运行，自动计算与人工干预相结合，从广度和深度上满足分步实施、逐渐过渡的需要。用户可随时创建数据录入、查询和报表形式，报表所见即所得。

系统能够和信息管理系统、数据采集系统以及其它系统进行在线和离线的信息交互，因此，同时也要求其它系统必须采用开放的系统和数据库平台，必须提供符合标准的通用组件访问接口。

系统在设计上达到可不断优化、平滑升级的要求，同时满足与其它系统兼容互连的未来发展需要，并且易于维护，有良好的售后技术支持和完善的服务体系。

8.   标准性

在系统的开发过程中必须采用标准化的原则，遵循国家标准、行业标准及本局相应的接口标准。在应用软件开发过程中，数据规范、编码规范及文档规范都必须遵循国标或相应的规范要求；要具备国际化标准的网络协议、软件体系结构和接口保证系统能与其它系统进行快速、顺利的信息交换，实现与国际同行自然接轨之目标，便于系统扩展和升级。

9.   易管理性

系统将有完善灵活的权限管理机制，支持多级管理模式，支持分布式应用管理模式，部门内人员调配、权限分配可由授权用户自行调整。所有的功能应能在本级范围内定义和使用，且不会流出本级范围——即不影响全部或平级相同的应用。日常工作的管理界面简单、易操作，无需高级计算机管理员即可管理日常工作。

10.            指令与反馈统一

保证系统用户的每条指令的关键执行环节都能得到有效反馈，并保证用户对执行差异在时间得到响应。

11.            作业全程信息共享

保证相关部门及系统用户对系统运作的关键数据方便的获得，包括量化的模拟查询，统计等。

12.            流程优化

通过对资源有效利用和关键数据的系统纳入，实现指令与监控、调度与配置、数据管理、通信计费的自动化操作，降低人力成本、提高效率。

13.            作业严谨及透明化

使物管理作业流程的严谨性通过系统的工作流管理得到保障，并使管理作业过程完全透明化。

14.            量化管理、决策优化

使系统用户通过对当前业务发展状况的有效测量与量化评估， 使系统的服务、管理水平得到有效提升，并为科学决策提供依据。

优化相关部门的决策、分析、业务控制、成本控制能力，提高相关部门对业务变化情况反应的敏锐程度，提高科学决策能力。

二、系统网络拓补

上图所示，整个平台的网络拓扑分为以下几个部分：中心机房网络；部分总站会架设的无线网以及宽带网；另外还需要借助无线通信网络：CDMA。

中心机房网络通过宽带与Internet网相连，在中心机房网络中分别有通信服务器、应用服务器、数据库服务器、视频存储服务器、备份服务器以及若干调度坐席。通信服务器用来接收车载设备发送的轨迹、视频信息等，另外还可对车载设备发送调度信息；应用服务器用来运行公交智能调度平台的后台服务程序；数据库服务器用于存储线路资料、车辆资料、站点资料、调度信息、车辆排班情况、线路运行作业计划、车辆轨迹数据等；视频存储服务器用来存储从部分总站上传的视频资料，以及通过无线通信网络上传的视频资料；备份服务器可用来备份数据库服务器的数据，也可在通信服务器或应用服务器无法正常运行时，进行快速切换，而不影响整个平台的正常运行。

部分总站架设的无线网以及宽带网，是由无线路由器、ADSL、总站视频存储服务器、无线网络天线组成。无线网用来接收到达总站车辆所上传的视频数据；总站视频存储服务器用来存储车辆上传的视频数据；宽带网是用来连接Internet网络，以便向中心机房网络上传视频数据。

无线通信网络：CDMA，用于车载设备向中心机房网络通信服务器上传轨迹、调度、视频等信息，还可用于调度坐席向车载设备发送调度指令。

三、系统体系架构

系统体系架构如上图所示。

整个系统平台按使用者的角色可分为三大类：公司领导层、调度座席（含业务管理人员）、外部扩展应用使用者（包括WEB车辆线路/公交换乘查询系统的公众使用者，订制短信查询公交到站时间的乘客）。

如上图所示交通客运智能公交统一平台按功能可分为三大块：GIS/GPS监控中心平台、车辆智能调度系统、接口管理（Interface Manager）。

GIS/GPS监控中心平台主要是对车辆的实时位置进行监控，并获取车内视频信息，对司机服务行为进行约束。实现用户资料管理、MTSC通信模块、监控目标车辆、地图缩放、地图图层管理、地图测距、空间模糊查询、报警管理、区域调度、轨迹回放、视频管理、视频回放等功能。

车辆智能调度系统运用计算机技术、GPS技术和无线通信技术，对车辆的调度工作进行管理。实现线路管理、司机管理、站点管理、调度计划管理、排班计划管理、手动调度、按作业计划与排班计划自动调度、手工调整作业计划、按时段设定发车间隔自动调度、手工调整间隔时间、在特定情况需提示调度座席、司机考勤管理、非运营调度、小更纸统计、大更纸统计、偏离线路报警、超速报警、超时停留报警、调度信息采集、调度信息传递、调度信息反馈、非正常情况事件处理、协调沟通等功能。

接口管理（Interface Manager）是为了增强平台的扩展性，而向外界提供的对内或对外的数据接口。例如可够通过数据接口向交通局系统传送交通局要求的GPS数据；向公司内部OA、内部财务管理系统、长途客运管理系统提供司机的工作业绩、工作质量和奖罚数据；通过加挂模块，平滑扩展出租车电召功能；另外还可为户外电子站牌、WEB公交线路/公交换乘查询系统、短信查询公交车到站时间系统提供支撑数据。

四、中心系统说明

1、           系统示意图

2、           系统工作流程图

系统主要包括中心接收程序、中心分发程序、数据解析入库服务器、WEB查车网站、GPS终端资料录入系统、客户端以及其他中心服务程序（如：中心运算服务器、中心数据转发服务平台等）。它们之间的工作关系如下图所示

3、           中心接收程序

中心接收程序用于接收GPS终端上传的信息以及转发用户对GPS终端下发的终端指令。界面如下图：

4、           中心分发程序

中心分发程序用于将中心接收程序接收到的终端数据分发给各个登录的客户端以及将各个客户端下发给终端的指令转发给中心接收程序。界面如下图

5、           数据解析入库服务器

中心解析程序用于解析终端数据以及客户端发送的数据，并保存到数据库。界面如下图

6、           终端资料录入系统

GPS终端资料录入系统主要用于GPS终端ID以及车辆信息的录入工作。界面如下

7、           客户端

客户端是客户与车辆（GPS终端）交互的平台，是客户用来监管车辆的平台。客户端显示车辆实时的运行轨迹，以及可以查询相应报表。界面如下图