目前，公共交通安全主要有如下問題仍需解決。

　　· 乘客攜帶危險品上車而駕駛員沒有察覺，不法分子利用車內比較擁擠的環(huán)境作案，駕駛員無法及時報警或事后無法提供證據協助警察破案，導致不法分子長期逍遙法外;

　　· 車輛在運行過程中，因為路況較差或交通擁擠而發(fā)生碰撞等事后，事后無法認定責任;

　　· 駕駛員在駕駛過程中，可能有精神不集中違規(guī)操作，各種操作記錄無法記錄，甚至有個別駕駛員消極怠工，邊打電話邊開車、肆意超速而無人提醒，存在巨大安全隱患;還有個別駕駛員通過不法手段牟取利益，乘客之間、乘客與駕駛員之間發(fā)生糾紛，各執(zhí)一詞，運營公司因為缺乏事發(fā)現場資料無法區(qū)分責任，從而產生不必要的損失。在某些嚴重事故中，因為車輛環(huán)境被破壞，設備損壞導致事發(fā)數據無從收集。

　　基于以上考慮，在公交行業(yè)實施視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為迫切之需，該系統(tǒng)可提高公車安全性，促進打擊公車犯罪活動，進一步提高公交行業(yè)的服務質量，改善城市交通。

　　自2009年上旬起，中國正式步入3G時代，各大運營商相繼建設各自的3G網絡，為無線視頻的傳輸提供了良好的網絡環(huán)境。在這種大背景下，許多廠家推出了多種基于3G網絡傳輸的無線車載視頻監(jiān)控設備，并迅速在全國各地得到應用，建立了一系列公共安全管理系統(tǒng)。這些監(jiān)控系統(tǒng)在各地均取得了良好的效果，不僅能提供車輛的當前位置信息，還能對車內外情景進行實時遠程監(jiān)控錄像，防止駕駛員違規(guī)操作，在突發(fā)事件中能讓指揮中心獲得第一手現場資料并實施應急計劃，對維護運營安全、提高運營效率、維護公司運營形象和增強公司競爭力提供了很大幫助。

　　功能實現

　　目前國內公共交通安全現狀來看，系統(tǒng)功能上應從如下方面考慮：公共交通車內外視頻的遠程實時監(jiān)控、存儲與查詢; 公交管理部門與駕駛員之間的雙向通話;車輛行駛軌跡、車速等狀態(tài)的記錄與查詢;車輛的自動報站;車輛行駛數據的采集;車輛的智能調度、自動排班以及各項考核;緊急狀態(tài)下的各項應急聯動;車內外及站臺廣告信息的實時推送與更新;媒體文件(廣告、電影)的播放與推送;站臺監(jiān)控與到站預估;預留功能;公交車查詢系統(tǒng)，建立市內交通查詢網絡。

　　系統(tǒng)架構

　　為了實現以上功能，本方案按照如下進行設計：

　　本系統(tǒng)中，前端無線車載硬盤錄像機里的數據卡(單卡/多卡)通過運營商3G網絡將視頻數據等傳送至基站(BTS)，接入Internet后傳送至后臺管理平臺，實現對數據的轉發(fā)，后臺在對數據進行相關管理操作。

　　目前，3大運營商的3G網絡分別為中國電信EV-DO(上行1.8Mbps，下行3.1Mbps)、中國聯通W-CDMA(上行5.76Mbps，下行7.2Mbps)、中國移動TD-SCDMA(上行384Kbps，下行2.8Mbps)，許多廠家產品均予以支持，并同時支持多網混合，用戶可根據當地網絡實際鋪設情況進行自主選擇。下面介紹車載監(jiān)控架構。

　　· 整體網絡架構(如圖1所示);

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　　· 車輛側架構(根據車型及用戶要求會略有差別，整車環(huán)境及攝像機安裝位置見圖(2、3、4);

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　　· 平臺側軟件架構。

　　整個平臺軟件部分包括：CMS管理中心、設備接入服務器、用戶接入服務器、負載均衡服務器、網管服務器、數據庫服務器、公交應用網元等一系列服務，在大型公交調度應用平臺建設時，建議用戶將不同的服務器安裝到同一操作系統(tǒng)的不同PC上(見圖5)。

　　系統(tǒng)設計原則

　　安全可靠性

　　公交車載監(jiān)控系統(tǒng)的安全可靠性可分為數據安全可靠性、設備運行安全可靠性以及車載系統(tǒng)對車輛運營的安全可靠性三個方面。

　　· 數據安全可靠性要求系統(tǒng)中各項數據在傳輸過程中采用加密策略、數據支持VPDN虛擬網絡傳輸、系統(tǒng)用戶在登錄過程中采用認證策略、各級用戶具有鑒權策略;

　　· 設備運行安全可靠性要求設備在運行過程中具有良好的容錯能力和自我恢復能力，同時在惡劣網絡環(huán)境下保持優(yōu)秀視頻質量;

　　· 系統(tǒng)對車輛運營的安全可靠性要求設備在安裝后，對車輛運行不產生不良影響，如安裝位置不對影響乘客;各種線路設計不合理導致車輛短路起火;設備功率過大導致車輛油耗過大以及無法發(fā)動等。

　　統(tǒng)一性

　　· 要求系統(tǒng)軟硬件中每個子系統(tǒng)之間都按照國際或國內標準進行集成，并保持高度獨立性;

　　· 要求設備各種接口都按照國際或國內標準進行預留，方便對接以及維護;

　　· 統(tǒng)一建設，統(tǒng)一管理，從而達到服務的規(guī)范化和管理的高效化。

　　穩(wěn)定性

　　要求前端設備能適應高溫、低溫、高濕度、長期顛簸、電壓變化較大的工作環(huán)境并能長期穩(wěn)定運行。

　　可拓展性

　　系統(tǒng)軟件的設計采用分層的模塊化結構，以達到修改設置靈活、業(yè)務擴充迅速，各項功能可根據需求進行擴充，后臺系統(tǒng)在車輛增加的情況下，不影響原業(yè)務運行可快速方便的進行擴容。

　　實用性

　　充分利用現有網絡資源和設備資源，根據用戶需求定制特色監(jiān)控平臺;操作界面人性化、系統(tǒng)易用;系統(tǒng)維護盡量集中、簡單，避免多系統(tǒng)、多方面的維護。

　　系統(tǒng)功能

　　本系統(tǒng)是基于創(chuàng)世科技產品設計的智能公交系統(tǒng)解決方案，針對公交行業(yè)的特殊需求，在整個系統(tǒng)中提供了一系列軟硬件，下面對這些產品整合成系統(tǒng)后所具有的功能做詳細的敘述。這些功能，光靠其中某一種產品都是無法實現的，是多個軟硬件配合形成的一套完整的系統(tǒng)方案。

　　多畫面實時視頻監(jiān)控

　　系統(tǒng)支持四路CIF實時上傳，通過3G無線網絡可將車內、前門、后門、車前方路況、駕駛員操作、投幣機等圖像傳輸至后臺管理系統(tǒng);利用先進的視頻壓縮技術以及無線通信技術，能夠適應超低帶寬下、移動狀態(tài)下的視頻傳輸;每路畫面獨立傳輸，用戶可以自主選擇打開或關閉某一路圖像;四路同傳每路8-10幀。[nextpage]

　　錄像存儲

　　現在國內大多數公交監(jiān)控只做到前端硬盤存儲錄像，一旦發(fā)生公交車爆炸或失火等事故，硬盤遭到損壞，錄像文件將會丟失，為事后調查帶來諸多不便，因此錄像不僅要有前端硬盤存儲，還有服務器存儲、客戶端存儲，以保證錄像文件不會丟失，真正做到事后有據可查。

　　GPS功能

　　GPS定位，車輛所在位置可在地圖上實時顯示，在監(jiān)控客戶端以及電子地圖上，有車輛行駛速度以及行駛方向顯示，以便管理中心實時了解車輛狀態(tài);支持車輛軌跡跟蹤，可以用各色曲線在地圖段進行標記;系統(tǒng)支持車輛行駛路線的規(guī)劃，并可給用戶推薦各點之間的最佳線路圖;當車輛在該路段超速時，系統(tǒng)自動對速度進行記錄并向司機以及監(jiān)控客戶端發(fā)出警報信息，直到超速狀態(tài)解除;支持對車輛活動范圍進行限制，當車輛超出該區(qū)域或進入該區(qū)域時，系統(tǒng)報警并記錄，有效駕駛員減少繞路行為(如圖6)。

　　自動報站功能

　　· 報站器支持音視頻文件的錄入，支持文字與語音轉換功能;

　　· 報站器支持上/下行線路選擇與切換，單行最多支持64個站牌;

　　· GPS的采集與對應站點錄入功能。

　　到達某一站把在該站采集到的經緯度坐標直接填寫到某一路車文件夾的Excel表格中站點的對應位置即可。

　　站前里程：設置公交車進站前多少米開始報站;

　　站點采集之后，填到相應的Excel表格某一站對應的經緯度中，通電開機后，GPS信號燈亮就可以實現自動報站了。

　　· 文字與語音播報

　　當車輛到站時，系統(tǒng)自動進行語音報站并以文字形式在LED屏上顯示，離站時自動報離站信息;

　　· 支持手動報站與自動報站切換，防止因系統(tǒng)意外故障而導致報站系統(tǒng)癱瘓。[nextpage]

　　車輛智能調度

　　· 線路直線規(guī)劃功能。將每路公交車線路根據GPS以直線方式顯示，車輛所在站點得以直觀顯示，如果排班正常，則所有車輛應大體均勻分布在各站之間，如出現車輛擁擠現象，則說明排版可能不合理或者該站遇到意外情況，需要排查(如圖7);

　　· 信息發(fā)布功能，監(jiān)控中心可以將各種應急信息推送到指定車輛、指定線路上所有車輛以及各個站臺;

　　· 歸場管理。各車輛在非當班時是否歸場，歸場所在地在何處，有效防止非當班車輛作其他用途;

　　· 自動排班功能。過去公交的排班系統(tǒng)需要人力排班，可能會出現不合理使用車輛、人員以及無法應帶高峰平緩期的問題。在本系統(tǒng)中，排班人員只需要輸入該線路代號、所轄車輛以及駕駛員數目、駕駛員工號以及高峰平滑期的時間段，系統(tǒng)即可自動進行排班，有效提高了工作效率，節(jié)省人力資源，同時避免了排班不合理等現象;

　　· 車輛管理功能。系統(tǒng)支持對相關車輛車牌號、公司內部編號、駕駛員號碼、姓名、年齡、聯系方式以及所屬線路等進行錄入和改變，方便公交公司對車輛進行管理;

　　· 營收管理。系統(tǒng)支持將每輛車輛每日營收額進行錄入統(tǒng)計，數據積累后可對每臺車輛每位駕駛員以及售票員的營收做出統(tǒng)計分析;

　　· 公交線路規(guī)劃。支持對公交線路進行編排，以及對站牌所在位置進行GPS信息的錄入以及改變，當有新的站牌需要錄入時，僅需要在系統(tǒng)中錄入相關站牌的名稱以及GPS位置;

　　· 相關數據統(tǒng)計功能。系統(tǒng)具備告警統(tǒng)計、工作績效統(tǒng)計分析、客流統(tǒng)計、營收統(tǒng)計、準點率統(tǒng)計及賴站分析等功能。

　　雙向語音功能

　　在車輛前端可以以“拾音器+喇叭”或“駕駛員手麥”方式和監(jiān)控中心進行語音通話，駕駛員可將前端情況匯報至監(jiān)控中心，同時監(jiān)控中心可對駕駛員進行應急指揮;車載系統(tǒng)支持G711、G723.1、AMR、ADPCM等多種編碼方式，碼流小，聲音清晰連貫。

　　車輛狀態(tài)監(jiān)控以及數據采集

　　利用GPS系統(tǒng)，可直觀看到車輛實時狀態(tài)如斷線、駐車、超速、越界、緊急報警等;支持多種限速模式，如全路段限速、分路段限速、關鍵點限速等，超速可報警，包括前端語音向駕駛員告警，后臺管理系統(tǒng)告警并記錄。圖表與報表統(tǒng)計當前速度曲線、歷史速度曲線、超速信息統(tǒng)計、車輛到達各站時間等?？衫密囕d數據采集器采集車輛油耗以及駕駛員各種操作(如加速、左拐等)等信息，并保存在后臺數據庫中以供分析和事故鑒定。

　　緊急聯動

　　在緊急情況下，如超速、前方擁堵、車內乘客出現安全問題時，可觸發(fā)緊急聯動，同時駕駛員在遇到危機情況時，可按下隱蔽位置的報警按鈕向管理中心求助，觸發(fā)緊急聯動，同時進行聯動錄像存儲，以保障各種情況下錄像文件的存儲。

　　廣告信息下發(fā)

　　公交車內人群的高流動性十分適合廣告投放，后臺管理中心可利用廣告推送平臺將廣告信息發(fā)送至車載無線硬盤錄像機，再投放至車內LED顯示屏上進行滾動播放，廣告信息也可以推送至各個公交等候站臺。該功能可擺脫了過去需要專人定期上車更換信息的弊端，減少了人力物力，增加了公交運營企業(yè)收益。

　　多媒體文件播放

　　在該系統(tǒng)中車載硬盤錄像機可內置SD卡，可將多媒體文件如電影、廣告、音樂、城市宣傳片等多媒體文件存儲在SD卡中，駕駛員可通過遙控器對其控制播放，緩解乘客疲勞，豐富公共乘坐環(huán)境。

　　站臺監(jiān)控

　　公交站臺是該系統(tǒng)不可缺少的一部分，在公交站的等候人群，可根據站臺LED屏實時發(fā)布的車輛、城市天氣、購物廣告、實時滾動新聞等信息，方便了乘客的出行，同時提高了城市形象。