我國(guó)現(xiàn)有28.5萬多輛校車，《校車安全條例》的出臺(tái)，使校車的安全管理從法律法規(guī)的層面上得到了保障?；谲囕d終端 1的車聯(lián)網(wǎng) 技術(shù)適用于學(xué)校、校車管理部門，從制度、措施以及落實(shí)監(jiān)管的層面上，對(duì)校車的安全隱患進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的監(jiān)管，為校車的安全預(yù)警、緊急救援、調(diào)度提供了可靠保障。

　　基于3G技術(shù)的智能車載終端的車聯(lián)網(wǎng)，主要由安裝在校車上的3G智能車載終端和位于服務(wù)器端的高速移動(dòng)物體數(shù)據(jù)采集傳感平臺(tái)組成，在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能化應(yīng)用的設(shè)計(jì)理念的支持下，校車安全監(jiān)管系統(tǒng)可以在校車、校車運(yùn)營(yíng)實(shí)體、學(xué)校、教育主管部門、家長(zhǎng)之間建立起可靠、穩(wěn)定、高速的信息采集和傳遞的數(shù)據(jù)鏈，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)營(yíng)校車的載生數(shù)量、學(xué)生的上下車情況、車輛位置、車速車況等情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警。基于3G技術(shù)的智能車載終端的車聯(lián)網(wǎng)校車安全監(jiān)管系統(tǒng)，可為建設(shè)符合中國(guó)國(guó)情的校車管理提供一整套可靠的系統(tǒng)解決方案。

　　1校車安全隱患分析

　　隨著國(guó)內(nèi)汽車數(shù)量的快速增長(zhǎng)，交通日益擁堵，校車的行車安全問題愈發(fā)突出。近年來校車事故不斷，已經(jīng)成為學(xué)生安全事故意外傷亡中的主要“殺手”之一。究其產(chǎn)生原因，主要存在以下i大隱患：校車安全系數(shù)不達(dá)標(biāo);司機(jī)安全意識(shí)薄弱;超載、超速現(xiàn)象嚴(yán)重。其中大部分因素均涉及到管理部門對(duì)司機(jī)、隨車管理員、車況、車輛運(yùn)行線路、超載、超速等方面缺乏有效的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警。同時(shí)，家長(zhǎng)對(duì)校車安全監(jiān)管不信任，也造成了現(xiàn)有校車的運(yùn)營(yíng)困難。

　　2 3G智能車載終端、車聯(lián)網(wǎng)、高速移動(dòng)物體數(shù)據(jù)采集傳感平臺(tái)

　　基于3G的智能車載終端技術(shù)構(gòu)建的車聯(lián)網(wǎng)，主要由安裝在校車上的3G智能車載終端和以及位于服務(wù)器端的高速移動(dòng)物體數(shù)據(jù)采集傳感平臺(tái)組成，現(xiàn)分別介紹如下：

　　2.1 3G智能車載終端

　　3G智能車載終端，是一個(gè)集成了CRM/Telematics/GIS/3G等最前沿IT技術(shù)的智能車載終端。終端和位于服務(wù)器端的高速移動(dòng)物體數(shù)據(jù)采集傳感平臺(tái)結(jié)合，具有強(qiáng)大的業(yè)務(wù)調(diào)度功能和數(shù)據(jù)處理能力，可實(shí)現(xiàn)校車的實(shí)時(shí)定位、通信、校車行駛記錄等多項(xiàng)功能。智能車載終端支持直接電話呼叫、文字信息語音播報(bào);具有安防報(bào)警、剪線報(bào)警等功能，終端預(yù)留多個(gè)RS一232接口和RS485接口，可外接計(jì)價(jià)器、攝像頭、麥克風(fēng)、耳機(jī)、TTS語音合成盒子。提供各種條形碼數(shù)據(jù)采集、Ic卡、RFID標(biāo)簽和各類傳感數(shù)據(jù)等構(gòu)成的校車實(shí)時(shí)管理數(shù)據(jù)，包括車輛位置數(shù)據(jù)、視頻信息、溫度、濕度等各種傳感器數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)語音系統(tǒng)構(gòu)成的中小型敏捷式呼叫中心、快速的學(xué)生及家長(zhǎng)管理系統(tǒng)(cRM)、校車管理和報(bào)告系統(tǒng)、調(diào)度管理、跟蹤管理、KPI管控等功能。

　　2.2車聯(lián)網(wǎng)

　　車聯(lián)網(wǎng)(iov：Internet ofVehicle)是指車與車、車與路、車與人、車與傳感設(shè)備等交互，實(shí)現(xiàn)車輛與公眾網(wǎng)絡(luò)通信的動(dòng)態(tài)移動(dòng)通信系統(tǒng)。它可以通過車與車、車與人、車與路互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)信息共享，收集車輛、道路和環(huán)境的信息，并在信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上對(duì)多源采集的信息進(jìn)行加工、計(jì)算、共享和安全發(fā)布，根據(jù)不同的功能需求對(duì)車輛進(jìn)行有效的引導(dǎo)與監(jiān)管，以及提供專業(yè)的多媒體與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)。

　　2.3高速移動(dòng)物體數(shù)據(jù)的采集與傳輸平臺(tái)

　　服務(wù)器端的高速移動(dòng)物體數(shù)據(jù)采集傳感平臺(tái)與校車上的3G智能車載終端共同構(gòu)成了校車安全監(jiān)管的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。其中，位于服務(wù)器端的高速移動(dòng)物體數(shù)據(jù)采集傳感平臺(tái)的主要作用是:在3G智能車載終端和應(yīng)用軟件平臺(tái)間實(shí)現(xiàn)語音數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、GPS定位數(shù)據(jù)以及其它必要數(shù)據(jù)的雙向推送和數(shù)據(jù)綜合處理。同時(shí)，還可根據(jù)需要提供程序的白動(dòng)更新等服務(wù)。

　　3校車安全監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　校車安全監(jiān)管平臺(tái)，是在3G智能車載終端與高速移動(dòng)物體數(shù)據(jù)采集與傳輸平臺(tái)基礎(chǔ)上搭建的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)。3(}智能車載終端通過北斗星//GPS的定位信息獲得校車位置;通過RFID系統(tǒng)獲得學(xué)生的上、下車信息;通過定位信息與時(shí)間的綁定，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生卜下車時(shí)間、地點(diǎn)的確認(rèn);通過安裝在車內(nèi)的攝像機(jī)獲得車內(nèi)的視頻圖像信息;通過ODB數(shù)據(jù)接口‘3i自動(dòng)采集校車車況。所有數(shù)據(jù)通過3G無線網(wǎng)絡(luò)iAi傳輸至管理后臺(tái)的服務(wù)器端。服務(wù)器在獲得運(yùn)營(yíng)中所有校車的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，并將廠果通過WEB服務(wù)分別展現(xiàn)在PC,智能手機(jī)上，供管理部門、運(yùn)營(yíng)公司、學(xué)校和家長(zhǎng)有選擇的查看。

　　平臺(tái)邏輯架構(gòu)如圖所示:

　　4校車安全監(jiān)管主要內(nèi)容

　　4.1安全性

　　在安全性方面，包含了超載、超速等行車安全預(yù)警、限速、限載、車內(nèi)安全防護(hù)措施、車輛安全隱患診斷、緊急報(bào)知等內(nèi)容。

　　采用集3G和GPS于一體的智能車載終端，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)，可為校車管理者和家長(zhǎng)提供車內(nèi)視頻、車載人數(shù)、乘車人的安全防護(hù)、車況診斷(通過ODB數(shù)據(jù)接口獲得)、車速監(jiān)管、限速、超載的監(jiān)管、限載、緊急救援等內(nèi)容。

　　4.2運(yùn)營(yíng)效率

　　在運(yùn)營(yíng)效率方面，包含了校車運(yùn)營(yíng)公司的車輛管理、行車路線的最佳途徑選擇、路費(fèi)的合理繳納等方面的內(nèi)容。

　　4.3便捷性

　　在便捷性方面，包含了校車的北斗星//GPS位置信息、數(shù)據(jù)服務(wù)、智能終端展示等內(nèi)容。

　　平臺(tái)可將學(xué)生的上、下車情況，車輛位置等實(shí)時(shí)信息。通過PC機(jī)和智能終端(如智能手機(jī))等，及時(shí)提供給管理者和學(xué)生家長(zhǎng)。

　　5校車數(shù)據(jù)的采集與安全監(jiān)管

　　3G智能車載終端采集校車安全監(jiān)管中所需的各類信息數(shù)據(jù)，通過3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至后臺(tái)的服務(wù)器端、數(shù)據(jù)經(jīng)平臺(tái)內(nèi)的智能分析中心處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的校車所載學(xué)生的數(shù)量、上下車情況、位置、車速、周邊路況、車況等進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警和監(jiān)管。在校車、校車公司、學(xué)校、教育主管部門以及學(xué)生家長(zhǎng)之間，建立可靠、穩(wěn)定、高速的數(shù)據(jù)鏈。

　　5.1車內(nèi)實(shí)況視頻的采集與監(jiān)管

　　通過安裝在車內(nèi)的攝像機(jī)獲取車內(nèi)實(shí)況，管理后臺(tái)具有智能圖像識(shí)別技術(shù)，當(dāng)車內(nèi)的學(xué)生人數(shù)超載或發(fā)生異動(dòng)狀況時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警。

　　5.2車輛ODB數(shù)據(jù)的采集與車速限制

　　ODB接口為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)汽車通訊接口，是汽車電腦與外部通訊的標(biāo)準(zhǔn)接口。通過車載終端與車輛內(nèi)部數(shù)據(jù)總線的連接，可獲取校車車況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括車速、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)、機(jī)油、水溫等數(shù)據(jù)。

　　當(dāng)車速達(dá)到預(yù)警值時(shí)，監(jiān)管平臺(tái)將會(huì)自動(dòng)給司機(jī)提示或預(yù)警;當(dāng)校車超速時(shí)，監(jiān)控平臺(tái)可根據(jù)需要設(shè)定，對(duì)該車輛發(fā)出斷油斷電指令(配裝斷油斷電繼電器)。當(dāng)設(shè)備接到指令后，自動(dòng)開啟斷油斷電繼電器切斷車輛的油電供應(yīng)，以避免超速駕駛所帶來的安全隱患。

　　對(duì)某個(gè)區(qū)域內(nèi)所有校車的OBD數(shù)據(jù)的獲取，可對(duì)該區(qū)域內(nèi)的校車車況做分析和預(yù)警，對(duì)車況不好的校車可提前排除其安全隱患，變被動(dòng)監(jiān)管為主動(dòng)監(jiān)控。

　　5.3上下車學(xué)生數(shù)據(jù)的采集與超載限制

　　平臺(tái)通過智能的圖像識(shí)別技術(shù)和RFID技術(shù)的結(jié)合，可對(duì)車內(nèi)學(xué)生的實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行智能監(jiān)控。通過學(xué)生配戴的RFIb卡，自動(dòng)采集學(xué)生數(shù)據(jù)。在學(xué)生上、下車時(shí)，由車載RFID讀寫設(shè)備，自動(dòng)識(shí)別學(xué)生信息。每采集到一位學(xué)生數(shù)據(jù)，系統(tǒng)便將該生的上、下車情況立即經(jīng)3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)管平臺(tái)，同時(shí)可根據(jù)需要推送給該生家長(zhǎng)的智能手機(jī)。如該車出現(xiàn)超載現(xiàn)象，監(jiān)管平臺(tái)將自動(dòng)給予司機(jī)警告，并可根據(jù)需要設(shè)置，制止校車?yán)^續(xù)行駛，杜絕超載可能帶來的安全隱患。

　　5.4校車位置信息的采集

　　安裝在車載終端上的GPS、GIS系統(tǒng)，可對(duì)校車進(jìn)行位置信息的采集。系統(tǒng)通過GIS地圖系統(tǒng)和GPS定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)校車的精準(zhǔn)位置和行車路徑等信息的采集，為后臺(tái)管理者和學(xué)生家長(zhǎng)提供校車位置信息。

　　6數(shù)據(jù)的傳輸

　　平臺(tái)采用3G無線傳輸技術(shù)(傳輸速度可達(dá)7.2Mbps)，保障了車輛現(xiàn)場(chǎng)的圖片、語音、視頻等數(shù)據(jù)的傳輸速度;

　　第三代的移動(dòng)通信技術(shù)3G無線網(wǎng)絡(luò)支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音(通話)及數(shù)據(jù)信息(電子郵件、即時(shí)通信等)。校車內(nèi)車載視頻的監(jiān)控圖像、學(xué)生上下車數(shù)據(jù)、車輛位置、實(shí)時(shí)車速等監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，皆可經(jīng)3G無線傳輸?shù)竭_(dá)監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行智能分析。

　　H.264壓縮 編碼可應(yīng)用于語音、視頻數(shù)據(jù)的傳輸。壓縮后的傳輸速度可明顯得到提升。為提高視頻傳輸速度，校車內(nèi)的車載視頻現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，均采用H.264進(jìn)行編碼壓縮，以提高傳輸速度。

　　7智能分析 一

　　服務(wù)器端的智能分析中心，通過建立校車安全管理和預(yù)警分析模型，對(duì)車載終端采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，對(duì)校車的車速、超載等現(xiàn)象進(jìn)行自動(dòng)預(yù)警、限制;對(duì)校車的車況進(jìn)行診斷、提醒，及時(shí)解決安全隱患;可根據(jù)需要，對(duì)學(xué)生的上下車信息自動(dòng)推送至家長(zhǎng)的智能手機(jī)上，以免家長(zhǎng)牽掛;可協(xié)助校車公司和教育主管部門進(jìn)行校車的調(diào)度、緊急救援等問題的處理。

　　安全管理和預(yù)警分析模型可以多維度、多級(jí)別的展現(xiàn)車載終端獲取的各類信息數(shù)據(jù)，為校車、校車公司、家長(zhǎng)、學(xué)校、教育主管部門等提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)的智能監(jiān)控和預(yù)警。

　　8討論

　　我們通過安裝在校車上的智能車載終端和高速移動(dòng)物體數(shù)據(jù)采集傳感平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)高速移動(dòng)環(huán)境下校車內(nèi)的各類傳感數(shù)據(jù)的采集和傳輸。包括車內(nèi)監(jiān)控視頻圖像、車輛狀態(tài)、校車的行駛速度、上下車的學(xué)生人數(shù)、校車位置等數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)營(yíng)校車的載生數(shù)量、上下車情況、車輛位置、車速車況等狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警，為校車的智能化管理奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)也為校車的安全預(yù)警、緊急救援、調(diào)度提供了可靠的系統(tǒng)保障。

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