近年來，我國校車安全事故頻發(fā)，如幼兒園校車重大交通事故、幼兒遺忘在校車被悶死事件等。校車安全事故造成未成年人重大傷亡，給家庭和社會帶來了巨大的不良影響。甘肅省正寧縣榆林子鎮(zhèn)小博士民辦幼兒園校車嚴重超載，與東風牌自卸貨車迎面相撞，死亡累計人數(shù)達到21人。這次校車交通事故引起全國震驚，社會各界反響激烈，也促使各級政府部門認真思索。國務院很快制定了《校車安全條例》，工信部也在2012 年1 月公布了《校車安全標準》。政府財政部門加大了對校車的資金投入，購置安全性能更好的車輛作為校車。交通管理部門推出"校車優(yōu)先通行"等管理措施。這些手段無疑都會促使我國校車安全水平提高?？傮w來看，加強校車安全管理，當前從制度層面探討的較多，在科技飛躍發(fā)展的今天，我們還應該采用先進的技術(shù)手段為校車的安全管理提供強有力的保障。

　　1 校車安全管理的主要內(nèi)容

　　在我國，校車主要是指幼兒園、小學、中學階段的未成年學生專門乘坐的交通工具。由于幼兒、小學生等普遍缺乏安全意識，自我保護能力非常弱，因此校車安全幾乎完全依賴于學校、政府等方面的約束、監(jiān)管。校車安全最主要的是交通安全。交通安全隱患有超載、超速、駕駛員違章行駛、疲勞駕駛等，以及同在公路上行駛的其他車輛對校車的潛在侵害。其次，校車安全還包括校車行駛中學生在車輛內(nèi)部的人身安全、車輛機械電氣安全等。

　　要保證校車安全，首先需要政府從宏觀層面制定嚴格的管理制度和安全法規(guī)，加大資金投入，鼓勵企業(yè)投入。政府相關(guān)部門應該起到主導、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、服務、保障的作用。其次，學校要加強對校車和駕駛員的日常管理。然后就是采用有效的技術(shù)手段來約束和保障校車的安全行駛。規(guī)章制度屬于"軟約束",人執(zhí)行時容易違背。技術(shù)手段具有"硬約束"的特點，往往不因人的主觀因素而發(fā)生偏差。在校車安全管理系統(tǒng)可以采用的技術(shù)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有較大的優(yōu)勢。

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集傳感、遠程通信、網(wǎng)絡、計算機信息系統(tǒng)等技術(shù)于一體。利用處于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)核心的射頻識別、全球衛(wèi)星定位、地理信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡技術(shù)，能實現(xiàn)對校車機械電氣安全、行駛安全、駕駛員安全、乘車學生安全等進行全面的實時監(jiān)控，為校車安全管理提供最及時準確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。并且物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通安全中已經(jīng)有成熟。

　　2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡介

　　物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)是指將物體通過射頻識別( RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等傳感設(shè)備，利用通信手段，按約定的協(xié)議，實現(xiàn)全面互聯(lián)，包括物與物之間的互聯(lián)互通，也包括人與物之間的互聯(lián)互通，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。

　　其中RFID 是物聯(lián)網(wǎng)應用的主要載體。物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后引發(fā)新一輪信息產(chǎn)業(yè)浪潮的核心領(lǐng)域。我國"十二五"規(guī)劃將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣和應用列為發(fā)展的重要內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流管理、遠程監(jiān)控、智能交通、環(huán)境監(jiān)測、公共安全等方面有著廣泛的應用。

　　射頻識別(Radio Frequency Identification) 縮寫RFID,又稱電子標簽、無線射頻識別，它是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心和基礎(chǔ)技術(shù)。射頻識別技術(shù)利用射頻信號通過空間耦合實現(xiàn)信息傳遞、數(shù)據(jù)讀寫，從而達到識別目的。其最大的優(yōu)點是可以實現(xiàn)無接觸的信息傳遞。

　　RFID 技術(shù)在校車安全管理系統(tǒng)中主要用于身份識別。

　　全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System) 縮寫GPS,是指利用衛(wèi)星在全球范圍內(nèi)實時進行定位、導航的系統(tǒng)。全球應用最廣的是美國的GPS 定位系統(tǒng)，其次是俄羅斯的GLONASS(格洛納斯)系統(tǒng)。我國自主開發(fā)的"北斗定位系統(tǒng)"也已投入應用。GPS 技術(shù)在校車安全管理系統(tǒng)中主要用于校車測速、定位和軌跡跟蹤。

　　地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System) 縮寫GIS,它是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機軟硬件的支持下，運用系統(tǒng)工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，為管理、決策等提供地理信息支持。GIS 在校車安全管理中，可以通過圖形的形式描述車輛行駛軌跡、顯示道路通行狀況、定位事故點、調(diào)度應急救援，以及提供交通指揮方案等。

　　3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　校車安全管理系統(tǒng)總體分為三個子系統(tǒng)，對應三個集成的工作平臺，即校車車載子系統(tǒng)(車載平臺)，校車學校管理子系統(tǒng)(日常管理平臺)，政府部門校車監(jiān)管子系統(tǒng)(監(jiān)管平臺)。

　　校車安全管理系統(tǒng)各平臺內(nèi)部以及平臺間的主要數(shù)據(jù)有：(1)車輛的GPS 數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上可算出車速、運行軌跡; (2)人員RFID 信息，在此基礎(chǔ)上可得到的實時的乘車人數(shù)、每個乘車學生的基本信息;(3)車輛運行時的機械和電氣數(shù)據(jù)，可以將此數(shù)據(jù)和正常的車輛參數(shù)進行比對，判斷校車的安全狀況，對異常情況預警; (4)車內(nèi)視頻信息，包括實時車內(nèi)情況，駕駛員、隨車老師的工作情況，學生上下車和家長接送情況等;(5)地理信息、交通狀況、文本信息(如天氣信息、特殊通知等)、監(jiān)管指令等?，F(xiàn)給出各子系統(tǒng)通信和數(shù)據(jù)傳輸與接收示意圖，如圖1.

　　圖1 校車安全管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸示意圖

　　4 各子系統(tǒng)主要功能

　　校車安全管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖2 所示：

　　圖2 校車安全管理各子系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

　　4.1 校車車載子系統(tǒng)

　　校車車載子系統(tǒng)主要包括RFID 讀取器、GPS 接收設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)施、報警裝置和無線通信裝置。

　　高性能校車可以加裝車輛機械和電氣性能傳感設(shè)備。

　　車載子系統(tǒng)是校車安全管理系統(tǒng)中的最基礎(chǔ)組成部分，它既傳輸重要的實時原始數(shù)據(jù)，又接受管理平臺的控制信息。為保障車載子系統(tǒng)的平穩(wěn)運行、操作方便，應將車載子系統(tǒng)集成為一個整體操作平臺。車載平臺主要集成以下設(shè)施：

　　(1) RFID 設(shè)備：車載RFID 讀取器通過學生佩戴的電子腕帶自動獲得準確的上下車人數(shù); 讀取駕駛員和隨車護送老師的身份RIFD.家長接送孩子時，讀取家長持有的遠距離識別RFID 卡，通過語音方式讓駕駛員、老師獲取家長信息，避免假冒和錯接。車內(nèi)的實際載人數(shù)用醒目的數(shù)字顯示在適當位置，避免出現(xiàn)校車停駛時遺留孩子在車上的意外情況。

　　(2) 視頻監(jiān)控設(shè)備：通過安裝在車內(nèi)各個關(guān)鍵位置的攝像頭完成視頻的采集、存儲，并通過3G 高速無線通信網(wǎng)絡將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到學校管理中心。

　　(3) GPS 設(shè)備：得到校車運行的實時動態(tài)空間坐標信息，并傳輸給系統(tǒng)進行處理和計算。

　　(4) 無線通信裝置：選擇3G 高速無線通信網(wǎng)絡，保證信號暢通和完成流量巨大的視頻數(shù)據(jù)傳輸。

　　(5) 報警系統(tǒng)：當車輛機械、電氣故障時自動報警、自動制動減速;火災時報警并自動啟動滅火裝置;危險情況時與110、120 等公共報警系統(tǒng)的自動呼入;手動報警按鈕，特殊情況時駕駛員向?qū)W校管理中心發(fā)送報警信號。

　　4.2 學校管理子系統(tǒng)

　　學校管理平臺主要完成對校車的日常管理工作和校車運行數(shù)據(jù)實時上傳給監(jiān)管平臺。校車學校管理子系統(tǒng)網(wǎng)絡采用3G 移動通信網(wǎng)絡+高速寬帶網(wǎng)(雙絞線或光纖高速星型以太網(wǎng))的模式。利用無線通信網(wǎng)絡與移動的校車車載平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，通過高速寬帶網(wǎng)絡實現(xiàn)與政府相關(guān)部門的監(jiān)管系統(tǒng)的連接。學校管理子系統(tǒng)采用多臺計算機組成局域網(wǎng)，并行完成視頻監(jiān)控信息接收、GPS 跟蹤定位、人員和車輛信息實時接收等。學校管理平臺主要功能有：

　　(1) 車輛GPS 定位跟蹤

　　接收車載GPS 發(fā)送來的地理坐標信息定位、跟蹤校車。有條件的學?？梢约优銰IS 地理信息系統(tǒng)，將定位信息自動顯示在電子地圖上。管理員能夠獲得校車的準確位置、速度、行駛路徑等。確保校車在正常時段和指定路線行駛，防止超速、擅自更改行駛線路等。

　　(2) 文本信息收發(fā)

　　可以對校車的異常行駛發(fā)送警告信息提醒駕駛員，還可以發(fā)送、接收臨時性的短消息、通知等文本信息，比如天氣、路況、異常情況等。

　　(3) RFID 信息管理

　　包括各種RFID 卡的發(fā)放、數(shù)據(jù)錄入、更新等。

　　此項功能是校車安全管理系統(tǒng)中最重要的功能，能很好地體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校車安全管理中應用的好處。

　　系統(tǒng)需要的RFID 卡主要有駕駛員卡、教職工卡、學生乘車卡、家長接送卡。其中駕駛員卡、教職工卡兩類卡使用近距離識讀的RFID 卡。教職工卡可以細分為學校負責人、校車安全檢查值班員、隨車護送人員卡。教職工、駕駛員的RFID 卡還可以用作電子考勤、門禁、系統(tǒng)授權(quán)等。學生乘車卡采用電子腕帶，尤其是幼兒園孩子必須使用電子腕帶，便于佩戴和使用。學生RFID 卡包含其姓名、性別、年齡、班級、家庭住址、聯(lián)系方式、照片等。家長卡采用遠距離讀取的RFID 卡，以方便家長不用上車就可以識別其身份。為確保孩子被安全、正確地送交到家長手中，最好采用"雙卡匹配"安全機制，即家長卡與孩子佩帶的學生卡信息一致時，才允許家長接走孩子。由于有RFID 卡，因此學生上下車、家長接送的詳細信息均能被系統(tǒng)自動記錄下來。

　　此模塊還具有的一個重要功能就是動態(tài)獲取車載實際人數(shù)，防止超載。同時通過和學校登記的學生乘車數(shù)據(jù)對比防止學生漏站、誤站，或被遺忘在車里。

　　(4) 家校聯(lián)系：主要是供學校/家長通過網(wǎng)絡或短信、電話等方式發(fā)布/查詢校車運行情況、學生乘車情況等。

　　(5) 系統(tǒng)維護：錄入基本信息、用戶權(quán)限管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析等功能。

　　4.3 安全監(jiān)管子系統(tǒng)

　　安全監(jiān)管子系統(tǒng)供政府監(jiān)管部門使用，比如教育主管部門、安監(jiān)、交通警察等。通過監(jiān)管平臺，監(jiān)管部門可以獲取本轄區(qū)內(nèi)所有校車運行的實時乘車人數(shù)、視頻、車輛歸屬學校、車速等信息，向?qū)W校管理中心發(fā)出監(jiān)管意見; 借助行政區(qū)域GIS 電子地圖、交通管理與指揮信息系統(tǒng)，監(jiān)管部門還能查看區(qū)域內(nèi)校車的運行路線，結(jié)合交通狀況進行合理的交通指揮，為校車提供便利的通行條件。

　　5 結(jié)語

　　校車安全關(guān)系到千家萬戶，影響家庭幸福和社會穩(wěn)定。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通運輸、公共交通等與校車運營相近的領(lǐng)域有成熟的應用經(jīng)驗，因此基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校車安全管理系統(tǒng)的開發(fā)應用具有現(xiàn)實意義和可行性。利用先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以充分發(fā)揮技術(shù)手段剛性"無私"的特點，為校車安全筑起一道重要的科技防護墻。當然，由于物聯(lián)網(wǎng)是綜合性很強的技術(shù)，現(xiàn)在還沒有統(tǒng)一的技術(shù)標準，這也給物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校車安全管理系統(tǒng)的應用實施帶來了一定的障礙。另外，校車安全管理是個龐大復雜的系統(tǒng)工程，投入成本和實施難度較大。