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公交車(chē)電子監控系統技術(shù)分析的論文
摘要本文闡述正在興起的公交車(chē)電子監控系統技術(shù)的發(fā)展趨勢，對車(chē)載電子監控終端機、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )視頻傳輸技術(shù)、GPS衛星定位功能、車(chē)輛行駛記錄儀以及中心車(chē)輛調度管理系統進(jìn)行初淺分析。
關(guān)鍵詞智能交通系統、電子監控、行車(chē)記錄儀、車(chē)輛定位、無(wú)線(xiàn)視頻網(wǎng)絡(luò )傳輸、車(chē)載硬盤(pán)錄像機
0引言
隨著(zhù)智能交通系統（IntelligentTransportationSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)ITS）在大中城市的推廣和電子監控技術(shù)的飛速發(fā)展，公交管理部門(mén)不但需要了解車(chē)輛所在位置和車(chē)輛行駛狀況等信息，還希望能獲取現場(chǎng)的圖像，直觀(guān)地了解車(chē)輛運營(yíng)情況，這要求公交車(chē)有一個(gè)完整的電子監控系統。
公交車(chē)電子監控系統結合了行駛記錄儀、GPS定位系統、車(chē)載數字視頻監控等功能，采用下列先進(jìn)技術(shù)：汽車(chē)電子技術(shù)、數字視音頻編碼技術(shù)、衛星定位技術(shù)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸技術(shù)、惡劣環(huán)境下大容量數據存儲技術(shù)等，為城市公交集中調度管理和遠程視頻監控提供完整的解決方案。公交車(chē)電子監控系統不但是城市智能交通系統的重要組成，也是城市治安監控系統重要的補充。
1公交車(chē)電子監控系統
公交車(chē)電子監控系統由車(chē)載終端機、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸系統、中心調度管理平臺等幾部分組成。
系統組成結構如下圖所示：
1.1車(chē)載終端機
車(chē)載終端機對視頻信號、GPS衛星定位信號、行駛記錄儀和報警信號進(jìn)行采集、分析、處理和保存，重要數據實(shí)時(shí)上傳至管理中心。
公交車(chē)電子監控終端機主體是車(chē)載硬盤(pán)錄像機，硬盤(pán)錄像機將前端攝像機采集的模擬視頻信號進(jìn)行數字編碼壓縮、存儲，并接入GPS接收機和車(chē)輛行駛記錄儀相關(guān)數據統一存儲在硬盤(pán)中，重要數據可實(shí)時(shí)上傳，歷史數據可備事后調查使用。
1.2無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸系統
無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸子系統作為整個(gè)系統的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，負責終端到中心的數據傳輸。車(chē)載終端對采集到的數據分析整理后，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸系統的平臺將車(chē)輛行駛信息、GPS定位信息、車(chē)內視頻圖像等網(wǎng)傳至調度管理中心，供管理人員調度使用。
1.3中心調度管理平臺
中心調度管理平臺由管理服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、GIS電子地圖服務(wù)器、調度服務(wù)器、存儲服務(wù)器等組成。對車(chē)載終端機和指揮中心主機進(jìn)行統一管理，系統還可接入公安110指揮中心，在發(fā)生重大事件時(shí)可及時(shí)上傳相關(guān)數據，供相關(guān)領(lǐng)導及時(shí)做出判斷決策。
2公交車(chē)監控相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢
公交車(chē)監控結合了多項先進(jìn)的電子技術(shù)，包括衛星定位技術(shù)、數字視頻編碼技術(shù)、惡劣環(huán)境下大容量數據存儲技術(shù)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)傳技術(shù)和娛樂(lè )節目廣播功能等。
2.1衛星定位技術(shù)
車(chē)載終端機將接收到的全球衛星定位系統GPS（GlobalPositionSystem）的定位信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸系統定時(shí)發(fā)送至公交調度管理中心，車(chē)輛調度管理人員在指揮中心可獲取公交車(chē)輛的行駛軌跡、速度和方向等信息，并做出調度決策。
2.2數字視頻編碼技術(shù)
數字視頻編碼算法從最早的MPEG-1發(fā)展到目前的MPEG-4和H.264。車(chē)載監控對視頻數據編碼壓縮比要求高，采用最先進(jìn)的H.264編碼技術(shù)比MPEG-4
壓縮效率提高30％以上，是目前最優(yōu)秀的編碼方式，適用于低碼流下的數據存儲和窄帶寬（如：無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境）下網(wǎng)絡(luò )傳輸。在CDMA無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下使用H.264編碼技術(shù)，可實(shí)現CIF格式（352×288）的圖像每秒4～6幀的視頻圖像效果。
隨著(zhù)硬盤(pán)容量的不斷增大，錄像時(shí)間和內容也越來(lái)越長(cháng)、越來(lái)越多，三路視頻錄像CIF格式使用160GB的硬盤(pán)可使用15天左右，在硬盤(pán)錄滿(mǎn)后還能對錄像進(jìn)行覆蓋，循環(huán)使用硬盤(pán)空間。
2.3惡劣環(huán)境下大容量數據存儲技術(shù)
公交運行在顛簸、振動(dòng)的環(huán)境下，對數據存儲非常不利。目前，國內外硬盤(pán)錄像機廠(chǎng)家針對硬盤(pán)減振問(wèn)題主要使用橡膠、彈簧等原料做成的避振器械對硬盤(pán)或整機進(jìn)行減振；也有的廠(chǎng)家在機械減振的同時(shí)加入電子減振功能，即在機械減振的基礎上，使用電子振動(dòng)感應器獲取外部沖擊信號，收到?jīng)_擊信號后驅動(dòng)硬盤(pán)磁頭部分復位到安全區域，避免振動(dòng)對硬盤(pán)的損壞。采用對硬盤(pán)進(jìn)行減振處理或使用抗振效果好的FLASH閃存，可達到數據安全存儲的效果。
2.4無(wú)線(xiàn)網(wǎng)傳技術(shù)
由于公交車(chē)移動(dòng)范圍大，需要車(chē)載終端具備無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸功能，將實(shí)時(shí)定位信息和視頻圖像傳輸至指揮中心，同時(shí)駕駛員和中心可通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊的語(yǔ)音功能進(jìn)行交互。目前，可提供的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )平臺有中國移動(dòng)的GPRS/EDGE網(wǎng)絡(luò )和中國聯(lián)通的CDMA網(wǎng)絡(luò )。下表對運營(yíng)商的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸理論速度進(jìn)行比較：
無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸理論速度比較表
傳輸方式理論上行速率實(shí)際測試速率
GPRS85.6Kbps≥20Kbps
CDMA153.6Kbps≥60Kbps
EDGE118Kbps≥50Kbps
從上表來(lái)看，目前運營(yíng)商的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )速度不是很高，只能傳輸單幀或低幀率（2～6幀）的視頻流信號，視頻圖像流暢性不好，管理中心只能從低幀率的圖像獲取車(chē)輛基本運營(yíng)情況，并做出相應的判斷。在未來(lái)3G網(wǎng)絡(luò )建設完成后，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )速率提高，視頻圖像效果將會(huì )得到成倍的改善。
2.5娛樂(lè )節目廣播功能
車(chē)載終端可以使用剩余的硬盤(pán)空間進(jìn)行娛樂(lè )節目廣播，5GB的硬盤(pán)空間可記錄20小時(shí)以上的視頻節目。不少車(chē)載硬盤(pán)錄像機廠(chǎng)家在產(chǎn)品中加入了娛樂(lè )播放功能，利用多余的硬盤(pán)空間存儲錄像節目，為公交公司提供公交車(chē)內廣告和娛樂(lè )節目播放，做到一機多用，以提高設備利用率。
3小結
公交車(chē)電子監控系統將分散的多個(gè)子模塊集中到一個(gè)平臺上進(jìn)行統一管理，全方位地監控公交車(chē)運營(yíng)情況；公交調度管理人員利用該系統可直觀(guān)的了解車(chē)輛上運行狀況，并可調用視頻圖像和語(yǔ)音對講功能和司機進(jìn)行交流。該技術(shù)既節約了公交公司電子附加設備的支出，又減少維護管理人員，還可利用車(chē)載機的娛樂(lè )節目播放功能播放廣告以提高公司收入。
公交電子監控系統具有良好的社會(huì )效益，安裝電子監控系統的公交車(chē)發(fā)生搶劫、盜竊等事件時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)報警，將視頻圖像直接上傳至110指揮中心，公安部門(mén)可以盡快部署警力以應對突發(fā)事件。公交電子監控系統可增強乘客的安全感，對公交車(chē)輛上的犯罪行為起到威懾作用。
參考文獻
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[1]楊天軍，楊曉光.GPS/GIS車(chē)輛實(shí)時(shí)監控調度系統研究.城市交通.2004年第一期
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