智能公交與車(chē)載視頻一體化終端的研究與展望

　　隨著(zhù)微處理器技術(shù)、全球衛星定位技術(shù)和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展，公交車(chē)上各種車(chē)載電子設備近幾年得到了快速發(fā)展，其中車(chē)載智能調度終端產(chǎn)品能夠實(shí)現車(chē)輛實(shí)時(shí)定位、語(yǔ)音報站、信息交互等基礎功能，智能公交調度系統已逐步替代了人工排班、手工紙質(zhì)路單等傳統公交調度管理模式。

　　車(chē)載視頻監控終端作為公交車(chē)必備的另一款重要的車(chē)載電子設備，其技術(shù)發(fā)展已開(kāi)始融合智能調度終端的功能。車(chē)載硬盤(pán)錄像機的CPU處理性能得到快速提升，新型的車(chē)載硬盤(pán)錄像機在原有錄像功能基礎上集成了衛星定位功能、3G無(wú)線(xiàn)數據傳輸、語(yǔ)音自動(dòng)報站、行車(chē)信息記錄、下客門(mén)顯示等功能。

　　智能公交與車(chē)載視頻設備逐步呈現向一體化發(fā)展的方向，本文探討一體化公交車(chē)載電子信息終端的技術(shù)發(fā)展現狀及未來(lái)展望。

　　一、公交車(chē)載電子設備發(fā)展現狀

　　目前公交車(chē)載電子設備主要有：GPS終端、電腦報站器、下客門(mén)顯示器、車(chē)載硬盤(pán)錄像機、行車(chē)記錄儀、LED顯示屏、IC卡POS機等多種終端設備，并由不同的廠(chǎng)家提供。各種終端獨立運行，相互之間難于互聯(lián)互通，造成公交車(chē)上電子產(chǎn)品紛繁復雜，安裝、維護及故障排查困難，操作人員使用不便等問(wèn)題。

　　國內對智能公交與車(chē)載視頻一體機最早的探索是2010年頒布的深圳公交車(chē)載調度終端的地方標準《SZDB/Z 30—2010公交智能調度系統車(chē)載調度終端》，第一次以標準的形式對公交調度終端和車(chē)載硬盤(pán)錄像功能進(jìn)行了統一的要求，該標準內容包含了公交智能調度、3G視頻錄像監控、數據傳輸協(xié)議、外設接口要求等內容。該標準要求車(chē)載硬盤(pán)錄像機廠(chǎng)家和智能公交調度廠(chǎng)家分別實(shí)現視頻監控和智能調度功能，網(wǎng)絡(luò )傳輸則采用外接無(wú)線(xiàn)路由器實(shí)現。隨著(zhù)標準的頒布，已有不少廠(chǎng)家根據標準的要求將車(chē)載電子設備進(jìn)行整合，形成了第一代公交一體機產(chǎn)品。

　　二、智能公交與車(chē)載視頻一體機設計方案

　　1、方案設計及框圖

　　公交一體機是將各種車(chē)載電子設備功能進(jìn)行整合，統一電源模塊進(jìn)行供電，共用無(wú)線(xiàn)通信模塊與中心平臺進(jìn)行數據交互。一體機可替代傳統公交車(chē)載GPS終端、調度顯示終端、下客門(mén)顯示器、車(chē)載硬盤(pán)錄像機、行車(chē)記錄儀和LED控制器等產(chǎn)品，同時(shí)還可接入公交IC卡POS機、各種車(chē)輛傳感器、車(chē)輛CAN總線(xiàn)等相關(guān)外設產(chǎn)品。如下圖所示，框圖左邊是公交一體機具備的功能項，右邊是可能對接的公交車(chē)內其他電子設備。

　　圖1 公交一體機框圖

　　2、一體機組成及各模塊說(shuō)明

　　公交一體機主要由：車(chē)載電源模塊、運算處理模塊、網(wǎng)絡(luò )傳輸模塊、控制顯示單元等主要部分組成。

　　(1)車(chē)載電源模塊

　　目前公交車(chē)主要有12V或24V供電的車(chē)輛，根據GB/T 21437和ISO7637技術(shù)標準要求，一體機需具備寬幅電壓輸入、大功率穩壓輸出、高效率的車(chē)載穩壓電源模塊，支撐整機正常工作。

　　(2)運算處理模塊

　　運算處理模塊是設備的核心，負責采集視音頻數據、GPS數據、車(chē)身信號數據、行車(chē)信息數據等各種數據，提供大數據量運算能力的支撐，對各種類(lèi)型數據進(jìn)行分析、融合、處理。實(shí)現對公交車(chē)輛運營(yíng)情況進(jìn)行監控，把視頻錄像、定位數據、行車(chē)數據等完整保存在存儲介質(zhì)中。

　　(3)網(wǎng)絡(luò )傳輸模塊

　　網(wǎng)絡(luò )傳輸模塊負責終端與中心平臺之間的數據交互，利用運營(yíng)商3G無(wú)線(xiàn)數字網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，將中心指令信息下發(fā)到車(chē)載智能信息終端，并能夠將終端采集視音頻數據、車(chē)輛運營(yíng)數據等公交車(chē)各種數據上傳至中心平臺。

　　(4)顯示控制單元

　　顯示控制單元作為人機交互界面，采用大尺寸彩色液晶顯示屏，并配有實(shí)體功能按鍵。公交車(chē)駕駛人員可以從LCD屏上獲取日期、時(shí)間、實(shí)時(shí)車(chē)速及限速值、線(xiàn)路信息、站點(diǎn)信息、調度信息等各種豐富的信息提示，以及下客門(mén)畫(huà)面、倒車(chē)后視畫(huà)面、各路視頻監控畫(huà)面等。并能夠通過(guò)按鍵操作實(shí)現對車(chē)載終端的控制，如報站、服務(wù)用語(yǔ)播報、行車(chē)事件上報等。

　　三、智能公交與車(chē)載視頻一體機技術(shù)優(yōu)勢

　　1、整體解決方案設計，替代傳統各種車(chē)載終端

　　(1)安裝維護的便利性

　　公交一體機可替代了傳統公交車(chē)載多種電子產(chǎn)品，具有占用空間小、易于安裝維護等特點(diǎn)。其可布置在原有的下客門(mén)顯示器位置，方便設備安裝和維護，采用單一終端設計也便于故障點(diǎn)的排查與處理。

　　(2)集成化的設計方案控制成本

　　公交一體機設計將傳統公交車(chē)輛上多種不同類(lèi)別的終端產(chǎn)品進(jìn)行整合，共用一套電源系統，利用最新CPU強大處理能力完成各項任務(wù)，其單價(jià)會(huì )遠低于多種產(chǎn)品的總價(jià)，一體化設計可有效的控制公交公司在車(chē)載電子終端方面的花費。

　　2、軟硬件整合設計，方便控制管理

　　(1)使用統一的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )鏈路

　　傳統公交信息系統中一輛公交車(chē)上多個(gè)終端有無(wú)線(xiàn)數據通訊需求，如GPS終端、3G車(chē)載視頻監控主機、POS刷卡機等。公交一體機采用單一無(wú)線(xiàn)通信鏈路替代多套無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，可大幅降低通訊使用費和設備硬件成本，且對終端的維護管理也提供方便。

　　(2)、操作使用的易用性

　　公交一體機采用開(kāi)放操作系統，提供友好的交互界面，公交車(chē)駕駛人員通過(guò)圖形界面引導，易于上手。公交一體機采用彩色液晶顯示屏，可直觀(guān)獲取車(chē)輛運營(yíng)相關(guān)信息，如時(shí)間、車(chē)速、線(xiàn)路、站點(diǎn)、天氣、指令等信息，及視頻畫(huà)面及車(chē)輛行駛狀態(tài)等等。

　　四、智能公交與車(chē)載視頻一體機技術(shù)展望

　　1、智能技術(shù)在一體機上的應用

　　(1)視頻客流統計技術(shù)

　　公交公司對客流統計有迫切需求，尤其希望了解各線(xiàn)路、站點(diǎn)的客流量數據。傳統公交客流統計采用踏板方式或紅外對射方式，這兩種采集模式準確率低，且對乘客上下車(chē)不能做出正確判斷。視頻客流統計的準確率明顯高于傳統方式，且可根據人員運動(dòng)模式判斷是上車(chē)還是下車(chē)，相關(guān)智能應用未來(lái)可以公交一體機上實(shí)現。

　　(2)、人臉識別比對技術(shù)

　　公交車(chē)輛作為流動(dòng)的公共場(chǎng)合，其每日人流量非常大，如能將每日乘客的人臉圖片上傳至監控中心并進(jìn)行比對，可及時(shí)發(fā)現在逃的通緝犯人或小偷慣犯，并在發(fā)生民事、刑事案件能夠提供犯罪嫌疑人圖片。

　　(3)、高清相機接入技術(shù)

　　公交一體機可實(shí)現高清數字攝像機接入，通過(guò)高清攝像機可以采集到更多的清晰素材，如可對占用公交車(chē)道的車(chē)輛進(jìn)行拍照及對比，上報違章車(chē)輛牌照等功能。

　　2、車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在一體機上的應用

　　車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統是指是利用先進(jìn)傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、計算技術(shù)、控制技術(shù)、智能技術(shù)，對車(chē)輛情況、道路交通進(jìn)行全面感知，實(shí)現多個(gè)系統間大范圍、大容量數據的交互，對汽車(chē)和道路進(jìn)行監控管理，以提高交通效率和交通安全為主的網(wǎng)絡(luò )與應用。

　　公交一體機作為車(chē)輛與中心平臺互通的核心設備，將來(lái)實(shí)現車(chē)聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的應用，如上報道路擁堵信息、乘客滯留信息，獲取車(chē)輛誘導信息等。通過(guò)車(chē)聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)可通過(guò)路況信息進(jìn)行車(chē)輛的實(shí)時(shí)智能公交調度管理。并隨著(zhù)4G技術(shù)推廣，可實(shí)現乘客在乘車(chē)時(shí)利用一體機的WIFI網(wǎng)絡(luò )和4G網(wǎng)絡(luò )能夠上網(wǎng)。提供遠程駕駛行為規范監控，遠程車(chē)輛狀況實(shí)時(shí)查詢(xún)，及遠程車(chē)輛故障報警及診斷等中心平臺功能。

　　五、總結

　　目前各主流車(chē)載硬盤(pán)錄像機廠(chǎng)家已經(jīng)推出了第一代的智能公交與車(chē)載視頻一體機產(chǎn)品，公交公司對相關(guān)產(chǎn)品表示認可。隨著(zhù)《城市公共交通“十二五”發(fā)展規劃綱要》逐步落實(shí)，政府對公交信息化建設投入加大，未來(lái)公交一體機替代傳統車(chē)載電子產(chǎn)品的趨勢已十分明顯，相信幾年后公交車(chē)載終端會(huì )發(fā)生一體機變革。