公交车电子监控系统技术浅析

1 / 5 公交车电子监控系统技术浅析 摘 要 本文阐述正在兴起的公交车 电子 监控系统技术的 发展 趋势，对车载电子监控终端机、无线 网络 视频传输技术、 GPS 卫星定位功能、车辆行驶记录仪以及中心车辆调度管理系统进行初浅 分析 。 关键词 智能 交通 系统、电子监控、行车记录仪、车辆定位、无线视频网络传输、车载硬盘录 像机 随着智能交通系统在大中城 市市的推广和电子监控技 术术的飞速发展，公交管 理理部门不但需要了解车 辆辆所在位置和车辆行驶 状状况等信息，还希望能 获获取现场的图像，直观 地地了解车辆运营情况， 这这要求公交车有一个完 整整的电子监控系统。 公交车电子监控 系系统结合了行驶记录仪 、 GPS 定位系统、车 载载数字视频监控等功能 ，采用下列先进技术： 汽汽车电子技术、数字视 音音频编码技术、卫星定 位位技术、无线网络传输 技技术、恶劣环境下大容 量量数据存储技术等，为 城城市公交集中调度管理 和和远程视频监控提供完 整整的解决方案。公交车 电电子监控系统不但是城 市市智能交通系统的重要 组组成，也是城市治安监 控控系统重要的补充。 公交车电子监控 系系统由车载终端机、无 线线网络传输系统、中心 调调度管理平台等几部分 组 组成 。系统组成结构如 下 下图所示： 车车载终端机 车载终端 机机对视频信号、 GPS 卫卫星定位信号、行驶记 录录仪和报警信号进行采 集集、分析、处理和保存 ，重要数据实时2 / 5 上传至 管管理中心。 公 交交车电子监控终端机主 体体是车载硬盘录像机， 硬硬盘录像机将前端摄像 机机采集的模拟视频信号 进进行数字编码压缩、存 储储，并接入 GPS 接收 机机和车辆行驶记录仪相 关关数据统一存储在硬盘 中中，重要数据可实时上 传传， 历史 数据可备 事事后调查使用。无线网 络络传输系统 无 线线网络传输子系统作为 整整个系统的神经网络， 负负责终端到 中心的数据 传传输。车载终端对采集 到到的数据分析整理后， 通通过无线网络传输系统 的的平台将车辆行驶信息 、 GPS 定位信息、车 内内视频图像等网传至调 度度管理中心，供管理人 员员调度使用。中心调度 管管理平台 中心 调调度管理平台由管理服 务务器、流媒体服务器、 GGIS 电子地图服务器 、调度服务器、存储服 务务器等组成。对车载终 端端机和指挥中心主机进 行行统一管理，系统还可 接接入公安 110 指挥中 心心，在发生重大事件时 可可及时上传相关数据， 供供相关领导及时做出判 断断决策。 公交 车车监控结合了多项先进 的的电子技术，包括 卫星 定定位技术、数字视频编 码码技术、恶劣环境下大 容容量数据存储技术、无 线线网传技术和娱乐节目 广广播功能等。卫星定位 技技术 车载终端 机机将接收到的 全球卫星 定定位系统 GPS的定位 信信息通过无线网络传输 系系统定时发送至公交调 度度管理中心，车辆调度 管管理人员在指挥中心可 获获取公交车辆的行驶轨 迹迹、速度和方向等信息 ，并做出调度决策。数 字字视频编码技术 数字视频编码算法从 最最早的 MPEG-1 发 展展到 目前 的 MPEG -4 和。车载监控对 视视频3 / 5 数据编码压缩比要 求求高，采用最先进的编 码码技术比 MPEG-4 转转贴于论文联盟 htt p:/压缩效率提 高高 30以上，是 目 前前 最优秀的编码方式 ，适用于低码流下的数 据据存储和窄带宽下网络 传传输。在 CDMA 无线 网网络环境下使用编码技 术术，可实现 CIF格式 的的 图像每秒 4 6 帧的 视视频图像效果。 随着硬盘容量的不断 增增大，录像时间和 内 容容 也越来越长、越来 越越多，三路视频录像 CIIF 格式使用 160GB 的硬盘可使用 15 天 左左右，在硬盘录满后还 能能对录像进行覆盖，循 环环使用硬盘空间。恶劣 环环境下大容量数据存储 技技术 公交运行 在在颠簸、振动的环境下 ，对数据存储非常不利 。目前，国内外硬盘录 像像机厂家针对硬盘减振 问题 主要使用橡胶 、弹簧等原料做成的避 振振器械对硬盘或整机进 行行减振；也有的厂家在 机机械减振的同时加入 电电子 减振功能，即在 机机械减振的基础上，使 用用电子振动感应器获取 外外部冲击信号 ，收到冲 击击信号后驱动硬盘磁头 部部分复位到安全区域， 避避免振动对硬盘的损坏 。采用对硬盘进行减振 处处理或使用抗振效果好 的的 FLASH 闪存，可 达达到数据安全存储的效 果果。无线网传技术 由于公交车移动范 围围大，需要车载终端具 备备无线网络传输功能， 将将实时 定位信息和视频 图图像传输至指挥中心， 同同时驾驶员和中心可通 过过无线传输模块的语音 功功能进行交互。目前， 可可提供的无线网络平台 有有 中国 移动的 GPR S/EDGE 网络和 中中国联通的 CDMA 网 络络。下表对运营商的无 线线网络传输 理论 速 度度进行比较：无线网4 / 5 络 传传输理论速度比较表传 输输方式理论上行速率实 际际 测试速率 GPRS 2 0 KbpsCDMA 60 KbpsE D GE118Kbps50 Kbps 从上表来看，目前 运运营商的无线网络速度 不不是很高，只能传输单 帧帧或低帧率的视频流信 号号，视频图像 流畅性不 好好，管理中心只能从低 帧帧率的图像获取车辆基 本本运营情况，并做出相 应应的判断。在未来 3G 网网络建设完成后，随着 网网络速率提高，视频图 像像效果将会得到成倍的 改改善。娱乐节目广播功 能能 车载终端可 以以使用剩余的硬盘空间 进进行娱乐节目广播， 5GGB的硬盘空间可记录 220 小时以上的视频节 目目。不少车载硬盘录像 机机厂家在产品中加入了 娱娱乐播放功能 ，利用多 余余的硬盘空间存储录像 节节目，为公交公司提供 公公交车内广告和娱乐节 目目播放，做到一机多用 ，以提高设备利用率。 公交车电子 监监控系统将分散的多 个 子子模块集中到一个平台 上上进行统一管理，全方 位位地监控公交车运营情 况况；公交调度管理人员 利利用该系统可直观的了 解解车辆上运行状况，并 可可调用视频图像和语音 对对讲功能和司机进行交 流流。该技术既节约了公 交交公司电子附加设备的 支支出，又减少维护管理 人人员，还可利用车载机 的的娱乐节目播放功能播 放放广告以提高公司收入 。 公交电子监 控控系统具有良好的 社 会会 效益，安装电子监 控控系统的公交车发生抢 劫劫 、盗窃等事件时进行 实实时报警，将视频图像 直直接上传至 110 指挥 中中心，公安部门可以尽 快快部署警力以应对突发 事事 件。公交电子监控系 统统可增强乘客的安全感 ，5 / 5 对公交车辆上