智能公交行业综合解决方案.doc

智能公交综合解决方案中国联合网络通信有限公司河北省分公司2011年08月 智能公交行业解决方案目 录1.方案背景11.1.项目背景11.2.需求分析21.2.1.公交运营调度和车队管理需求21.2.2.公交出行信息服务需求21.2.3.公交安保需求21.3.市场规模预测32.智能公交综合解决方案32.1.总体方案32.2.智能公交综合系统主要功能42.2.1.实时的车辆指挥调度及视频监控42.2.2.方便乘客的电子站牌52.3.智能公交综合系统中心平台62.3.1.硬件平台62.3.2.软件平台72.4.前端采集设备92.4.1.前端采集设备-摄像头92.4.2.前段采集设备-车载主机92.4.3.前端采集设备-电子站牌102.5.网络方案103.商业模式113.1.投资成本估算113.2.商业模式124.资费政策145.成功案例165.1.济南公交3G视频监控项目165.2.河北沧州市智能公交信息化项目165.3.北京快速公交安立路项目175.4.北京八方达客运有限责任公司智能公交系统186.合作厂商187.支撑团队1920- - 智能公交行业解决方案1. 方案背景1.1. 项目背景20世纪90年代以来，我国经济的持续高速发展，加快了城镇化的进程，刺激了城市中汽车保有量的大幅度增长，城市道路基础设施不足的矛盾十分突出，大部分的城市都出现了交通拥堵蔓延、交通污染加剧、交通事故增多等交通问题，已经对城市经济发展和居民生活造成了严重影响。为此，各地政府和相关主管部门都在研究和实施各种治理和应对交通拥堵的对策。其中优先发展公共交通已经得到全社会的共识。温家宝总理2004年6月明确指出：“城市公共交通是符合中国实际的城市发展和交通发展的正确战略思想”。至此，优先发展公共交通已经成为基本国策，各地对公共交通的发展都制定了相应的政策和法规，积极吸引乘客，扩大乘坐公共交通的客流量。国家相关政府部门也非常重视公交系统的安全性，特别是成都6.5事件后，交通部和建设部专门组织相关省市公交公司、运营商、研究所等讨论运用3G和智能交通技术，提高公交系统安全运行的可行性和方案。智能交通系统成为公共交通发展的方向，智能交通系统是指将先进的信息处理技术、电子通信技术、自动控制技术、计算机技术和网络技术等有效地综合应用于整个交通管理体系，从而建立起一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统。智能交通系统的发展无疑为公交优先战略的实施提供了先进的技术手段。综上所述，公交优先的确立和公交系统安全隐患日益突出，必然会促使政府加大公交系统的投入，带动公共交通系统的大发展；加上技术的进步，基于中国联通WCDMA的智能公交将成为行业应用热点。目前，各地已经有一些公交公司开始尝试建设智能公交系统，如北京公交公司、济南公交公司、沧州公交公司等，并初见成效。1.2. 需求分析 智能交通系统的需求集中在运营调度和车辆管理，出行信息服务，公交安保三个方面，具体分析如下：1.2.1. 公交运营调度和车队管理需求公交公司需要监测每辆车的实时位置，在控制中心城市地图中显示相关信息。在这一过程中，需要不同的技术：无线技术（GPRS/WCDMA/SMS等），路标技术、里程表技术和全球定位系统（GPS）等。公交公司需要通过公交运营软件实现多种公交方式和多种公交运输功能的自动化、一体化运营。通过运营管理中的计算机应用，能够使运营调度、线路规划、乘客服务等部门具有更高的效率，发挥更大的作用。1.2.2. 公交出行信息服务需求公交出行信息旨在为出行者在出行前或者出行中，选择交通方式和路径提供准确而及时的信息，无论在家里、办公室、交通控制中心和公交车站，还是在公交车上都可以获得这些信息。出行者还需要公交系统的实时信息，如车辆到达时间、离开时间和延误时间等。需要保证路边候车乘客获得正确的信息，特别是对多条线路通过道路或有多个分支的路线。包括车上公交信息服务、综合乘客信息服务、出行前公交信息服务、车站/路边公交信息服务等。1.2.3. 公交安保需求。故发生恐怖袭击重视发展，集性、防范难度大，又是公共交通因其封闭性、人员密集性、防范难度大，一旦恐怖袭击、爆炸、火灾等事故极易造成群死群伤重大恶性事故。目前，公交系统的安全保卫工作主要涉及场站和运营车辆两个方面。 1.3. 市场规模预测对全省11个地市智能公交市场调研的数据如下：地市现有公交车数量是否已与该公司接洽有无合作意向石家庄3200是 投资大暂时搁置衡水300是有承德400是有邯郸市1200是有廊坊120正在洽谈未定张家口350已接洽在谈唐山1000是有沧州638是已开展保定600接洽有合作意向邢台300是暂无秦皇岛1200是无汇总9308从上述调研数据分析，有合作意向约4138辆，占44%，合作意向待定的有约3670辆，占39%，目前无合作意向的约1500辆，占17%，可见，智能公交行业应用有一定的市场空间。随着公交公司管理的需要，政府对公交行业监管的加强，智能公交必将是未来公交行业发展的目标，市场规模将会逐步扩大。2. 智能公交综合解决方案2.1. 总体方案智能公交行业解决方案，是从公交公司信息化需求出发，融合公交行业对指挥调度、视频监控、移动手机、移动增值业务、移动指挥等多方面的通信业务需求，利用河北联通的技术、客户和网络优势，为公交行业提供的全方位综合信息服务。 智能公交行业解决方案整体技术方案示意图如下：解决方案主要包括四个部分：1、中心管理平台：中心管理平台由管理服务器、数据库服务、AAA服务器、客户端接入服务器、前端接入服务器、存储服务器及分发服务器组成，实现车辆调度、视频监控、信息发布、运营数据统计及分析、数据备份等业务管理功能。2、 前端采集设备：包括公交车辆、场站、电子站牌等范围内安装的摄像头及车载设备（DVR、GPS、WCDMA无线传输模块），完成定位信息、图像数据采集及传输，本地图像数据存储。3、传输网络：有无线VPDN及专线组成，完成智能公交定位信息、图像数据的传输及监控中心与中心平台设备互连。4、监控中心：监控中心由电视墙、软/硬件解码器、主控台及监控管理软件组成，是使用者与中心管理平台的互动界面，公交公司管理人员可以通过大屏幕、C/S或B/S客户端方式实现对车辆管理与监控。2.2. 智能公交综合系统主要功能2.2.1. 实时的车辆指挥调度及视频监控1、 实时车辆指挥调度功能为公交公司提供方便的手段与公交车进行实时的沟通，了解情况、下发指令，甚至进行远程控制。调度功能主要包括车辆定位监控、车辆实时调度、求救和越界报警、车辆信息查询、统计信息查看和设备管理。2、 移动视频监控功能监控中心通过3G无线网络，可实时监控公交车辆运行位置、运动轨迹，车厢内的情况。当发生紧急事件时，监控中心可以实时监控前端车辆内的状态，做到及时处警。（1）报警及转发功能车载前端设备可向视频监控指挥平台发出报警信号，再由其转发给服务器，启动相关联动控制业务。值班室负责监控的工作人员在发现警情也可以发出报警，报警信息传送给公安专网上进行处理。（2） 车载录像功能车载前端具有录像功能，硬盘录像机可记录事件发生时现场的视频、音频，作为公安现场执法和事后取证的依据。（3）集中存储功能：车载前端所存储录像定期通过转储到平台集中存储系统中。2.2.2. 方便乘客的电子站牌通过电子站牌，可以大大方便广大乘客乘车。乘客在车站最想知道的就是下一趟车何时到站，车上是否拥挤，坐上车多久能到目的地。这些都可以通过电子站牌和监控中心，通过光纤的等方式进行信息交互，通过站牌的显示设备呈现给乘客。1、场站视频监控：可以通过安装与电子站牌上的摄像头，将车站的实时视频抓取到监控中心显示。2、公交车进站预告：利用电子地图的测距功能以及车辆的实时定位功能，进行当前车辆到站点的距离测算，根据车辆反馈的当前时速以及以往同时间该路段的平均时速进行测算，完成车辆距离站点的距离显示以及到站时间的预告。3、车上载客情况预报：可以根据即将进站车辆发送到后台的载客情况，向等车乘客预报车内拥挤情况，预测座位情况等。4、路面情况实况：可以依靠从交管部门获取的路面拥堵情况，向等车乘客介绍本路线车辆的行驶情况，以便乘客选择乘坐。5、远程管理广告播放功能：可以接收无线数字发射网的数字电视信号，或使用3G带宽进行远程视频文件的传输，再利用远程管理的功能控制文件的播放来实现远程广告或新闻播放的功能。6、电子站牌基本信息维护：可对电子站牌的相关信息进行添加、修改、查询、删除操作。电子站牌的信息包括：设备型号、名称、位置、SIM卡号、承载公交线路等信息。2.3. 智能公交综合系统中心平台2.3.1. 硬件平台平台管理服务器：平台管理功能、控制服务功能、调度功能、AAA功能、业务管理功能。数据库服务器：负责整个网络视频监控系统管理数据的存储，主要用于存储用户信息、用户权限、设备权限等重要信息。前端应用服务器：交互前端子系统信息并进行转发，并实现系统的安全保障等。客户端应用服务器：与控制服务仔细同协调，转发客户端子系统请求、操作命令等。存储服务器：处理来自控制服务系统或客户端应用服务器的录制启动、回放命令，完成录像的接收、存储、以及转成视频视频上传给分发子系统，由其分发给客户端子系统。分发服务器：是分布在互联网各处的视频转移分发单元，主要完成视频的转发和分发功能。同时还可被级联使用。分发服务器可以完成视频的多路输入，多路输出。同时分发服务器可针对每个视频路由完成计费信息的采集功能。某些特定实际应用情况下，部分子系统也可以安装在一台服务器上，但为提供更好的硬件支撑能力及业务性能，建议分装。2.3.2. 软件平台 软件平台的架构如下图所示：用户操作界面该平台提供统一用户操作界面，包括GIS车辆导航、跟踪界面和系统管理等操作界面。所有界面的设计均与主界面保持统一的风格，无论是控件使用，提示信息措辞，还是颜色、窗口布局风格，遵循统一的标准，增强用户友好的系统体验。系统应用层系统应用层包括基础的地图功能模块、车辆管理功能模块、系统管理功能模块。地图功能模块包括地图浏览、地图查询、地图定位等功能；车辆管理功能模块包括车辆定位、车辆跟踪、车辆调度、车辆报警和车辆信息管理等功能；系统管理功能模块包括用户管理、日志管理、统计分析等功能。系统中间层系统中间层提供应用平台框架以及GPS车辆调度系统所必须的中间件，包括GIS组件，在基础组件的基础上定制客户化的GIS平台。后台车载监控服务负责监控车台设备在线状况，并通过GPS车载终端产品的协议，接收、解析、发送相应指令，支撑前台的GPS车辆定位、调度功能。空间数据引擎为系统提供了连接数据库中空间数据资源的强大工具。接口适配组件负责与外部系统进行数据共享和互操作。数据层系统对数据实行统一管理，实现数据的共享，根据目前的业务需求，数据存储方式采用分布式存储的模式。基础底图数据，更新速度较慢，存储在客户端，可以极大的加快公交公司管理人员浏览地图的速度，增强使用者的友好体验。业务图层数据，数据量比较小，更新速度快，集中存储在核心数据库，方便数据的共享和更新。另一种常用的模式是使用第三方的地图数据服务。本地就不需存储地图数据，也节省了地图数据的采购成本。其他业务数据包括GPS车载轨迹数据、系统管理数据等，需要实时更新，因此均存储到核心数据库。这样的数据部署模式，既保证了数据的共享、集中管理，用充分保证了系统的运行性能。数据交换系统数据交换系统的主要功能是实现分系统数据库、共享数据库之间的数据在有前提条件下、互惠互利的传递和交换。整个系统由数据接口、数据转换、数据传输、数据路由、安全管理、调度监控、日志管理、系统管理等软件模块构成。基础架构服务基础架构服务定义了一个虚拟化的层面，该层面使得构建在其之上的业务集成架构能够运行在任何包含了安全、目录服务、存储管理等底层的硬件平台之上。同时更重要的是，对于各类移动设备进行适配和管理，能够屏蔽掉产品个性差异，使数据采集、统计和设备管理变得更加可行和容易。对于各种工业接口协议、网络协议都是在基础架构层进行适配，使系统更关注于业务，具有更好的扩展性和稳定性。2.4. 前端采集设备2.4.1. 前端采集设备-摄像头建议选择分辨率在420TV以上（含）；支持MPEG4或H.264方式编码算法；具备CIF、HD1和D1三种分辨率；内置高效红外发光管，夜视距离应达10-15米；当最低照度低于1-3Lux时，自动从彩色转成黑/白模式。安装位置侧重公共安全的，建议第一台摄像机拍摄上车处，记录乘客面部特征；第二台摄像机拍摄车内乘客情况，拍摄内容可作为为案件或事故发生后取证证据；侧重运营管理建议第一台摄像机拍摄下车门处，预防搭乘事故，避免搭乘以外造成的赔偿损失；第二台摄像机监控票款箱，避免收入流失；第三台摄像机拍摄实时路况，为合理指挥调度车辆提供依据，同时为避免交通事故纠纷提供依据，减少不必要的赔偿损失；第四台摄像机监督司机驾驶行为。2.4.2. 前段采集设备-车载主机车载主机需具有GPS定位功能、无线传输功能车载硬盘录像功能，建议硬盘大小在250G-1T之间。 在使用时，每辆车安装一台车载DVR，安装位置在司机座椅后背下方车尾，避免人为触碰；建议对车辆运行中摄像头拍摄的画面进行本地周期性存储，仅在紧急意外或受到监控中心情况下，才通过3G网络传回实时监控图像；实际应用中，2路摄像头每天10小时拍摄大约6G图像数据，按30天为一周存储，建议硬盘大小在 200G以上。2.4.3. 前端采集设备-电子站牌视频监控摄像头实现电子站牌的实时视频监控功能，既方便指挥中心合理调度车辆提供数据信息，又给扒窃分子一有力震慑和提供取证依据。液晶显示终端通过电子站牌的LED液晶屏，可以观看时政新闻、娱乐节目、广告促销、气象信息、股市行情、旅游线路、日期、政府公告等等，充实公交候车等待时间。LED报站条屏公交可以通过电子站牌的LED公告屏获悉所搭乘车辆的到达时间或距离本站的距离，合理安排自己的出行计划。2.5. 网络方案智能公交综合解决方案传输网络示意图如下：河北联通可以提供有线和3G无线综合组网方案，包括无线VPDN、专线等多种接入方式。对于对网络要求较高，资金比较充裕的应用，建议采用专线方式接入。其接入的组网方式和传统的专线组网一致。比如公交总公司与分公司，重要公交枢纽，高速公路，交通委，公安局等单位的互联，电子站牌与公交总公司互联等等。对于带宽要求不高，流动性强的应用，建议采用无线VPDN方式接入。比如，各个公交车与公交总公司之间，接入方式可为2G或3G，对于定位、调度、信息发布等流量不太高的应用，可采用2G方式，对于车内视频监控等，可采用3G方式。3. 商业模式3.1. 投资成本估算按照500台公交车进行估算，车载前端设备成本包括安装费。1、 车载前端设备成本估算档次功能内容硬件配置单台车载硬件价格(元）基本定位调度GPS、GPRS传输模块2000中档定位调度、视频监控GPS、DVR、WCDMA/GPRS传输模块、车内4摄像头7000高级定位调度、视频监控、信息发布GPS、DVR、WCDMA/GPRS传输模块、2广告屏、车内4摄像头90002、 总成本估算档次内容平台(万元）车载硬件（万元）合计（万元）基本定位86 100186 中档定位、视频122 350472 高级定位、视频、信息发布172 450622 3、 总成本核算到每台车的成本估算档次内容平台（元）车载硬件（元）单车合计（元）基本定位1713 20003713 中档定位、视频2432 70009432 高级定位、视频、信息发布3388 900012388 3.2. 商业模式智能公交项目运作的模式主要有三种，分别为客户自建模式、平台租用模式和运营分成模式。3.2.1客户自建模式此模式客户出资进行项目建设，包括智能公交平台、电子站牌、车载终端，系统集成商提供平台到车载终端的整体解决方案，联通公司提供接入类产品服务，客户支付网络通信费。适用于客户信息化建设需求迫切，且已申请或落实资金来源的情况。该模式下，各合作方商业关系简单，项目实施快，运营商无需资金投入，不必承担项目运营风险，可通过收取GPS流量费、3G流量费、光纤租用费的形式，参与智能公交项目建设工作，收入稳定。3.2.2平台租用模式此模式由运营商出资建设智能公交平台，公交公司以租用或分期回购的方式使用，运营商在一定期限内回收成本并盈利。客户降低资金投入门槛，按月（年）支付定量费用，运营商从仅提供接入服务，扩展为提供应用服务，拓宽收入来源，同时具备主导能力，逐步形成品牌优势。缺点是运营商需要先期投入一定资金，资金回收可能会有一定风险，并需要运营队伍支撑。3.2.3运营分成模式此模式运营商提供接入类产品服务，公交公司、运营商或第三方进行项目（子项目）的投资建设，第三方可以为政府（宣传）部门、平台提供商、传媒公司等，投资项目运营产生的广告、招商类收益，由公交公司及投资方按比例分成，用于投资方成本回收并盈利。项目运作按照商业化运营模式，借助合作优势，减轻投资压力，增强后期产品开发能力和市场拓展能力，提高运营效率。投资方可与公交公司共享信息系统和发布平台，为双方提供服务。运营商可为双方定制系统功能，提供丰富的广告投放或信息宣传服务，共享收益。缺点是不容易寻找到合适的第三方，并且由于多方参与，协调平衡各方利益有一定难度。各市公司根据与当地公交总公司的接洽情况，综合考虑客户资金、网络运营、市场竞争、投资风险等多方面因素，在确保项目盈利的前提下，选择适合本地的运营模式，确保成功获取项目。4. 资费政策智能公交行业作为2010年省重点开发的领域，为了更加有力地推动公交行业应用领域的市场拓展，促进成功案例进行快速复制，参照集团公司下发的关于集团客户智能公交行业应用应标指导价的通知，资费政策如下：一、智能公交行业应用是基于3G无线上网卡的行业应用，它通过在每辆公交车上安装模拟/数字摄像头，并配置3G无线上网卡，使公交车厢内每个角落都一览无余，主要实现本地硬盘实时录像和回放，及突发事件的实时监控功能，该行业应用不仅使公交公司可随时了解车辆的位置、速度，合理安排运行时间，也使公共安全得到明显改善。二、集团客户智能公交行业应用资费方案设计原则：实行“共享流量”计费模式；基本套餐（必选）分档随入网卡数量n线性递进，设起步套餐，当n20时，须按起步套餐执行；叠加包套餐（可选）与入网卡数量无关，叠加包套餐不独立存在，须叠加在基本套餐上；基本套餐和叠加包套餐均不实行套餐自动升档；整体价格水平与公司现行政策保持一致。三、集团客户智能公交行业应用资费方案：（一）共享流量基本套餐（必选）套餐月费（元）包含定向共享流量超出包内共享流量后收费说明60012GB0.10元/MB起步套餐（n20）n30n600MBn20备注：n为行业客户使用的USIM卡数量说明：1、基本套餐月费=客户入网USIM卡数量n30元，包含定额定向共享流量=n600MB，不区分本地流量和国内漫游流量；2、当客户入网USIM卡数量小于20时，客户若选择共享流量套餐，须按起步套餐执行；客户亦可酌情选择公司现有基于单卡的其他套餐。（二）共享流量叠加包套餐（可选）套餐月费（元）包含定向共享流量超出包内共享流量后收费说明160040GB0.10元/MB超过“基本套餐包内流量”与“叠加包套餐内流量”之和后，按照0.10元/MB收费324090GB4800150GB8400300GB21600900GB300001500GB说明：1、叠加包套餐不独立存在，须叠加在基本套餐上；2、叠加包套餐与客户入网的USIM卡数量无关； 3、叠加包套餐所包含的流量不区分本地流量和国内漫游流量；4、在消费完基本套餐内包含的共享流量后，再消费叠加包套餐内的共享流量；5、叠加包套餐所含共享流量当月有效。（三）平台使用功能费若智能公交中心管理平台是由中国联通（或中国联通与SI合作）建设运营，则智能公交产品入网客户需另行支付平台使用功能费。平台使用功能费按月、按客户入网USIM卡数量收取。资费标准暂定：20元/月*卡。四、相关要求：（一）本方案中的基本套餐和叠加包套餐仅包含定额定向数据流量，限在集团客户数据专网内使用，不开放互联网公网访问功能，关闭语音、短信功能。（二）本方案用作智能公交产品应标指导价，但不作为唯一指定的资费模板。分公司亦可根据实际情况，套用前期集团公司印发的有关3G行业应用“大流量无线上网卡应标指导价”或“小流量无线上网卡应标指导价”（参见中国联通集团2009 597号文件）。基于2G GPRS实施的智能公交项目，套用本省2G相关资费政策执行。（三）各省分公司在参与具体项目投标时，如套用本共享流量套餐模板，要采用“一事一报”的方式报集团公司审批，待集团公司批准后执行。套餐资费相关信息必须录入ESS/BSS。（四）本方案仅供各省分公司参加集团客户投标时内部使用，为避免竞争对手的恶性降价，不得在集团公司公司任何渠道上以任何方式公开发布与宣传。5. 成功案例5.1. 济南公交3G视频监控项目为确保11届全运会安全顺利得召开，有效得维护社会稳定，为构建“平安济南、数字公交、和谐公交”提供良好的社会环境，济南公交公司根据实际情况，提出建设济南公交3G监控系统。公交车辆3G视频监控系统分为车载3G监控报警子系统、网络基础子系统、监控报警中心及分控中心子系统构成。车载前端通过APN拨号接入山东联通移动VPDN平台，通过千兆电路汇聚到在公交监控中心。整个网络与互联网无关，且有线部分均为专线方式，从而确保了网络安全。该项目2009年9月启动，山东联通获得监控平台、城域网集成及3000辆公交车前端份额。整个项目采用ICT建设模式，硬件设备由联通公司负责采购和集成，公交公司分期付清，项目完成预计新增ICT收入760万。3000多辆公交车每车使用一张USIM卡，每年无线数据收入约90万元。5.2. 河北沧州市智能公交信息化项目 09年是沧州市公交总公司确定的“智能公交建设”年，也是沧州十大工程建设的子工程之一。由于智能公交建设系统涉及领域众多，科技技术含量较高，工程施工投资巨大，客户期望与联通沧州分公司进行合作建设。此项目从08年下半年开始，我公司为客户提供智能公交管理系统一揽子解决方案，经过努力，最终赢得了“智能公交信息化”整体合作项目，并于09年签署了全面合作协议。项目建设共分四项合作内容，分别是车载GPRS无线传输建设、公交电子站牌建设、公交车3G视频监控建设、公交车站视频监控建设项目，具体内容如下：1、 车载GPRS无线传输建设： 现营运公交车共计400台，每车安装SIM卡及车载定位系统，通过GPS/GPRS进行车辆定位、营运调度管理。2、 公交电子站牌建设： 公交公司营运系统与公交站牌通过光纤VPN联网，在公交站牌上放置液晶显示屏，为乘客提供公交信息、线路信息、天气信息、广告信息。双方通过广告招商收益回收成本及盈利，目前此工程正在实施，预计11月上旬开通。3、 公交车3G视频监控建设：在公交车内安装基于WCDMA技术的视频监控前端，通过3G网络传输视频信号，公交公司通过服务器、电视墙进行视频存储和监控。4、公交车站视频监控建设：在公交车站安装视频监控系统，能及时了解公交线路客流，并起到安全防范的作用，通过沧州分公司宽视界平台及光纤接入实现客户需求。 目前车载GPRS无线传输建设工程已经完成，并完成了400张GPRS卡的测试，已经进入运营中；公交电子站牌建设工程进入实施阶段，预计11月上旬完成；公交车3G视频监控项目要求年底前完成，客户认可根据3G建设步伐推迟；公交车站监控项目光纤线路正在施工中，预计年底前完成此项目是河北联通首次“智能公交综合系统”一揽子解决项目，整体项目涉及基于2G网络的GPRS传输系统、基于宽视界的视频监控系统、基于3G网络的视频监控系统、公交站牌电子屏广告招商项目等众多方面的信息化合作。此项目实施后，不仅为我公司带来每年数百万通信收益，加深了我公司与沧州公交的战略合作关系，同时能对其他地市的智能