公交车智能车载终端设计

1、公交车智能车载终端公交车智能车载终端设计说明书设计说明书XXXXXXXXXXXX二二一三年七月一三年七月公交车智能车载终端初步设计2目目 录录第第 1 章、章、 需求分析需求分析 .51.1 需求概述需求概述.51.1.1 采集数据.51.1.2 接受调度中心的下发指令.61.1.3 车内功能.71.1.4 设备清单.81.1.5 功能实现要求.91.2 业务流程分析业务流程分析 .101.2.1 驾驶员上班签到业务流程.101.2.2 驾驶员下班签退业务流程.111.2.3 线路运营业务流程.111.2.4 发车业务流程.121.2.5 支付业务流程.121.2.6 遇险报警业务流程.131

2、.2.7 语音通话业务流程.141.2.8 异常事件预警业务流程.14第第 2 章、章、 需求实现说明需求实现说明.162.1 采集数据采集数据.162.2 接受调度中心的下发指令接受调度中心的下发指令 .182.3 车内功能车内功能.202.4 设备清单设备清单.212.5 功能实现要求功能实现要求 .24第第 3 章、章、 终端初步设计方案终端初步设计方案.273.1 概述概述.273.2 功能功能说说明明.30公交车智能车载终端初步设计33.2.1 设备整体功能.303.2.2 监控录像功能.313.2.3 数据采集功能.323.2.4 双向通讯功能.333.2.5 自动报站功能.333

3、.2.6 违规提示功能.343.2.7 语音提示，文字转语音功能（TTS）.343.2.8 调度支持功能.343.2.9 报警功能.353.2.10 与投币机、POS机互连.353.2.11 客流采集功能和客流采集器接口.353.2.12 CAN总线支持功能.363.2.13 信息发布屏和电子路牌支持功能.363.2.14 远程升级更新功能.363.2.15 设备自检功能.363.2.16 设备自动校时功能.373.2.17 设备自动关机休眠和唤醒功能.373.3 性能指标性能指标.373.3.1 整机技术指标.373.3.2 整机规格尺寸要求.383.3.3 设备显示器技术指标.383.3.

4、4 车内摄像头技术指标.383.3.5 视频监控技术指标.383.3.6 系统接口.39公交车智能车载终端初步设计4第第 1 章、章、 需求分析需求分析1.1需求概述需求概述车载终端是车辆状态信息采集的重要工具，是公交调度指挥系统和整个智能公交系统的重要基础工具，车载终端的好坏将直接影响到项目的成败。车载设备将围绕：数据采集、接受调度中心的下发指令、车内功能、设备清单和功能要求五个方面进行定义。1.1.1 采集数据采集数据车载设备主要负责采集：车辆状态、进出场站和路口信息、到站信息、开关门记录、视频信息、司机身份信息、车厢温度、车厢湿度、里程数、司机语音通话信息、线路方向信息、车内设备状态、I

5、C 卡刷卡记录等信息。 车辆状态。包括：时间、经度、纬度、高度、速度、角度方向、卫星数、状态（事故、维修、报警、空车、满载、路堵）等属性。车辆状态是监控车辆行为的重要基础数据。 进出场地、站台和路口信息。包括：场地站台或路口的名称、时间、进入或离开标记。站台进出信息与公交服务信息发布，车辆行驶规范监控密切相关，场地进出信息与车辆调度工作密切相关，路口进出信息可以与交警部门互动实现信号灯优先策略调整。这些信息也可以用于补充车辆状态信息。 到站信息。包括：站台名称、线路名称、车辆牌照、进站时间、出站时间、上客人数、下客人数、刷卡种类和数量、投币金额，有条件的情况下能够收集公交站台人员的空、满状态。

6、到站信息是最重要的核心数据，所有功能建设都是围绕着能够正确获取到站信息，所有的数据分析工作都是以到站信息为根本开展的。公交车智能车载终端初步设计5 开关门记录。包括：站台信息、车辆牌照、前后门标记、时间、开门或关门动作、经度、纬度。开关门记录用于判断司机的规范操作，也可以用于推演站台人群数量。 视频信息。包括：各路摄像机的视频录像。 司机身份信息。包括：时间、姓名、工号、所用车辆牌照。 车厢温度。包括：车辆牌照、传感器位置、时间、温度值。 里程数。包括：时间、公里数、存油量。 司机语音通话信息。包括：时间、语音通话的数字形式记录。可以回放。 线路方向信息。包括：时间、车辆牌照、行驶线路、行驶方

7、向。 车内设备状态。包括：发动机温度和转速、轮胎温度、后机仓温度、车辆故障代码信息、转向、刹车、档位、点火起步、油门等状态。 IC 卡刷卡记录。包括：卡号、消费时间、消费金额、线路、汽车编号等。用于与卡公司结算。1.1.2 接受调度中心的下发指令接受调度中心的下发指令公交车载设备采集的数据与公交车辆所处的状态存在密切关联，这些关联是通过下发指令予以明确的。下发指令主要包括：调度指令、停运指令、线路数据、路口数据、场地数据、语音信息、车辆速度调整信息、定时回传间隔设置、文本信息、TTS 文本信息等。 调度指令。包括：司机、车辆、线路、发车时间、越站要求等。车载终端收到指令后要根据车辆实际位置、发

8、车时间，结合线路数据生成进出站台信息和到站信息。 停运指令。包括：车辆、停运时间。车载终端收到指令后要根据停运时间结束发送进出站台信息和到站信息。公交车智能车载终端初步设计6 线路数据。包括：站台序列、首末班时间、方向、票价及翻牌信息、限速信息等。线路数据是产生进出站台信息和到站信息的重要依据。 路口数据和场地数据。包括：名称、经纬度范围等数据。是车辆产生进出路口和场地信息的重要依据。 语音信息。包括：发布条件、数字化的音频信息、发布方式（车厢内或司机） 。车辆在满足发布条件时向车厢内或司机发布音频信息。 车辆速度调整信息。本信息用于提示司机调整速度，在车辆还未拥挤在一起前就拉开车辆间距。 定

9、时回传间隔设置。设置车辆状态信息上报的时间间隔。 文本信息。在车载终端上显示文字。 TTS 文本信息。将文字信息以语音的方式播放，面向车厢内或司机。1.1.3 车内功能车内功能车载终端除了接受下发指令和上传采集数据以外，还需要实现一系列车厢内的功能，具体包括：语音报站、票价翻牌、站台及方向显示、下站信息预报、车载电话通话、车厢监听功能、车载设备唤醒功能等。 语音报站。根据车辆位置进行自动报站，本功能实现后公交车上将不再按装语音报站器，司机也不用进行人工操作。 票价翻牌。根据车辆位置进行票价调整，本功能实现后司机不再进行人工操作调整票价。 站台及方向显示。在车辆右侧上车处显示车辆线路和行驶方向，

10、在车厢内部现实下一站的名称。 下站信息预报。发布下一站其他线路的车辆站距数。 车载电话通话功能。通过车载电话和司机通话。 车厢监听功能。后台可以监听车厢内的语音信息。公交车智能车载终端初步设计7 车载设备唤醒功能。对车载设备进行远程唤醒，提前初始化和搜索卫星定位信号。GPS 冷启动后需要 30 秒以上的时间，等司机上车启动会影响到营运，唤醒功能提前远程唤醒车载设备，缩短定位响应时间。1.1.4 设备清单设备清单综合上述数据采集、下发指令和车内功能，整个公交车需要配备下列设备：车载主机、卫星定位设备、无线通讯设备、射频标签、功放、小音箱、POS 机、温度感应器、CAN 总线对接、摄像头、司机麦克

11、风、司机端视频显示、智能投币机、客流统计设备、碰撞感应器、信息发布屏、电子票价牌、电子路牌、语音播报按钮、路码表、量油器。 车载主机。支撑相关车载设备的数据发送，校验、存储等逻辑运算功能，管理车载设备，控制数据有效性。 卫星定位设备。采用北斗或 GPS 技术，采集公交营运车辆的数据形成时间、位置、高度、速度、行驶方向、角度，收集进出公交站、场时间，进出状态信息、途径主要道路路口的时间与进出状态。 无线通讯设备。为数据采集、下发指令提供实时传输通道。采用双路通讯机制，平时一路传输数据、一路传输视频，一个链路出现故障时可以利用另一个链路传输数据。 射频标签。在停车场、首末站、重点公交站台、室内停车

12、场入口、隧道入口部署射频读取设备补充采集进出场地、站台、路口和相关区域的信息。 功放。车厢内广播声音时需要使用功放。 小音箱。面向司机发布声音时需要使用。 POS 机。读取 IC 卡消费信息。 温度感应器。共部署 4 只，分别放置在空调出风口、前门、后门和车厢内，总体掌握车厢内的温度情况。公交车智能车载终端初步设计8 湿度感应器。 （可选） 。 CAN 总线对接。通过对接获取车辆的发动机、档位、油门、刹车、转向、里程、油量等车辆行驶状态数据。 摄像头。共部署 6 路，分别在车前、车后、上客门、下客门、车厢内、驾驶座。其中驾驶座用于观察驾驶员行为。 司机麦克风。司机与后台通话时使用。 车厢拾音器

13、。获取车厢内部的相关声音。 司机端视频显示。倒车时观察车后情况，进站后观察下客情况。 智能投币机。统计投币情况，计算投币人数。将根据刷卡量和投币金额的比例，结合客流情况和客流采集要求，在有需要的车辆上安装该设备。 客流统计设备。前门使用智能投币机和 POS 机计算上客情况（同时预留专用客流统计设备接口） ，在后门安装客流统计设备计算下客情况。 信息发布屏。发布下站信息预报，公交车辆行驶的电子线路图和线路调整信息（需要对使用流媒体屏的发布形式进一步论证） 。 电子票价牌。显示当前站台投币金额。 电子路牌。显示车辆行驶方向。 语音播报按钮。预设定语音播报信息播放功能，司机在发现疑似小偷时会通过语音

14、播报“人多拥挤，请注意保管好随身携带的物品” ，公交分局已经提出一旦出现这类语音提示时将车辆位置信息报送给他们，以便分析数据部署警力。 路码表。记录车辆行驶的有效里程。 量油器。记录油箱存油量。 LED 对外信息发布屏（可选） 。结合交通运输指挥中心建设需求，平时通过公交车对外发送公益宣传信息、广告、道路疏导信息等，涉及应急情况时可以向应急事件发生地周围的公交车发送应急处置的动态信息。公交车智能车载终端初步设计91.1.5 功能实现要求功能实现要求根据车载终端的应用要求，对功能的实现方式提出明确要求： 平台切换。按部标要求设备必须能同时与两个后台进行通讯，能自动切换和按指令切换，当一个平台出现

15、故障时通过自动切换保持系统的正常运行。 盲区补传功能。遇到通讯盲区无法传输数据时设备能够缓存数据，在链路恢复后补传。 短信通讯机制实现。长期无法传输数据时可以利用短信通道传输数据。 数据收发校验机制。通过校验机制确保数据收发的稳定性。 双重机制保证数据采集。重点数据要有两个以上采集方式，互为补充、互为校验。 设备连线。设备之间的连线尽量采用线控接口方式，便于更换。易损部件尽可能独立出来，降低维护成本。 数据导出。数据可以通过本地方式传输（USB 接口） 。 日志。设备内部保留日志功能便于分析，日志可以远程导出。 自检。提供自检功能和本机报警功能，便于及时发现错误，自检结果也要能及时上报监控中心

16、。 远程升级。终端软件能够进行本地和远程升级，远程升级具备策略控制机制可定向升级。 换乘优惠。POS 机要支持换乘优惠功能。 数据预存机制。线路信息、调度指令可以预存，并提供定时处置机制。公交车智能车载终端初步设计101.2业务流程分析业务流程分析1.2.1 驾驶员上班签到业务流程驾驶员上班签到业务流程驾驶员上班签到业务参与者为驾驶员、公共汽车、监控指挥中心。主要业务流程为：（1）驾驶员在管理室进行上班签到；（2）驾驶员点火启动公共汽车，车辆启动后车辆当前状态为“未上岗”；（3）驾驶员检查车况后正常后使用 IC 卡在公交 POS 机进行刷卡操作，公共汽车车载设备判断证件的合法有效性；（4）若为

17、有效合法证件，则公共汽车驾驶员正常上岗签到，公共汽车语音、文字提示驾驶员签到成功同时进入待运状态；（5）正常签到后，公共汽车并将当班驾驶员信息、车辆位置信息、设备工作状态等信息上传至监控指挥中心，监控指挥中心确定公共汽车当班驾驶员情况及公共汽车设备情况。1.2.2 驾驶员下班签退驾驶员下班签退业务流程业务流程公共汽车驾驶员下班签退业务参与者为公共汽车驾驶员、公共汽车、监控指挥中心。主要业务流程为：（1）公共汽车驾驶员在车辆空车非营运状态下（下班签退流程只能在车辆状态为非营运时才可进行） ，使用 IC 卡在 POS 机进行下班签退刷卡操作；（2）公共汽车判断 IC 卡证件的合法有效性；（3）若为

18、有效合法证件，公共汽车驾驶员正常下班签退，公共汽车语音、文字提示驾驶员进入停运状态；公交车智能车载终端初步设计11（4）正常签退后，公共汽车将当班驾驶员签退、车辆位置等信息上传至监控指挥中心；（5）如上一班驾驶员签退异常或忘记签退，下一班司机上岗签到时上一班自动做驾驶员签退处理，并将相应信息上传至监控指挥中心。1.2.3 线路运营线路运营业务流程业务流程线路运营业务参与者为调度员、公共汽车驾驶员、公共汽车、监控指挥中心，主要业务流程为：（1）驾驶员上班签到后，公共汽车进入“司机签到”状态；（2）调度员获得“司机签到”后，根据调度计划，下发车辆实际运营线路；（3）车载设备获得调度指令后，选择预先

19、存储的线路数据准备运行，并设置信息发布屏、POS 机、电子路牌等设备的线路信息，并向中心回传相应设置状态；（4）公共汽车驶出停车场开始营运，按位置上传要求将车辆的卫星定位信息、运行信息上传至监控指挥中心；（5）车辆完成线路营运计划，开回停车场，驾驶员停车下班签退，完成线路营运过程。1.2.4 发车业务流程发车业务流程发车业务参与者为调度员、公共汽车驾驶员、公共汽车、监控指挥中心，主要业务流程为：（1）公共汽车进入始发站，进入“等待发车”状态；公交车智能车载终端初步设计12（2）调度员获得“等待发车信息”后，根据调度计划，在发车时间到达前下发车辆发车指令，指定发车时间；（3）车载设备获得发车指令

20、后，以声音、文字的方式提示驾驶员发车，驾驶员在终端设备上进行手动确认操作并回传中心后正式发车； （4）公共汽车在规定发车时刻，驶出始发站，完成发车，按位置上传要求将车辆的卫星定位信息、运行信息上传至监控指挥中心。1.2.5 支付业务流程支付业务流程乘客支付业务参与者为乘客、公共汽车驾驶员、公共汽车、监控指挥中心，主要业务流程为：（1）车辆到站后，乘客上车；（2）若乘客选择刷卡结算，乘客在公交 POS 机上进行刷卡结算操作；（3）若刷卡成功，完成与乘客的结算。公共汽车车载终端将本次营运数据及刷卡交易数据上传至监控指挥中心。若刷卡失败，公共汽车驾驶员请乘客改用现金支付；（4）若乘客选择现金支付，将

21、现金投入投币箱。车载终端将投币信息上传至监控指挥中心。1.2.6 遇险报警遇险报警业务流程业务流程遇险报警业务参与者为公共汽车驾驶员、乘客、监控指挥中心。（1）驾驶员在公交车内遇到抢劫或危及个人安全的时候，按报警开关触发遇险报警业务处理；（2）按报警开关后，公共汽车拍照车内照片并上传至监控指挥中心（公共公交车智能车载终端初步设计13汽车企业） ，监控指挥中心收到报警信息后，记录报警信息，查看上传的照片，并启动监听，判断报警情况是否真实。如经判断，报警为误报警，联系公共汽车驾驶员后，监控指挥中心解除公共汽车的报警。若情况属实则进入第 3 步；（3）在监听和视频在线跟踪过程中，监控指挥中心（公共汽

22、车企业）判断预警是否结束，若结束则解除预警，记录预警处理结果，否则继续保持监听和视频在线跟踪状态；若险情进一步恶化，则进入报警状态；（4）公共汽车车载摄像头进行实时传输，将现场视频进行存储并上传至监控指挥中心（公共汽车企业） ；后台管理系统判断报警是否真实；（5）如判断遭遇险情，监控指挥中心（公共汽车企业）对该车辆启动实时跟踪，进入下一步；若未发现异常，则改为通话，询问驾驶员情况，确认后解除报警指令，并记录本次报警处理结果；（6）确认报警后，监控指挥中心（公共汽车企业）联系公安，并将该车的实时信息通知公安部门进行联动处理；（7）当解救成功、险情结束时，监控指挥中心向公共汽车发送解除报警指令，恢

23、复正常营运状态，记录本次报警处理结果。1.2.7 语音通话业务流程语音通话业务流程语言通话业务的参与者为公共汽车驾驶员，公共汽车驾驶员可通过车载设备与调度服务中心、监控指挥中心、公共汽车企业等进行通话，也可根据预先设置好的电话号码本选择电话号码进行通话。1.2.8 异常事件预警业务流程异常事件预警业务流程异常事件预警业务参与者：监控指挥中心（行管部门） 、公共汽车企业、公共汽车驾驶员；主要业务流程为：公交车智能车载终端初步设计14（1）监控指挥中心根据城市内公共汽车的整体运行态势进行分析：结合公共汽车在营运时段内的设备在线情况、位置情况、驾驶员上班情况、停运情况、进出站情况等能描述公共汽车行业

24、运行态势的数据进行异常判断分析，结合历史运行数据进行评估完成异常事件的预警。异常情况包括： 越站； 滞站； 不停车开关门； 路堵； 超速； 车辆故障； 事故。（2）监控人员判定为运行异常后，掌握异动车辆的详细信息、当班驾驶员、所属企业等，及时通知行管部门及公共汽车企业进行处理。（3）实时监控事件处理情况，并进行详细记录。公交车智能车载终端初步设计15第第 2 章、章、 需求实现说明需求实现说明车载终端是车辆状态信息采集的重要工具，是公交调度指挥系统和整个智能公交系统的重要基础工具，车载终端的好坏将直接影响到项目的成败。车载设备将围绕：数据采集、接受调度中心的下发指令、车内功能、设备清单和功能要

25、求五个方面进行定义。2.1采集数据采集数据车载设备主要负责采集：车辆状态、进出场站和路口信息、到站信息、开关门记录、视频信息、司机身份信息、车厢温度、车厢湿度、里程数、司机语音通话信息、线路方向信息、车内设备状态、IC 卡刷卡记录等信息。 车辆状态。包括：时间、经度、纬度、高度、速度、角度方向、卫星数、状态（事故、维修、报警、空车、满载、路堵）等属性。车辆状态是监控车辆行为的重要基础数据。实现说明：其中时间、经度、纬度、高度、速度、角度方向、卫星数通过串口直接从定位模块获得，状态（事故、维修、报警、空车、满载、路堵）由驾驶员根据实际情况在调度屏设置。 进出场地、站台和路口信息。包括：场地站台或

26、路口的名称、时间、进入或离开标记。站台进出信息与公交服务信息发布，车辆行驶规范监控密切相关，场地进出信息与车辆调度工作密切相关，路口进出信息可以与交警部门互动实现信号灯优先策略调整。这些信息也可以用于补充车辆状态信息。实现说明：终端可以预存停车场、公交运行线路数据，对于停车场位置判断，结合 RFID 和卫星定位数据，解决进出停车场判断，进出站和进出路口，公交智能终端主要利用模块的位置数据与预存的信息比对，在定位盲区、关键站点和关键路口可以增加 RFID 来补偿，保障车辆运行位置预测准确。公交车智能车载终端初步设计16 到站信息。包括：站台名称、线路名称、车辆牌照、进站时间、出站时间、上客人数、

27、下客人数、刷卡种类和数量、投币金额，有条件的情况下能够收集公交站台人员的空、满状态。到站信息是最重要的核心数据，所有功能建设都是围绕着能够正确获取到站信息，所有的数据分析工作都是以到站信息为根本开展的。实现说明：到站信息主要通过卫星定位与预存线路数据匹配算法，在特定区域可结合 RFID 和里程推导算法相结合的方式来判断进出站，利用 POS 机和智能投币箱获取上客人数和公交刷卡数据及乘客投币数据，利用客流采集器采集下客信息，可增加图片分析处理模块对站台拥挤程度进行判断。 开关门记录。包括：站台信息、车辆牌照、前后门标记、时间、开门或关门动作、经度、纬度。开关门记录用于判断司机的规范操作，也可以用

28、于推演站台人群数量。实现说明：通过采集车上的开关门信号，对车辆的开关门动作进行监管，与定位信息和线路数据结合计算，进行带速开门和越站判断。通过在站台开门时间来模拟推算站台拥挤情况。 视频信息。包括：各路摄像机的视频录像。实现说明：直接从摄像头获得模拟数据，进行数字压缩，完成录像功能，并可以根据需要，提供与存储不同的码流供实时视频传输。 司机身份信息。包括：时间、姓名、工号、所用车辆牌照。实现说明：通过与 POS 机的接口，获得司机 IC 卡信息，获得司机身份信息。 车厢温湿度。包括：车辆牌照、传感器位置、时间、温湿度值。实现说明：通过与温湿度传感器连接，获得车内温度，设置 4 个温度采集点，分

29、别放置在空调出风口、前门、后门和车厢内，掌握车厢内的温度情况，部署 3个湿度，分别放置在前门、后门和车厢内，掌握车厢内湿度的情况。公交车智能车载终端初步设计17 里程数。包括：时间、公里数、存油量。实现说明：通过与 CAN 总线相连获得里程和油量数据，对于无 CAN 总线的车辆，通过速度脉冲和油量传感器获得相关数据。 司机语音通话信息。包括：时间、语音通话的数字形式记录。可以回放。实现说明：采用音频压缩通话内容，存储最近的 100 个通话记录和通话内容。 线路方向信息。包括：时间、车辆牌照、行驶线路、行驶方向。实现说明：通过线路数据和车辆位置匹配算法获得车辆的运行线路和行驶方向信息。 车内设备

30、状态。包括：发动机温度和转速、轮胎温度、后机仓温度、车辆故障代码信息、转向、刹车、档位、点火起步、油门等状态。实现说明：通过 CAN 总线获得相关数据，对于无 CAN 总线或总线数据不全的通过加装专用采集模块获得。 IC 卡刷卡记录。包括：卡号、消费时间、消费金额、线路、汽车编号等。用于与卡公司结算。实现说明：通过与 POS 机接口，获得每一笔刷卡记录包括卡号、消费时间、消费金额线路、汽车编号等信息，也可以通过批量上传来校验。2.2接受调度中心的下发指令接受调度中心的下发指令公交车载设备采集的数据与公交车辆所处的状态存在密切关联，这些关联是通过下发指令予以明确的。下发指令主要包括：调度指令、停

31、运指令、线路数据、路口数据、场地数据、语音信息、车辆速度调整信息、定时回传间隔设置、文本信息、TTS 文本信息等。 调度指令。包括：司机、车辆、线路、发车时间、越站要求等。车载终公交车智能车载终端初步设计18端收到指令后要根据车辆实际位置、发车时间，结合线路数据生成进出站台信息和到站信息。实现说明：车载终端获得中心下发的运行线路信息，执行相应运行计划，在始发站获得中心下发发车指令后，通知驾驶员发车，并进行线路匹配算法，进行进出站判断。 停运指令。包括：车辆、停运时间。车载终端收到指令后要根据停运时间结束发送进出站台信息和到站信息。实现说明：调度中心在车辆不在线路上营运时可以下发停运指令，终端收

32、到后通知驾驶员，车辆停止营运。 线路数据。包括：站台序列、首末班时间、方向、票价及翻牌信息、限速信息等。线路数据是产生进出站台信息和到站信息的重要依据。实现说明：线路数据包括线路号、线路宽度，线路站点的序号、名称、经纬度、票价及翻牌信息、首末班时间、上下行标志，线路关键点的经纬度、限速值、提示语。 路口数据和场地数据。包括：名称、经纬度范围等数据。是车辆产生进出路口和场地信息的重要依据。实现说明：名称、中心点经纬度、异型多边形电子围栏坐标数据、距离范围、提示语。 语音信息。包括：发布条件、数字化的音频信息、发布方式（车厢内或司机） 。车辆在满足发布条件时向车厢内或司机发布音频信息。实现说明：可

33、以以文字或语音文件的方式存储在设备里，设置语音提醒条件，设定语音提醒对象，通过条件判定或人工手动方式触发语音提示信息。 车辆速度调整信息。本信息用于提示司机调整速度，在车辆还未拥挤在一起前就拉开车辆间距。实现说明：调度软件根据线路车辆运行情况，调整车间距，下发车速调整指公交车智能车载终端初步设计19令，终端收到后提醒驾驶员加速或减速，以保持比较好的车间距。 定时回传间隔设置。设置车辆状态信息上报的时间间隔。实现说明：设定位置回传的间隔，终端按设定的间隔自动回传位置状态信息。 文本信息。在车载终端上显示文字。实现说明：中心下发文字信息，终端显示，并可以设置是否自动播报。 TTS 文本信息。将文字

34、信息以语音的方式播放，面向车厢内或司机。实现说明：中心下发文字信息，设置是否自动播报及提示对象，根据实际需要终端进行播报。2.3车内功能车内功能车载终端除了接受下发指令和上传采集数据以外，还需要实现一系列车厢内的功能，具体包括：语音报站、票价翻牌、站台及方向显示、下站信息预报、车载电话通话、车厢监听功能、车载设备唤醒功能等。 语音报站。根据车辆位置进行自动报站，本功能实现后公交车上将不再按装语音报站器，司机也不用进行人工操作。实现说明：终端根据车辆位置匹配线路数据算法，自动计算进出站信息，从而进行自动报站，取代纯手工报站。 票价翻牌。根据车辆位置进行票价调整，本功能实现后司机不再进行人工操作调

35、整票价。实现说明：终端根据车辆位置匹配线路数据算法，自动计算进出站信息，按照站点规定的票价信息，设置票价显示，取代司机人工操作。 站台及方向显示。在车辆右侧上车处显示车辆线路和行驶方向，在车厢内部现实下一站的名称。实现说明：终端根据车辆位置匹配线路数据算法，自动计算进出站信息，与公交车智能车载终端初步设计20电子路牌相连，告知其显示车辆线路和行驶方向，与信息发布屏相连，告知其显示下一站名称。 下站信息预报。发布下一站其他线路的车辆站距数。实现说明：终端从调度中心获得下一站其他线路车辆的到站信息，通过与信息发布屏相连，告知相关信息。 车载电话通话功能。通过车载电话和司机通话。实现说明：驾驶员根据

36、实际需要，可以拨打系统设置的电话进行联络，终端自动进行录音。 车厢监听功能。后台可以监听车厢内的语音信息。实现说明：车辆报警后，指挥中心可以进行监听，获得车厢内驾驶员附近的声音信息。 车载设备唤醒功能。对车载设备进行远程唤醒，提前初始化和搜索卫星定位信号。GPS 冷启动后需要 30 秒以上的时间，等司机上车启动会影响到营运，唤醒功能提前远程唤醒车载设备，缩短定位响应时间。实现说明：终端设置点熄火信号采集，当熄火后达到规定时间，设备进入休眠状态，仅保留无线通信链路，其他功能关闭降低功耗，调度中心根据需要，可远程唤醒设备相关功能，减少初始化定位对营运业务的影响。2.4设备清单设备清单综合上述数据采

37、集、下发指令和车内功能，整个公交车需要配备下列设备：车载主机、卫星定位设备、无线通讯设备、射频标签、功放、小音箱、POS 机、温度感应器、CAN 总线对接、摄像头、司机麦克风、司机端视频显示、智能投币机、客流统计设备、碰撞感应器、信息发布屏、电子票价牌、电子路牌、语音播报按钮、路码表、量油器。 车载主机。支撑相关车载设备的数据发送，校验、存储等逻辑运算功能，公交车智能车载终端初步设计21管理车载设备，控制数据有效性。实现说明：主机内置了定位、无线通信、视频压缩模块，与各功能设备进行通信，通过嵌入式软件完成数据采集分析综合处理，实现设备相关功能。 卫星定位设备。采用北斗或 GPS 技术，采集公交

38、营运车辆的数据形成时间、位置、高度、速度、行驶方向、角度，收集进出公交站、场时间，进出状态信息、途径主要道路路口的时间与进出状态。实现说明：北斗/GPS 兼容模块内置在主机内，提供位置原始数据，以便主机计算处理。 无线通讯设备。为数据采集、下发指令提供实时传输通道。采用双路通讯机制，平时一路传输数据、一路传输视频，一个链路出现故障时可以利用另一个链路传输数据。实现说明：采用双路通信模块，保证数据传输链路，分别进行数据传输和视频传输，互为链路备份。 射频标签。在停车场、首末站、重点公交站台、室内停车场入口、隧道入口部署射频读取设备补充采集进出场地、站台、路口和相关区域的信息。实现说明：在车内放置

39、射频标签，在装有射频读取设备的区域作为补充定位手段获得车辆位置信息。 功放。车厢内广播声音时需要使用功放。实现说明：专用功放模块，与车上喇叭相连，根据提示需要，使用相应喇叭进行声音提示。 小音箱。面向司机发布声音时需要使用。实现说明：司机专用喇叭，用于业务指令语音提醒司机。 POS 机。读取 IC 卡消费信息。实现说明：通过 485 与终端连接，获取 IC 卡刷卡交易信息。 温度感应器。共部署 4 只，分别放置在空调出风口、前门、后门和车厢公交车智能车载终端初步设计22内，总体掌握车厢内的温度情况。实现说明：专用设备通过串口或 RS485 与终端连接，能支持 4 个温度采集点，获得车厢内的温度

40、情况。 湿度感应器（可选） 。实现说明：专用设备通过串口或 RS485 与终端连接，能支持 3 个温度采集点，获得车厢内的湿度情况。 CAN 总线对接。通过对接获取车辆的发动机、档位、油门、刹车、转向、里程、油量等车辆行驶状态数据。实现说明：配备专用 CAN 总线通信设备与车辆 CAN 总线相连，获得相关信息。 摄像头。共部署 6 路，分别在车前、车后、上客门、下客门、车厢内、驾驶座。其中驾驶座用于观察驾驶员行为。实现说明：通过专用线缆，采用航空接插件与终端相连，从终端供电。 司机麦克风。司机与后台通话时使用。实现说明：司机通话专用麦克风，放置在司机座位附近，用于司机通话。 车厢拾音器。获取车

41、厢内部的相关声音。实现说明：集成在摄像头内，完成车厢内声音采集。 司机端视频显示。倒车时观察车后情况，进站后观察下客情况。实现说明：与司机调度屏共用，倒车时显示车后视频，平时显示中门视屏。 智能投币机。统计投币情况，计算投币人数。将根据刷卡量和投币金额的比例，结合客流情况和客流采集要求，在有需要的车辆上安装该设备。实现说明：专用设备，通过 485 与终端通信，提供投币信息。 客流统计设备。前门使用智能投币机和 POS 机计算上客情况（同时预留专用客流统计设备接口） ，在后门安装客流统计设备计算下客情况。实现说明：专用设备，通过 485 与终端通信，提供客流信息。公交车智能车载终端初步设计23

42、信息发布屏。发布下站信息预报，公交车辆行驶的电子线路图和线路调整信息（需要对使用流媒体屏的发布形式进一步论证） 。实现说明：专用设备，通过串口和视频信号与终端相连，进行信息发布。 电子票价牌。显示当前站台投币金额。实现说明：专用设备，通过串口与终端通信，获得票价信息。 电子路牌。显示车辆行驶方向。实现说明：专用设备，通过串口与终端通信，获得行驶方向信息。 语音播报按钮。预设定语音播报信息播放功能，司机在发现疑似小偷时会通过语音播报“人多拥挤，请注意保管好随身携带的物品” ，公交分局已经提出一旦出现这类语音提示时将车辆位置信息报送给他们，以便分析数据部署警力。实现说明：快捷按钮与终端相连，用于服

43、务用语快捷播报。 路码表。记录车辆行驶的有效里程。实现说明：专用设备，通过串口与终端通信，提供里程数据。 量油器。记录油箱存油量。实现说明：专用设备，通过串口与终端通信，提供油量数据。 LED 对外信息发布屏（可选） 。结合交通运输指挥中心建设需求，平时通过公交车对外发送公益宣传信息、广告、道路疏导信息等，涉及应急情况时可以向应急事件发生地周围的公交车发送应急处置的动态信息。实现说明：专用设备，通过 485 与终端通信，获得需要发布的信息。2.5功能实现要求功能实现要求根据车载终端的应用要求，对功能的实现方式提出明确要求： 平台切换。按部标要求设备必须能同时与两个后台进行通讯，能自动切换和按指

44、令切换，当一个平台出现故障时通过自动切换保持系统的正常运行。公交车智能车载终端初步设计24实现说明：支持两个数据链路（1 个主 APN 和一个备用 APN 两个通道）通信，两链路互为备份，当其中一个链路故障自动切换到另一链路，系统默认选择主APN 作为通讯链路。同时两个链路可根据后台指令进行切换， 盲区补传功能。遇到通讯盲区无法传输数据时设备能够缓存数据，在链路恢复后补传。实现说明：终端预留存储区，能存储 10000 条位置数据或业务运营数据，遇到通讯盲区无法传输数据时，终端缓存数据，链路恢复后补传，数据存储原则是先入先出。 短信通讯机制实现。长期无法传输数据时可以利用短信通道传输数据。实现说

45、明：终端支持短信通信，若数据链路故障，则启动短信通信，将数据通过短信上传。 数据收发校验机制。通过校验机制确保数据收发的稳定性。实现说明：在数据通信传输协议里考虑增加应答或者握手机制，保障数据传输的可靠性。 双重机制保证数据采集。重点数据要有两个以上采集方式，互为补充、互为校验。实现说明：关键业务数据采用两个以上方式采集，如 POS 机交易数据，单笔采集和批量采集，数据汇总统计比对，互为补充、互为校验。 设备连线。设备之间的连线尽量采用线控接口方式，便于更换。易损部件尽可能独立出来，降低维护成本。实现说明：设备间连接，采用车用接插件，便于安装维护。 数据导出。数据可以通过本地方式传输（USB

46、接口） 。实现说明：预留 USB 接口，用于数据导出。 日志。设备内部保留日志功能便于分析，日志可以远程导出。实现说明：对终端关键操作和配置，以及业务关键内容进行日志备份，能通公交车智能车载终端初步设计25过 FTP 远程导出。 自检。提供自检功能和本机报警功能，便于及时发现错误，自检结果也要能及时上报监控中心。实现说明：开机和运行过程中对关键功能进行自检，及时发现终端及外设故障，在司机调度屏显示，并支持远程上报。 远程升级。终端软件能够进行本地和远程升级，远程升级具备策略控制机制可定向升级。实现说明：嵌入式应用程序支持在线升级和本地升级，可支持特定功能模块升级，减少升级数据通信量。 换乘优惠

47、。POS 机要支持换乘优惠功能。实现说明：POS 机根据换乘优惠规定提供换乘优惠。 数据预存机制。线路信息、调度指令可以预存，并提供定时处置机制。实现说明：预存 400 条以上单向线路信息，可根据调度指令执行相应线路，并按计划进行业务运营提醒。公交车智能车载终端初步设计26第第 3 章、章、 终端初步设计方案终端初步设计方案3.1概述概述整个公交车需要配备下列设备：车载主机、卫星定位设备、无线通讯设备、射频标签、功放、小音箱、POS 机、温度感应器、CAN 总线对接、摄像头、司机麦克风、司机端视频显示、智能投币机、客流统计设备、碰撞感应器、信息发布屏、电子票价牌、电子路牌、语音播报按钮、路码表

48、、量油器。图 1 公交车智能车载终端系统组成图 公交车车载智能终端结合了无线通信、卫星定位、语音处理和视频技术等多种技术，利用公共 3G 无线数字移动通信网络，将无线数据传输、卫星定位、短信调度信息、自动报站、手动辅助报站、LED 同步显示到站信息、定时回传、紧急报警、手动服务提示、视频监控，开关门报警、超速报警、远程设置参数、远程更新程序、司机考勤管理、多线路切换、语音通话等功能有机地融合为一个整体，构建一套实时监控、生产运营管理、指挥调度等功能于一体的智能公交车载终端。该终端采用高性能公交车智能车载终端初步设计27低功耗的 32 位处理器，各类数据得到及时和快速的处理，并且按工业级标准设计

49、，采用工业级元器件生产，能够适应公交车恶劣环境下的监控使用。车载智能终端是由 GPS/北斗卫星定位模块、3G 模块、视频模块、语音模块、通讯主板及对外接口等构成。 调度显示屏是司机的交互界面，完成双向的数据交互，同时承担了中门监视和倒车监视用显示器功能； 无线通讯设备。为数据采集、下发指令提供实时传输通道。采用双路通讯机制，平时一路传输数据、一路传输视频，一个链路出现故障时可以利用另一个链路传输数据。 射频标签。在停车场、首末站、重点公交站台、室内停车场入口、隧道入口部署射频读取设备补充采集进出场地、站台、路口和相关区域的信息。 功放。车厢内广播声音时需要使用功放。 小音箱。面向司机发布声音时

50、需要使用。 POS 机。读取 IC 卡消费信息。 温度感应器。共部署 4 只，分别放置在空调出风口、前门、后门和车厢内，总体掌握车厢内的温度情况。 湿度感应器（可选） 。共部署 3 只，分别放置在前门、后门和车厢内，总体掌握车厢内的情况。 CAN 总线对接。通过对接获取车辆的发动机、档位、油门、刹车、转向、里程、油量等车辆行驶状态数据。 摄像头。共部署 6 路，分别在车前、车后、上客门、下客门、车厢内、驾驶座。其中驾驶座用于观察驾驶员行为。公交车智能车载终端初步设计28 司机麦克风。司机与后台通话时使用。 车厢拾音器。获取车厢内部的声音设备。 司机端视频显示。倒车时观察车后情况，进站后观察下客

51、情况。 智能投币机。统计投币情况，计算投币人数。将根据刷卡量和投币金额的比例，结合客流情况和客流采集要求，在有需要的车辆上安装该设备。 客流统计设备。前门使用智能投币机和 POS 机计算上客情况（同时预留专用客流统计设备接口） ，在后门安装客流统计设备计算下客情况。 碰撞感应器。在车辆发生碰撞时发出报警信息。 信息发布屏。发布下站信息预报，公交车辆行驶的电子线路图和线路调整信息（需要对使用流媒体屏的发布形式进一步论证） 。 电子票价牌。显示当前站台投币金额。 电子路牌。显示车辆行驶方向。 语音播报按钮。预设定语音播报信息播放功能，司机在发现疑似小偷时会通过语音播报“人多拥挤，请注意保管好随身携

52、带的物品” ，也可在一旦出现这类语音提示时，将车辆位置信息报送给公交分局，以便分析数据部署警力。 路码表。记录车辆行驶的有效里程。 量油器。记录油箱存油量。 LED 对外信息发布屏（可选） 。结合交通运输指挥中心建设需求，平时通过公交车对外发送公益宣传信息、广告、道路疏导信息等，涉及应急情况时可以向应急事件发生地周围的公交车发送应急处置的动态信息。公交车智能车载终端初步设计293.2功能说明功能说明3.2.1 设备整体功能设备整体功能设备主机整体功能必须具备BD/GPS定位和车载DVR视频录像传输一体化集成的整体要求。设备显示器采用7寸触摸式显示屏，方便公交公司进行调度作业。内置主流嵌入式操作

53、系统Linux系列，具备可编程功能。嵌入式操作系统提供FTP文件传输服务和Telnet或SSH登录服务功能，实现车载终端设备的可维护性和数据的安全性。操作系统本身、内置软件和运营数据等均具备远程更新的能力，确保未来功能调整变化和扩展功能时不需要拆除现有设备。支持远程更新，上述需更新的部分都已文件形式存在，远程更新的文件使用压缩传输，通过校验确保文件在传输中无损坏，远程更新是系统专门的工作模式，如果新文件有问题，直接使用原来的文件，确保终端不会因更新导致无法使用。内嵌BD/GPS精确定位芯片，定位精度小于15米。以BD/GPS跟踪定位为主，其他辅助定位方式为补充。在进入盲区时，自动切换到辅助定位

54、模块进行辅助定位。采用惯性导航算法，可支持车辆速度信号接入，结合内置公交线路矢量化数据进行盲区定位解算，在车速信号可靠的情况下，可以确保定位精度在30米之内。设备支持3G无线通讯功能和接口,供实时数据与视频数据传输。车载终端主机内存（RAM）标配不低于256M，并可扩展到1G以上。车载终端其它数据Flash的存储容量不低于1G，并可扩展到2G以上，用于存储车载智能终端采集的其它全部数据（包括BD/GPS原始数据、运营数据、违规公交车智能车载终端初步设计30数据、司乘考勤数据、调度信息数据、安全数据） 、操作系统和应用程序等。车载终端功能实现比较全面，在实际实施中可根据车辆或者其他条件选择功能的

55、部分实现。3.2.2 监控录像功能监控录像功能视频监控功能，除了必须符合有关部门制定的技术标准外，支持8路同时录像，至少有2个摄像机具备录音功能。提供不少于8路的摄像头接口，接口同时支持音频和视频数据的信号采集，摄像机必须具有红外辅助照明功能。内置图像抓拍和视频监控功能，能够支持8路图像同时定时抓拍，支持8路视频监控和8路视频录像存储。音视频文件保存在内置的存储介质中，音视频专用的存储介质需与智能调度数据的存储介质（SD卡、电子盘、硬盘等）分开，存储空间不少于500G，存储时间不少于15天。通过设备显示屏可以观看实时监控视频，并可以切换为中门、倒车摄像头或全部8路摄像头，方便司机监控车内情况。

56、支持倒车视频自动切换功能。录像的图像分辨率应不低于CIF格式，帧率应不小于6帧（6frame/s） ，监视图像应叠加车辆路牌、车号、日期和时间信息，叠加的字符不影响图像效果。支持视频数据导出功能。利用3G进行实时图像传输时，能够实现最少4路视频的后台同时预览功能，并能够实现“触发式传播” ，仅在此时产生通讯流量。能够利用3G，进行至少4路录像的远程调阅和服务器端存储。应具有司机报警功能，司机报警后，后台系统应有警示声音，同时接入图像信息，直至人工复位。主机及后备存储器应具有抗恶劣情况防护功能，包括防震、防火、防水、防公交车智能车载终端初步设计31高温、防冰冻功能，并提供权威部门的检测书面报告。

57、3.2.3 数据采集功能数据采集功能车辆状态。包括：时间、经度、纬度、高度、速度、方向、卫星数、状态（事故、维修、报警、空车、满载、路堵）等属性。车辆状态是监控车辆行为的重要基础数据。进出场地、站台和路口信息。包括：场地站台或路口的名称、时间、进入或离开标记。站台进出信息与公交服务信息发布，车辆行驶规范监控密切相关，场地进出信息与车辆调度工作密切相关，路口进出信息可以与交警部门互动实现信号灯优先策略调整。这些信息也可以用于补充车辆状态信息。到站信息。包括：站台名称、线路名称、车辆牌照、进站时间、出站时间、上客人数、下客人数、刷卡种类和数量、投币金额，有条件的情况下能够收集公交站台人员的空、满状

58、态。到站信息是最重要的核心数据，所有功能建设都是围绕着能够正确获取到站信息，所有的数据分析工作都是以到站信息为根本开展的。开关门记录。包括：车辆牌照、前后门标记、时间、开门或关门动作、经度、纬度。开关门记录用于判断司机的规范操作，也可以用于推演站台人群数量。视频信息。包括：各路摄像机的视频录像。司机身份信息。包括：时间、姓名、工号、所用车辆牌照。车厢温度。包括：车辆牌照、传感器位置、时间、温度值。里程数。包括：时间、公里数、存油量。司机语音通话信息。包括：时间、语音通话的数字形式记录。可以回放。线路方向信息。包括：时间、车辆牌照、行驶线路、行驶方向。车内设备状态。包括：发动机温度和转速、轮胎温

59、度、后机仓温度、车辆故公交车智能车载终端初步设计32障代码信息、转向、刹车、档位、点火起步、油门等状态。IC卡刷卡记录。包括：卡号、消费时间、消费金额等。用于与卡公司结算。车辆运营数据采集。包括行驶轨迹、班次、车次、车辆状态、加油、维修、空放、保养、包车、停站信息等。车辆违规信息采集。包括超速、急停、急加速、滞站、不进站、带速开关门、开门行车等。安全数据的采集。包括行驶速度、行驶累计时间、非正常开关门的次数和时间等。数据采集的正确率一般达到98%以上，主要指标数据统计准确率要求达到100%（数据采集的2%误差要求通过软件等技术方法进行纠正） 。3.2.4 双向通讯功能双向通讯功能采用GPRS、

60、3G通讯平台，选择双模块来实现。具有良好的断线重连功能，采用了多种重连机制，确保在网络正常时由于异常情况断线后快速重连，断线期间采用盲区补传机制，短信通道作为数据通道的备份。将采集到数据实时传送到中心服务器。能够接收中心传送过来的各种信息和指令。能够同时支持至少2个远程连接；分别用于经常性的定位、车辆状态等小数据量信息的传输，以及偶然性、大数据量的的音视频信息的传输；并且2个连接的建立和断开互不影响。3.2.5 自动报站功能自动报站功能支持自动报站和手动报站两种模式。报站包括预报发车、预报进站、出站、拐弯提醒等语音文字消息。车载终端系统可存储400条以上单向线路的配置信息，可以方便调整运营路线