智能公交系统解决方案

智能公交系统解决方案

二。二二年八月五日

智能公交系统解决方案

目录

1.需求分析.....................................................................1

1.1.行业市场简要分析.........................................................1

1.1.1.行业发展现状...............................................................................................................................1

1.2.行业目前需要解决的问题...................................................2

1.2.1.安防需求.......................................................................................................................................2

7.2.2.失物求助.......................................................................................................................................2

1.2.3.协助破案.......................................................................................................................................2

1.2.4.车流/候车乘客疏导....................................................................................................................2

1.2.5.社会需求.......................................................................................................................................3

L2.6.信息化管理...................................................................................................................................3

2.解决方案......................................................................4

2.1.概述......................................................................4

2.2.设计目标..................................................................4

2.2.1.安防管理.......................................................................................................................................4

2.2.2.实时监管.......................................................................................................................................4

2.2.3.数据分析统计...............................................................................................................................5

2.2.4.强大的为民办事功能.................................................................................................................5

2.2.5.辅助决策功能...............................................................................................................................5

2.2.6.犷展兼容能力...............................................................................................................................6

2.2.7.创造强大附加价值......................................................................................................................6

2.3.设计原贝I]................................................................................................................................................6

2.3.1.合适性............................................................................................................................................6

2.3.2.稳定性............................................................................................................................................7

2.3.3.开放性............................................................................................................................................7

2.3.4.可维护性........................................................................................................................................7

2.3.5.安全性............................................................................................................................................7

2.3.6.可扩展性........................................................................................................................................8

2.3.7.系统容量.......................................................................................................................................8

2.4.系统设计..................................................................8

2.4.1.总体架构.......................................................................................................................................8

2.4.2.调度指挥中心...............................................................................................................................9

2.4.3.公交车载单元.............................................................................................................................12

2.4.4.公交站电子站牌.........................................................................................................................13

2.5.解决方案优势.............................................................17

2.5.1.细化行业需求.............................................................................................................................17

2.5.2.丰富统计报表.............................................................................................................................17

2.5.3.强大的跨平台服务能力...........................................................................................................17

2.5.4.强大的附加馀值........................................................................................................................17

2.5.5.方便二次开发.............................................................................................................................18

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3.项目效益,

3.1.社会效益......................................................

3.2.经济效益......................................................

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1.需求分析

1.1.行业市场简要分析

行业发展现状

近年来随着经济的发展，人民生活水平的提高，公交车行业得到快速发展，

城市公交车数量迅速增长。公交车是市民重要的出行工具之一。

公交车在快速发展的同时，行业管理却相对落后，很多地方还是停留在传统

的管理体系上。行业出现效率低下，调度分散，资源浪费，成本高等现象。近年

来公交车偷窃案件显著增加，给乘客人身安全和财产造成严重威胁，城市公交车

安防管理面临巨大压力；随着车辆增多，公交车给城市道路交通管理工作带来了

新的挑战。

在这种情况下，发挥科技优势，借助科技力量，提高公交车行业管理工作效

率和水平，建立一个统一管理、响应快速的公交车智能调度平台就显得尤为必要。

通过对公交车营运动态、服务过程和安全状况实施有效的监控，并将公交车的当

前运行GPS信息、载客数量（拥挤程度）实时的发布给相关车站电子站牌，能

够有效的对公交车服务质量进行直观监控，并为市民提供有效的出行决策信息，

进而提高公交服务水平，提升交通运行效率。

在公交车和车站电子站牌上播放多媒体广告，通过多媒体广告，减少运营成

木，增加公交车运输系统得附加价值。

GPS、无线网络传输（GPRS/3G）、多媒体等技术的快速发展使我国公交车业

经营管理模式实现根本创新的时代来临。GPS是未来社会运转的核心动力之一，

它从美国军方技术演变而来，在运输、航空、测绘以及急救等领域广泛应用。安

装在车中的GPS设备能够自动下载车辆当前的位置、速度等信息，并且将这些

信息及时反馈给控制中心，控制中心经过处理之后，发布给关联的各个车站电子

站牌。随着科技的进步，多媒体在整个社会得到广泛应用，从而为广告业的蓬勃

发展提供了更为有效的传播载体。从外部市场环境看，楼宇、机场、公交车等各

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种环境的液晶屏幕广告运营都取得了成功，基于这些市场数据的支撑，公交车车

我媒体、车站电子站牌媒体的运营将是一个充满希望的市场。

1.2.行业目前需要解决的问题

随着社会的发展，人民对提高公交车运营管理水平、保障社会安定提出更高

要求。相关部门对公交车行业管理的规范化和规模化的发展过程中主要遇到如下

一些问题：

121.安防需求

公交车承载人数多，空间小，容易造成人群拥挤现象，因而公交车上物品丢

失、盗窃事件的发生概率日益增大。传统的防盗防劫手段对于具有高超偷盗技术

的人已经不再奏效。有效保护人民群众财产安全，促进社会和谐稳定，方便司机

快捷报警，及时形成社会联动，是管理部门面临的一个社会问题。

1.2.2.失物求助

在公交车上丢东西是一件经常发生的事情。由于车上乘客太多，物品往往不

能物归原主。

1.2.3.协助破案

随着城市车辆的激增，城市交通状况日益恶化，交通事故不断发生。很多交

警人员都是凭经验来本事故进行分析和处理。

犯罪事件发生后，有时缺少相关证据及线索，导致增加破案的难度，相关破

案人员没有该车辆在当天的乘客纪录，给破案工作增加难度。

1.2.4.车流/候车乘客疏导

随着车辆的增多，现在很多城市交通越来越拥挤，经常出现堵车现象。除去

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一些由于车流量大常发生堵车现象外，还存在由突发事件造成的交通堵塞，比如

天气状况、交通事故、突发纠纷等，公交车司机无法预料r这就可能给乘客和司

机造成一定的损失，同时加重了交通负担，管理皆门对车流和候车客流及时疏导

办法不多。

1.2.5.社会需求

区域车辆缺乏合理配置，给乘客带来了极大的不便。在上班高峰期，部分区

域总是出现公交车人群相互拥挤的现象。调度中心可以分配较多的公交车给客流

量较大的区域。

1.2.6.信息化管理

随着科学技术的发展，如何为管理部门提供车辆相关数据，并对数据进行挖

掘处理，提供有用价值，为管理部门决策者提供强有力的依据已成为一个重要问

题。如管理部门只能通过公司的定期统计报表来获得公司的运营管理情况，信息

落后：对于现有公交车的运营情况、是否需要增加车辆等没有一个比较有力的数

据分析统计。

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2.解决方案

2.1.概述

针对公交运营公司对提高公交运营管理水平的需求，市民对提高出行效率及

安全的诉求，政府对强化应对突发交通事件的能力的要求，本文提供了一整套完

整的解决方案，能够有效解决当前公交车行业需要解决的问题。

本方案包括：车载终端、公交站电子站牌、公交调度指挥中心三部分。

22设计目标

本方案提供的车载GPS监控模块、公交站电子站牌、公交指挥调度中心方案

按照解决当前公交车行业存在问题的目标而设计，为公交车行业管理量身定制，

将为城市公交运营管理发挥强大作用。方案以以下内容为主要设计目标：

221.安防管理

对于所有入网的车辆，一旦遇到警情，司机只要按下报警开关，5秒钟以内

中心系统就可以收到报警信息，各相关部门及时进行联动处理，中心可发送相关

信息到过往公交车，以及时围追堵截；中心收到报警信息的同时收到乘客的图像,

迅速了解犯罪分子相关信息。

2.2.2.实时监管

针对公交车管理难的问题，系统设计了很多相关功能，有效地解决实时监管

问题。

所有车辆按照设置参数实时向中心上报位置，管理人员要查看某辆车的具体

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位置。对于有问题的车辆可以弹出新窗口，进行重点监控。

中心可以设置速度行驶阀值，如果车辆行驶速度超过该阀值，则会提醒司机

减速慢行，并在中心形成记录，成为驾驶员的驾驶记录。

中心可以设置固定的范围，当车辆驶出该范围或进入该范围进行报警。

2.2.3,数据分析统计

系统对GPS数据进行分析统计，为管理部门提高决策依据。系统提供10多

种报表，如车辆越界报表、车辆超速报表、车辆其他报警报表、车辆行驶速度报

表等多种报表，供用户根据需要查询相应数据，为领导决策提供依据。

2.2.4.强大的为民办事功能

系统提供失物查找功能，即使乘客不知道车牌号，中心通过运行轨迹分析，

可以把公交车自动排查到极少数车辆，再根据车辆颜色、类型，驾驶员性别、图

片等信息，可以快速确认所乘坐的车辆，为民排忧解难。

系统提供调度功能,中心可以把突发事件造成的交通问题.以及天气状况、

路面状况等信息及时发送给司机供司机参考。同时，调度中心所做的任何决策，

可以立即下发至各个车站电子站牌，实现对公交的临时调度。例如：某路段为积

水不能通行，受影响的公交线路可临时改变线路，同时相关电子站牌显示线路改

变情况。

2.2.5,辅助决策功能

根据实时监控到各区域的公交车分布情况，通过分析，随时反馈各区域的公

交车需求信息，从而本公交车进行合理的调配。

根据数据分析统计，可以为管理部门提供每个司机的运行情况，为决策提供

依据，如对一些经常违规的司机及时进行处理。

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2.2.6.扩展兼容能力

系统设计有多个扩展接口，方便进行扩展。根据需要系统可以把数据送到交

通台、公安局、运管处等相关部门，实现资源共享。

系统采用模块化设计，口J以方便兼容其他厂家终端，提供公平竞争的机会。

2.2.7,创造强大附加价值

利用公交车的规模运营，在公交车和车站电子站牌实现多媒体广告播放，可

以为公交车公司创收。

多媒体广告，可以是利用LCD屏播放的视频节目广告，也可以是利用LED

屏播放的文字广告。设计时充分考虑广告屏的安装位置。车载LCD屏一般安装

在前挡风玻璃偏右位置。LED屏跟顶灯的组合屏安装在公交车顶灯位置，现有

顶灯将停止使用。

电子站牌则是对现有的站牌进行改造，一般显示区域较大(40cmX120cm),

若使用LCD屏幕•则除了显示公交车到站距离时间等文字信息,还可以显示实

时地图。若使用LED屏，则一般只显示公交调度的文字信息。

23设计原则

系统设计充分考虑了运营商利益以及使用便捷性。系统设计时遵循一定的设

计原则进行设计。

231.合适性

本系统以“合适性”为首要设计原则，即体系结构符合软件的“功能性需求”

和“非功能性需求”，既要满足公交车行业的“功能性需求”，又要满足使用简捷

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方便等“非功能性需求”。

2.3.2.稳定性

体系结构是系统设计的第一要素，在这阶段充分考虑系统稳定性，以电信级

运营系统的要求进行设计。详细设计阶段的工作如用户界面设计，数据库设计，

模块设计，数据结构设计等等也都充分考虑系统稳定性，以保证系统7义24小时

稳定运行。

2.3.3.开放性

系统设计遵循开放性原则，能够支持多种硬件设备和网络系统，如对于大型

的车辆公司可以建立自己的分中心，系统可以兼容其他厂家终端。

具备强大的二次开发功能，客户根据自己业务发展需求来进行开发。

2.3.4.可维护性

系统统结构简单，降低系统维护难度；中心服务器软件采用分布式集群通信

技术，技术人员只需要进行简单配置；所有的配置信息都有对应的配置界面和相

关描述信息；系统采用模块化编程，提高系统更新、维护、升级的便捷性。

2.3.5,安全性

系统采用权限管理和网络安全措施，保证数据和系统的安全。在互联网络中,

通信数据经过加密，协议不易被破解；防止非法月户享受服务，防止计算机病毒

的入侵，体系结构设计考虑到系统闭环检测及网管方案，实现对整个网络的实时

监控。软件设计及数据调度中采用纠错冗余技术，保证系统安全及准确性。

系统终端全部通过通信接口与中央平台交互，终端到平台的通信支出SSL加

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密传输。

系统设计时充分考虑多媒体广告的安全性，系统支持专门的广告审核流程。

2.3.6,可扩展性

系统采用分层开发的体系结构，有着良好的用扩展性，在扩充或修改功能时，

不会破坏原有结构的稳定性，这种“增量开发模式”能满足当今信息社会需求变

化快的特点。系统采用自主研发分布式集群通信方式一一多点网状通信，方便软

件设备的增加。各个设备内部的各模块之间是一种低耦合高内聚的状态，在进行

业务扩展时主要以挂接动态库为主，易于业务扩展。

采用智能接口技术，能够满足系统将来向3G等不同无线通信系统平台的平

滑过渡，建立一个跨平台的网控中心。

预留数据接口，能够与企业的其他信息系统无缝隙链接，提供GPS等实时数

据。

2.3.7.系统容量

系统容量是按照单系统1000000辆的容量进行设计，如果建设二级系统【即:

总中心和分中心】，那么可以容纳999X1()()()()()()辆车，能够满足入网公交车的同

时，可以兼容其他社会车辆，增加收入。

24系统设计

2.4.1.总体架构

系统主要由三大部分组成，即车载GPS单元、电子站牌单元、中央调度指挥

平台。其中，中央指挥调度平台由公交调度指挥子系统和多媒体子系统构成，公

交调度子系统与多媒体子系统在业务流程上没有联系，当公交调度指挥与多媒体

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分开运营时不会相互影响。

电子站牌单元

图1系统总体架构

2.4.2,调度指挥中心

调度指挥中心由各类服务器(数据服务器、应用服务器、通信服务器等)、

大屏幕多功能显示屏、打印机、网络防火墙等组成。

调度中心平台可以监控本系统中任何注册的车辆，可以设置各分中心的权限

等，并对系统内的软件设备进行管埋。中心提供整个公交智能监控调度系统唯一

对外的通信接口。系统兼容各种企业级数据库(Oracle/SQLServer/MySQL),统

一存储整个系统数据。拓扑结构图如下：

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分中心

行业中心数据中心

图2调度指挥中心拓扑图

系统采用的是客户端/服务器(C/S)和浏览器/服务器(B/S)相结合的架构方式，

服务器软件之间采用基于分布式集群技术的多点网状结构进行通信。

系统采用模块化设计，所有的移动台都是通过GPRS/3G网络与中心进行通

信。

公交车公司根据需要可以建立自己的分中心，分控中心在权限上略低于中心

平台，中心平台可以控制入网的所有车辆，分中心只能控制所属分中心的车辆。

可根据需要可以建立专控中心，如交通局行业管理中心、公安局报警服务中

心等c专捽中心的结构与分捽中心结构类似，根据实际需求可以选择采用专控客

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户端连接到中心平台。交通局行业管理中心主要用来处理乘客投诉、违章管理、

车辆信息管理以及信息发布等；并旦把所有的数据存放在行业服务器，供以后查

询。公安局报警服务中心主要功能是处理警情，必要时可对所有客车进行监控；

确认警情时可对客车进行监听；可以实时或事后查询客车的所有静态信息和动态

信息，也可以查询事件记录，必要时可以读取车载终端数据进行分析。

表格错误!文档中没有指定样式的文字。调度控制中心主要功能

功能分类功能名称功能概述

数据处理数据接收接收车载设备及电子站牌上传的数据信息。

数据发布向电子站牌发送车辆到站信息。

数据处理对运行状态异常车辆平台端自动报警。

数据查询全网查询通过超大多功能显示屏显示全网车辆运行信息。

线路查询查询单条线路车辆运行信息。

单车查询查询单个车辆位置信息。

站牌查询查询站牌播放信息。

状态查询查询车载设备及电子站牌状态信息。

系统管理用户管理管理控制中心用户账户

线路管理增加、删除、修改线路信息

站牌管理站牌注册，删除、修改站牌信息

信息发布向电子站牌发布广告信息（多媒体或文字）。

广告管理广告审核、广告版本管理，播放参数管理等；

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2.4.3.公交车载单元

车载单元主要构成如下:

表格错误!文档中没有指定样式的文字。-2车载单元构成

序号项目数量功能说明

1GPS模块1接收GPS信号，以实现定位；

23G/GPRS模块1提供无线通信通道

3摄像头2摄录公交车前端图像及上车入口图像；

4LED条屏4根据需要连接，包括车头上端，车右侧上

方；车尾上端及中部；

5RFTD模块1900MHZ远距离陶瓷RFID标签；（当GPS

不可用时作为补救措施使用）

6音箱1含功放模块，10W；

7主控单元1低功耗工业级控制模块；

8电视卡模块1选配，接收移动电视信号；

9液晶显示屏1选配，15寸以上液晶显示屏

性能指标:

表格错误!文档中没有指定样式的文字。・3车载单元性能指标

工作电压8V-36VDC

电源反接特性<1000V

工作电流<120mA@12VDC

省电工作电流<50mA@12VDC

终端尺寸根据功能点定制；标准尺寸93X185X

37mm；

工作温度—35℃〜+75℃

存储温度-40℃〜+75℃

工作湿度0-95%

GPS定位精度5.0mSEP,2.5mCEP

GPS通道数16通道

GPS冷启动时间34秒

GPS温启动时间32秒

GPS热启动时间1.5秒

GSM频率900/1800MHz自适应

报警开关响应时间持续按报警开关2秒以上

车载单元主要功能包括：

1、通过无线通信（GPRS/3G）将公交车的当前GPS信息实时上传到调

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度中心；

2、控制车载LED屏显示信息；

3、接收来自调度中心的语音和文字信息;

4、紧急报警功能

5、摄录车前方状况

6、摄录上车状况

7、播放电视信号或多媒体广告；

2.4.4.公交站电子站牌

电子站牌按不同应用环境，分为LED全彩型号和单色型号。全彩屏可以播

放各种多媒体，造价高，安装条件较多，功耗较大；单色屏只能播放文字及简单

图案，安装条件简单，功耗较小。

表格错误!文档中没有指定样式的文字。-4公交电子站牌构成

序号项目数量功能说明

1不锈钢支架1根据具体需求定制；

2强化玻璃2用于彩屏防护（防水、防打击）

3全彩屏任选137寸高亮液晶显不屏，高清1080P视频播

放；

单色屏高亮单色；根据需求定制尺寸；

43G模块1提供无线通信通道

5摄像头1实时监控车站状况

6远距离RFID读头1900MHZ远距离RFID读头；

7音箱1含功放模块，30W以上；100分贝以上

8设备监测模块1监测电子站牌各模块工作状态的嵌入式板

卡，接入温度传感器；电源控制等；

9主控单元1低功耗工业级控制模块；

电子站牌主.要功能有：

1.到站预告：

电子站牌通过液晶屏幕右侧显示离本站最近的公交车辆的预计到达时诃或

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距离，来告知候车人。

2.接收中心发出的信息并显示：

中心可随时向电子站牌推送信息，如更新视频内容、车站信息等等，使候车

人时时刻刻感受到公交公司的周到服务。

1.显示车辆到站信息:

图错误!文档中没有指定样式的文字。-3

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该信息显示区域显示公交车辆位置、到站距离、到站时间等车辆到站信息,

方便乘客查阅。

2.实时动态显示地图:

定期显示与本站相关的各条线路车辆在电子地图中的位置信息及行驶线路,

方便乘客选择乘坐车辆。