我國現(xiàn)有28.5萬多輛校車，《校車安全條例》的出臺，使校車的安全管理從法律法規(guī)的層面上得到了保障。基于車載終端 1的車聯(lián)網(wǎng) 技術(shù)適用于學校、校車管理部門，從制度、措施以及落實監(jiān)管的層面上，對校車的安全隱患進行實時、有效的監(jiān)管，為校車的安全預警、緊急救援、調(diào)度提供了可靠保障。

　　基于3G技術(shù)的智能車載終端的車聯(lián)網(wǎng)，主要由安裝在校車上的3G智能車載終端和位于服務器端的高速移動物體數(shù)據(jù)采集傳感平臺組成，在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能化應用的設計理念的支持下，校車安全監(jiān)管系統(tǒng)可以在校車、校車運營實體、學校、教育主管部門、家長之間建立起可靠、穩(wěn)定、高速的信息采集和傳遞的數(shù)據(jù)鏈，從而實現(xiàn)對運營校車的載生數(shù)量、學生的上下車情況、車輛位置、車速車況等情況的實時監(jiān)控和預警。基于3G技術(shù)的智能車載終端的車聯(lián)網(wǎng)校車安全監(jiān)管系統(tǒng)，可為建設符合中國國情的校車管理提供一整套可靠的系統(tǒng)解決方案。

　　1校車安全隱患分析

　　隨著國內(nèi)汽車數(shù)量的快速增長，交通日益擁堵，校車的行車安全問題愈發(fā)突出。近年來校車事故不斷，已經(jīng)成為學生安全事故意外傷亡中的主要“殺手”之一。究其產(chǎn)生原因，主要存在以下i大隱患：校車安全系數(shù)不達標;司機安全意識薄弱;超載、超速現(xiàn)象嚴重。其中大部分因素均涉及到管理部門對司機、隨車管理員、車況、車輛運行線路、超載、超速等方面缺乏有效的實時監(jiān)控和預警。同時，家長對校車安全監(jiān)管不信任，也造成了現(xiàn)有校車的運營困難。

　　2 3G智能車載終端、車聯(lián)網(wǎng)、高速移動物體數(shù)據(jù)采集傳感平臺

　　基于3G的智能車載終端技術(shù)構(gòu)建的車聯(lián)網(wǎng)，主要由安裝在校車上的3G智能車載終端和以及位于服務器端的高速移動物體數(shù)據(jù)采集傳感平臺組成，現(xiàn)分別介紹如下：

　　2.1 3G智能車載終端

　　3G智能車載終端，是一個集成了CRM/Telematics/GIS/3G等最前沿IT技術(shù)的智能車載終端。終端和位于服務器端的高速移動物體數(shù)據(jù)采集傳感平臺結(jié)合，具有強大的業(yè)務調(diào)度功能和數(shù)據(jù)處理能力，可實現(xiàn)校車的實時定位、通信、校車行駛記錄等多項功能。智能車載終端支持直接電話呼叫、文字信息語音播報;具有安防報警、剪線報警等功能，終端預留多個RS一232接口和RS485接口，可外接計價器、攝像頭、麥克風、耳機、TTS語音合成盒子。提供各種條形碼數(shù)據(jù)采集、Ic卡、RFID標簽和各類傳感數(shù)據(jù)等構(gòu)成的校車實時管理數(shù)據(jù)，包括車輛位置數(shù)據(jù)、視頻信息、溫度、濕度等各種傳感器數(shù)據(jù)、實時語音系統(tǒng)構(gòu)成的中小型敏捷式呼叫中心、快速的學生及家長管理系統(tǒng)(cRM)、校車管理和報告系統(tǒng)、調(diào)度管理、跟蹤管理、KPI管控等功能。

　　2.2車聯(lián)網(wǎng)

　　車聯(lián)網(wǎng)(iov：Internet ofVehicle)是指車與車、車與路、車與人、車與傳感設備等交互，實現(xiàn)車輛與公眾網(wǎng)絡通信的動態(tài)移動通信系統(tǒng)。它可以通過車與車、車與人、車與路互聯(lián)互通實現(xiàn)信息共享，收集車輛、道路和環(huán)境的信息，并在信息網(wǎng)絡平臺上對多源采集的信息進行加工、計算、共享和安全發(fā)布，根據(jù)不同的功能需求對車輛進行有效的引導與監(jiān)管，以及提供專業(yè)的多媒體與移動互聯(lián)網(wǎng)應用服務。

　　2.3高速移動物體數(shù)據(jù)的采集與傳輸平臺

　　服務器端的高速移動物體數(shù)據(jù)采集傳感平臺與校車上的3G智能車載終端共同構(gòu)成了校車安全監(jiān)管的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。其中，位于服務器端的高速移動物體數(shù)據(jù)采集傳感平臺的主要作用是:在3G智能車載終端和應用軟件平臺間實現(xiàn)語音數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、GPS定位數(shù)據(jù)以及其它必要數(shù)據(jù)的雙向推送和數(shù)據(jù)綜合處理。同時，還可根據(jù)需要提供程序的白動更新等服務。

　　3校車安全監(jiān)管系統(tǒng)設計

　　校車安全監(jiān)管平臺，是在3G智能車載終端與高速移動物體數(shù)據(jù)采集與傳輸平臺基礎上搭建的車聯(lián)網(wǎng)應用平臺。3(}智能車載終端通過北斗星//GPS的定位信息獲得校車位置;通過RFID系統(tǒng)獲得學生的上、下車信息;通過定位信息與時間的綁定，實現(xiàn)對學生卜下車時間、地點的確認;通過安裝在車內(nèi)的攝像機獲得車內(nèi)的視頻圖像信息;通過ODB數(shù)據(jù)接口‘3i自動采集校車車況。所有數(shù)據(jù)通過3G無線網(wǎng)絡iAi傳輸至管理后臺的服務器端。服務器在獲得運營中所有校車的實時數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)進行綜合處理，并將廠果通過WEB服務分別展現(xiàn)在PC,智能手機上，供管理部門、運營公司、學校和家長有選擇的查看。

　　平臺邏輯架構(gòu)如圖所示:

　　4校車安全監(jiān)管主要內(nèi)容

　　4.1安全性

　　在安全性方面，包含了超載、超速等行車安全預警、限速、限載、車內(nèi)安全防護措施、車輛安全隱患診斷、緊急報知等內(nèi)容。

　　采用集3G和GPS于一體的智能車載終端，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的相關技術(shù)，可為校車管理者和家長提供車內(nèi)視頻、車載人數(shù)、乘車人的安全防護、車況診斷(通過ODB數(shù)據(jù)接口獲得)、車速監(jiān)管、限速、超載的監(jiān)管、限載、緊急救援等內(nèi)容。

　　4.2運營效率

　　在運營效率方面，包含了校車運營公司的車輛管理、行車路線的最佳途徑選擇、路費的合理繳納等方面的內(nèi)容。

　　4.3便捷性

　　在便捷性方面，包含了校車的北斗星//GPS位置信息、數(shù)據(jù)服務、智能終端展示等內(nèi)容。

　　平臺可將學生的上、下車情況，車輛位置等實時信息。通過PC機和智能終端(如智能手機)等，及時提供給管理者和學生家長。

　　5校車數(shù)據(jù)的采集與安全監(jiān)管

　　3G智能車載終端采集校車安全監(jiān)管中所需的各類信息數(shù)據(jù)，通過3G無線網(wǎng)絡傳輸至后臺的服務器端、數(shù)據(jù)經(jīng)平臺內(nèi)的智能分析中心處理，從而實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)運行的校車所載學生的數(shù)量、上下車情況、位置、車速、周邊路況、車況等進行實時預警和監(jiān)管。在校車、校車公司、學校、教育主管部門以及學生家長之間，建立可靠、穩(wěn)定、高速的數(shù)據(jù)鏈。

　　5.1車內(nèi)實況視頻的采集與監(jiān)管

　　通過安裝在車內(nèi)的攝像機獲取車內(nèi)實況，管理后臺具有智能圖像識別技術(shù)，當車內(nèi)的學生人數(shù)超載或發(fā)生異動狀況時，系統(tǒng)將自動報警。

　　5.2車輛ODB數(shù)據(jù)的采集與車速限制

　　ODB接口為國際標準汽車通訊接口，是汽車電腦與外部通訊的標準接口。通過車載終端與車輛內(nèi)部數(shù)據(jù)總線的連接，可獲取校車車況的實時數(shù)據(jù)，包括車速、發(fā)動機的工作狀態(tài)、機油、水溫等數(shù)據(jù)。

　　當車速達到預警值時，監(jiān)管平臺將會自動給司機提示或預警;當校車超速時，監(jiān)控平臺可根據(jù)需要設定，對該車輛發(fā)出斷油斷電指令(配裝斷油斷電繼電器)。當設備接到指令后，自動開啟斷油斷電繼電器切斷車輛的油電供應，以避免超速駕駛所帶來的安全隱患。

　　對某個區(qū)域內(nèi)所有校車的OBD數(shù)據(jù)的獲取，可對該區(qū)域內(nèi)的校車車況做分析和預警，對車況不好的校車可提前排除其安全隱患，變被動監(jiān)管為主動監(jiān)控。

　　5.3上下車學生數(shù)據(jù)的采集與超載限制

　　平臺通過智能的圖像識別技術(shù)和RFID技術(shù)的結(jié)合，可對車內(nèi)學生的實時狀況進行智能監(jiān)控。通過學生配戴的RFIb卡，自動采集學生數(shù)據(jù)。在學生上、下車時，由車載RFID讀寫設備，自動識別學生信息。每采集到一位學生數(shù)據(jù)，系統(tǒng)便將該生的上、下車情況立即經(jīng)3G無線網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)管平臺，同時可根據(jù)需要推送給該生家長的智能手機。如該車出現(xiàn)超載現(xiàn)象，監(jiān)管平臺將自動給予司機警告，并可根據(jù)需要設置，制止校車繼續(xù)行駛，杜絕超載可能帶來的安全隱患。

　　5.4校車位置信息的采集

　　安裝在車載終端上的GPS、GIS系統(tǒng)，可對校車進行位置信息的采集。系統(tǒng)通過GIS地圖系統(tǒng)和GPS定位系統(tǒng)，實現(xiàn)對校車的精準位置和行車路徑等信息的采集，為后臺管理者和學生家長提供校車位置信息。

　　6數(shù)據(jù)的傳輸

　　平臺采用3G無線傳輸技術(shù)(傳輸速度可達7.2Mbps)，保障了車輛現(xiàn)場的圖片、語音、視頻等數(shù)據(jù)的傳輸速度;

　　第三代的移動通信技術(shù)3G無線網(wǎng)絡支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。3G服務能夠同時傳送聲音(通話)及數(shù)據(jù)信息(電子郵件、即時通信等)。校車內(nèi)車載視頻的監(jiān)控圖像、學生上下車數(shù)據(jù)、車輛位置、實時車速等監(jiān)控數(shù)據(jù)，皆可經(jīng)3G無線傳輸?shù)竭_監(jiān)控平臺進行智能分析。

　　H.264壓縮 編碼可應用于語音、視頻數(shù)據(jù)的傳輸。壓縮后的傳輸速度可明顯得到提升。為提高視頻傳輸速度，校車內(nèi)的車載視頻現(xiàn)場數(shù)據(jù)，均采用H.264進行編碼壓縮，以提高傳輸速度。

　　7智能分析 一

　　服務器端的智能分析中心，通過建立校車安全管理和預警分析模型，對車載終端采集的數(shù)據(jù)進行智能分析，對校車的車速、超載等現(xiàn)象進行自動預警、限制;對校車的車況進行診斷、提醒，及時解決安全隱患;可根據(jù)需要，對學生的上下車信息自動推送至家長的智能手機上，以免家長牽掛;可協(xié)助校車公司和教育主管部門進行校車的調(diào)度、緊急救援等問題的處理。

　　安全管理和預警分析模型可以多維度、多級別的展現(xiàn)車載終端獲取的各類信息數(shù)據(jù)，為校車、校車公司、家長、學校、教育主管部門等提供實時數(shù)據(jù)和統(tǒng)計，并進行實時的智能監(jiān)控和預警。

　　8討論

　　我們通過安裝在校車上的智能車載終端和高速移動物體數(shù)據(jù)采集傳感平臺，可實現(xiàn)對高速移動環(huán)境下校車內(nèi)的各類傳感數(shù)據(jù)的采集和傳輸。包括車內(nèi)監(jiān)控視頻圖像、車輛狀態(tài)、校車的行駛速度、上下車的學生人數(shù)、校車位置等數(shù)據(jù)。實現(xiàn)對運營校車的載生數(shù)量、上下車情況、車輛位置、車速車況等狀況的實時監(jiān)控和預警，為校車的智能化管理奠定了基礎，同時也為校車的安全預警、緊急救援、調(diào)度提供了可靠的系統(tǒng)保障。

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