摘要：通過對當(dāng)前公交行業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的形勢和情況之介紹，從多視角分析了存在的不足和原因。本文將結(jié)合目前智能交通行業(yè)發(fā)展的新形勢,針對公交行業(yè)的業(yè)務(wù)和平臺(tái)的基本技術(shù)要求，從需求的角度提出一種新的監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)思路。

　　行業(yè)現(xiàn)狀分析

　　近年來，由于公交監(jiān)控設(shè)施的不完善，導(dǎo)致乘運(yùn)糾紛日益上升，如公交車盜竊、搶劫和侮辱婦女等案件時(shí)有發(fā)生。同時(shí)，因監(jiān)控不力，公交車運(yùn)營中的司乘人員盜取票款、順手牽羊(將公款收入占為己有)等行為也屢禁不止。為此，各地交通運(yùn)營和管理部門陸續(xù)在公交線路的車輛上建設(shè)和安裝了很多監(jiān)控系統(tǒng)。

　　另外，各城市運(yùn)營中出租車及司機(jī)的人車安全問題(特別是夜間行至偏僻城區(qū)發(fā)生的搶劫和危及司機(jī)人身安全問題)，以及出租車司機(jī)的服務(wù)監(jiān)管問題(價(jià)格的合理性、路線的合理性)等，也一直困擾著出租車司機(jī)及相關(guān)運(yùn)營管理單位。為此，具有一定運(yùn)營規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益的出租公司相繼開始建設(shè)相應(yīng)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控平臺(tái)，并配備了具有服務(wù)評價(jià)、應(yīng)急以及安全監(jiān)控功能的電子終端(及相應(yīng)職能)，以期提升業(yè)務(wù)服務(wù)水平和安全監(jiān)督、管理水平。

　　雖然針對如上分析的種種現(xiàn)狀，公共交通行業(yè)建設(shè)了一些監(jiān)管系統(tǒng)，但是由于這些系統(tǒng)的解決方案提供商大多是從單個(gè)的硬件設(shè)備提供商跨行業(yè)轉(zhuǎn)型的、進(jìn)行行業(yè)信息化系統(tǒng)開發(fā)的公司，對于交通行業(yè)的業(yè)務(wù)以及大型軟件系統(tǒng)的了解和技術(shù)掌握、儲(chǔ)備不夠;而大型的IT系統(tǒng)集成商還沒有涉足這個(gè)領(lǐng)域，且他們在終端設(shè)備方面的開發(fā)投入也不夠，沒有掌握設(shè)備方面的核心技術(shù)(不是簡單的IT技術(shù)和系統(tǒng)的復(fù)制)。這種種原因，導(dǎo)致整個(gè)行業(yè)目前建設(shè)的系統(tǒng)多數(shù)達(dá)不到用戶的要求。

　　而國家行業(yè)的管理也存在對信息化建設(shè)重視程度不夠的現(xiàn)象，表現(xiàn)之一就是整個(gè)行業(yè)的信息化水平不夠，長期以來缺少建設(shè)的投入和人才培養(yǎng);另外相關(guān)的建設(shè)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失，使得目前公交行業(yè)的綜合監(jiān)管系統(tǒng)的建設(shè)存在百花齊放、多重建設(shè)和開發(fā)嚴(yán)重的現(xiàn)象，且整體實(shí)際應(yīng)用水平也不高，這些對于提升行業(yè)的管理和生產(chǎn)效益作用不大。

　　需求分析

　　基于上述情況，人個(gè)認(rèn)為，公交行業(yè)綜合監(jiān)管系統(tǒng)面對的行業(yè)管理雖然紛繁復(fù)雜，但從技術(shù)解決方案層面還是可以分析和總結(jié)出一些關(guān)注要點(diǎn)：

　　一、平臺(tái)系統(tǒng)對象的多維性和特殊的運(yùn)營環(huán)境。對象的多維性主要是該行業(yè)系統(tǒng)主要存在公眾客戶、運(yùn)營企業(yè)、司乘人員、政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)等不同的對象，這些不同對象面對和關(guān)心的問題皆不相同，這就造成信息需求不同，需要解決的問題也不同;同時(shí)，交通行業(yè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息主要來自于車輛運(yùn)行的信息采集(乘客人員數(shù)量和繳費(fèi)多少、車輛的運(yùn)行成本和車況的狀態(tài)、車輛當(dāng)前的安全情況等)和業(yè)務(wù)管理，而信息采集的設(shè)備主要部署在運(yùn)行的車輛上，所以必須解決設(shè)備在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行的問題。

　　二、信息的共享問題。由于整個(gè)交通系統(tǒng)平臺(tái)是服務(wù)于整個(gè)城市和行業(yè)的系統(tǒng)，需要給乘客和市民的智能化交通帶去真正的快捷和便利，這就必須要解決信息的共享和互聯(lián)互通、極大的發(fā)揮平臺(tái)的作用。

　　從信息的需求出發(fā)，由于不同客戶群所關(guān)注的問題各不相同，這是平臺(tái)和系統(tǒng)應(yīng)該解決的問題，也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和目標(biāo)。下面對三個(gè)對象關(guān)注的需求進(jìn)行簡要的分析和歸納：

　　公眾面臨的情況：

　　1)交通信息服務(wù)缺乏，難以便捷、準(zhǔn)確地獲得信息，影響出行決策;

　　2)車輛準(zhǔn)點(diǎn)率低，運(yùn)行速度太慢，換乘不便;

　　3)乘車難、環(huán)境擁擠;

　　運(yùn)營企業(yè)面臨的情況：

　　1)經(jīng)營困難，經(jīng)濟(jì)效益低下，大多企業(yè)依靠政府補(bǔ)貼;

　　2)管理水平低下，生產(chǎn)效率有待提高;

　　3)基礎(chǔ)信息難以收集，難以滿足行業(yè)管理對企業(yè)的要求;[nextpage]

　　n監(jiān)管部門面臨的情況：

　　1)體制問題，導(dǎo)致監(jiān)管不到位;從業(yè)人員的責(zé)任心不夠，掌握信息技術(shù)的水平較低;

　　2)對下屬企業(yè)的管理“人情味”過重，資金和補(bǔ)貼管理、分配沒有依據(jù);

　　3)交通流的隨機(jī)性很大，難以了解城市整體的、準(zhǔn)確的交通需求，規(guī)劃缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)方法的支撐;

　　4)沒有信息化的經(jīng)驗(yàn)和能力，信息服務(wù)沒有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　從設(shè)備的抗惡劣環(huán)境應(yīng)用而言，在設(shè)計(jì)和開發(fā)上必須要考慮設(shè)備的防震、寬溫、寬壓的問題。另外還應(yīng)考慮車輛在移動(dòng)的情況下，無線傳輸?shù)倪B接和帶寬的抖動(dòng)及穩(wěn)定性問題。而設(shè)備的應(yīng)用層應(yīng)該具有動(dòng)態(tài)帶寬的檢測和斷點(diǎn)續(xù)傳功能。這樣才能確保設(shè)備和系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠，達(dá)到城市公交運(yùn)營監(jiān)管平臺(tái)的應(yīng)用和管理要求。

　　系統(tǒng)架構(gòu)及組成

　　根據(jù)多年來社會(huì)治安動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，結(jié)合城市公交業(yè)務(wù)的需求，個(gè)人認(rèn)為公共交通系統(tǒng)建設(shè)的重點(diǎn)應(yīng)該是：公交企業(yè)的信息采集和處理子系統(tǒng)(車輛調(diào)度、和運(yùn)營成本和設(shè)備的狀態(tài))等基礎(chǔ)業(yè)務(wù)管理功能;針對公眾的交通信息的服務(wù)子系統(tǒng);公交車視頻監(jiān)控點(diǎn)接入綜合管理平臺(tái)(安全監(jiān)控僅僅是一種技術(shù)支撐，不是行業(yè)的業(yè)務(wù));一套整體的防控機(jī)制和應(yīng)急預(yù)案體系，使得建成的系統(tǒng)能與“城市應(yīng)急”大系統(tǒng)互聯(lián)，讓公交平臺(tái)發(fā)揮真正的作用。

　　·信息采集和處理：將車輛位置、速度、油耗、客流、站點(diǎn)客流等信息進(jìn)行完全的采集，為整個(gè)運(yùn)營和調(diào)度系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。主要應(yīng)用包括：運(yùn)營和調(diào)度管理、基礎(chǔ)信息管理、車輛定位、線路和站點(diǎn)管理以及運(yùn)營分析報(bào)表等。公眾信息服務(wù)主要針對公眾提供有關(guān)交通線路信息、車輛當(dāng)前的位置和何時(shí)到達(dá)哪個(gè)場站等服務(wù)功能。

　　·整體防控機(jī)制：是對每輛公交車實(shí)施全程跟蹤，全面記錄公交車在運(yùn)輸過程中的動(dòng)向和車內(nèi)發(fā)生的事件，包括公交車停運(yùn)期間所發(fā)生的事件。所有錄像文件都將作為內(nèi)部管理、外部追查的重要依據(jù)，利用錄像備份機(jī)制確保“重要錄像”鐵定可查。借助目前第三代移動(dòng)通信技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)城域級移動(dòng)視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控，為應(yīng)急指揮體系打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

　　·應(yīng)急預(yù)案體系：是以本系統(tǒng)作為技術(shù)基礎(chǔ)，車內(nèi)報(bào)警信息作為輸入來源，全面聯(lián)動(dòng)公安出警、交警協(xié)作、消防救火、醫(yī)護(hù)救傷等一系列觸發(fā)手段，使得監(jiān)控中心的應(yīng)急指揮變得可行、易行和行之有效。

　　整個(gè)公交監(jiān)管系統(tǒng)的平臺(tái)架構(gòu)如下圖：

公共交通行業(yè)系統(tǒng)構(gòu)架圖[nextpage]

　　平臺(tái)及關(guān)鍵技術(shù)

　　結(jié)合上述設(shè)計(jì)思路，新構(gòu)建的平臺(tái)系統(tǒng)具備以下特點(diǎn)：

　　1)移動(dòng)車載視頻監(jiān)控功能:車載硬盤錄像機(jī)提供高效編碼功能，每輛車含1路D1畫質(zhì)和3路CIF畫質(zhì)的圖像，利用高效的編碼效率使所需要的碼率更低，設(shè)置編碼率可進(jìn)一步降低總體傳輸碼率，以降低網(wǎng)絡(luò)承載的壓力和總體存儲(chǔ)容量。

　　2)隱蔽語音監(jiān)聽功能:安裝于司機(jī)上方的攝像機(jī)內(nèi)置隱蔽拾音器，監(jiān)聽司機(jī)與乘客的對話，支持監(jiān)控中心實(shí)時(shí)監(jiān)聽和車載硬盤錄像機(jī)視音頻同步記錄。配有車內(nèi)緊急報(bào)警按鈕，觸發(fā)報(bào)警以后，報(bào)警信息自動(dòng)上傳監(jiān)控中心，車內(nèi)圖像自動(dòng)彈出到中心顯示屏，GIS地圖上報(bào)警車輛圖標(biāo)閃爍，軟件平臺(tái)自動(dòng)彈出應(yīng)急預(yù)案。

　　4)3G移動(dòng)通信傳輸功能:車載硬盤錄像機(jī)自帶可插拔3G通信模塊(支持電信EVDO和聯(lián)通WCDMA模塊)，借助該模塊實(shí)現(xiàn)3G移動(dòng)通信，與監(jiān)控中心保持?jǐn)?shù)據(jù)通信，能上傳視頻圖像、語音信息和報(bào)警信號，能獲取來自監(jiān)控中心的設(shè)備巡檢指令、配置文件等。

　　5)圖像顯示功能:司機(jī)座位旁邊安裝7寸液晶監(jiān)視器，本地調(diào)看車內(nèi)4個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的視頻圖像，支持單畫面輪巡顯示和四分割顯示。

　　監(jiān)控中心能遠(yuǎn)程調(diào)看任意車輛任意通道的視頻圖像，可呈現(xiàn)在客戶端計(jì)算機(jī)或電視墻上，由軟件實(shí)現(xiàn)單畫面、多畫面顯示，多畫面顯示時(shí)可選多種預(yù)設(shè)分割方式，也可自定義分割方式，并支持視頻圖像輪巡切換顯示。

　　6)數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)功能:車載硬盤錄像機(jī)保存車內(nèi)監(jiān)控點(diǎn)錄像文件，建議設(shè)置定時(shí)計(jì)劃錄像;監(jiān)控中心利用存儲(chǔ)服務(wù)器保存重要錄像和備份錄像，重要錄像包括報(bào)警錄像、電視墻顯示過的視頻圖像，備份錄像包括手動(dòng)從前端下載錄像，或自動(dòng)按計(jì)劃下載錄像。

　　7)流媒體分發(fā)與負(fù)載均衡功能:為了降低多路并發(fā)訪問給前端3G網(wǎng)絡(luò)傳輸造成重復(fù)流量和計(jì)費(fèi)，系統(tǒng)采用流媒體技術(shù)解決多路并發(fā)訪問的問題，確保每路視頻在任何時(shí)候均只輸出1路碼流。

　　多臺(tái)流媒體服務(wù)器構(gòu)成集群服務(wù)，采用負(fù)載均衡技術(shù)將視頻轉(zhuǎn)發(fā)壓力平均分?jǐn)偟矫颗_(tái)流媒體服務(wù)器，相較于獨(dú)立的流媒體更穩(wěn)定、更智能、更先進(jìn)。

　　8)用戶權(quán)限管理功能：系統(tǒng)可按級、按域、按優(yōu)先級對用戶權(quán)限實(shí)施精細(xì)化管理，設(shè)定管理員權(quán)限和用戶權(quán)限，權(quán)限管理的精細(xì)程度可達(dá)到通道級別。用戶只能訪問權(quán)限范圍內(nèi)的視頻資源。

　　9)設(shè)備狀態(tài)自動(dòng)監(jiān)測功能:系統(tǒng)能對車載硬盤錄像機(jī)、各服務(wù)器等節(jié)點(diǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)實(shí)行自動(dòng)監(jiān)測，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行異?；虺霈F(xiàn)故障時(shí)，監(jiān)控中心將產(chǎn)生報(bào)警提示，包括故障點(diǎn)位置和造成故障的原因。

　　10)日志信息記錄功能：系統(tǒng)詳細(xì)記錄設(shè)備運(yùn)行日志和用戶操作日志。

　　11)多系統(tǒng)整合功能：系統(tǒng)與GPS、GIS等系統(tǒng)緊密結(jié)合，堅(jiān)持可視化操作理念。開放平臺(tái)提供對外接口，與市應(yīng)急指揮中心對接，實(shí)現(xiàn)資源共享。

　　12)多系統(tǒng)整合功能：系統(tǒng)與GPS、GIS等系統(tǒng)緊密結(jié)合，堅(jiān)持可視化操作理念。開放平臺(tái)提供對外接口，與市應(yīng)急指揮中心對接，實(shí)現(xiàn)資源共享。

　　由于運(yùn)營平臺(tái)涉及的專業(yè)領(lǐng)域非常多，穩(wěn)定性保障方面的技術(shù)牽涉面較廣，難以全面展開介紹和分析。本文僅對主要的核心技術(shù)進(jìn)行梳理和總結(jié)：

　　1)車載監(jiān)控終端磁盤可靠運(yùn)行技術(shù)：為了避免公交車運(yùn)輸過程中持續(xù)的震動(dòng)對車載監(jiān)控終端的硬盤造成的極大危害，可采用“軍轉(zhuǎn)民磁盤減振技術(shù)”來保護(hù)硬盤安全。從我們實(shí)際應(yīng)用的效果來看，硬盤故障率已經(jīng)達(dá)到小于1%。

　　2)車載監(jiān)控終端寬電源和電源保護(hù)技術(shù)：公交車點(diǎn)火時(shí)汽車電源電壓會(huì)突然降低到16V左右，下降過程約為40ms，然后恢復(fù)至正常電壓范圍內(nèi)(24～28V)。輸入電源電壓的瞬間降低可能會(huì)造成車載設(shè)備出現(xiàn)故障，如：重新啟動(dòng)、設(shè)備死機(jī)等，因此對車載終端提出輸入電源寬幅適應(yīng)的要求。從具體的項(xiàng)目應(yīng)用看，因電源而產(chǎn)生的故障也可以控制到小于1%。[nextpage]

　　3)車載監(jiān)控終端航空接口技術(shù)：公交車運(yùn)輸過程中的持續(xù)震動(dòng)，容易產(chǎn)生設(shè)備接口松動(dòng)甚至脫落的現(xiàn)象。因此，我們可以對車載監(jiān)控終端的視頻、音頻接口均采用航空接頭，達(dá)到連接牢靠，長年運(yùn)行也不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)。

　　4)軟件平臺(tái)—管理服務(wù)器熱備技術(shù)：本文設(shè)計(jì)的軟件平臺(tái)中，管理服務(wù)器是核心設(shè)備，作為整套軟件平臺(tái)的管理中心，擔(dān)負(fù)著設(shè)備管理、用戶管理、登陸驗(yàn)證等功能任務(wù)。

　　管理服務(wù)器運(yùn)行異常將導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作。因此，我們對管理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了熱備技術(shù)，既可在多臺(tái)管理服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)任務(wù)均分，又可實(shí)現(xiàn)某臺(tái)設(shè)備為其它設(shè)備熱備功能。當(dāng)單臺(tái)管理服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，其它管理服務(wù)器依然能接續(xù)服務(wù)，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

　　5)軟件平臺(tái)—接入服務(wù)器熱備技術(shù)：本軟件平臺(tái)中，接入服務(wù)器是核心設(shè)備，作為軟件平臺(tái)接入車載監(jiān)控終端的組件，擔(dān)負(fù)著設(shè)備注冊、設(shè)備驗(yàn)證、設(shè)備接入等功能任務(wù)。

　　接入服務(wù)器運(yùn)行異常將導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常訪問車載終端。因此，我們對接入服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了熱備技術(shù)，既可在多臺(tái)接入服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)任務(wù)均分，又可實(shí)現(xiàn)某臺(tái)設(shè)備為其它設(shè)備熱備功能。當(dāng)單臺(tái)接入服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，其它接入服務(wù)器依然能接續(xù)服務(wù)，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

　　6)軟件平臺(tái)—流媒體服務(wù)器負(fù)載均衡技術(shù)：本軟件平臺(tái)中，流媒體服務(wù)器是工作壓力最大的設(shè)備，擔(dān)負(fù)著視頻流分發(fā)等功能任務(wù)。所有被監(jiān)控中心或分控客戶端使用的視頻流都將經(jīng)過流媒體服務(wù)器。

　　流媒體服務(wù)器運(yùn)行異常將導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常訪問前端視頻圖像。因此，我們對流媒體服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡技術(shù)，既可使每臺(tái)流媒體服務(wù)器的轉(zhuǎn)發(fā)壓力保持在平均水平，又可多臺(tái)流媒體服務(wù)之間的備份功能。當(dāng)某臺(tái)流媒體服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，其它流媒體服務(wù)器依然能接續(xù)服務(wù)，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

　　7)無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸和控制技術(shù)：借助于主控設(shè)備的自主研發(fā)，采用多邏輯通道控制技術(shù)(從應(yīng)用的角度)結(jié)合實(shí)時(shí)檢測傳輸?shù)挠行лd荷檢測網(wǎng)絡(luò)的狀況，及時(shí)調(diào)整發(fā)送的碼率和標(biāo)記斷點(diǎn)，這樣確保車輛應(yīng)用數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的高效傳輸，并適應(yīng)無線網(wǎng)絡(luò)無序的動(dòng)態(tài)變化，滿足行業(yè)客戶對應(yīng)用的高要求。

　　8)軟件平臺(tái)—數(shù)據(jù)庫備份技術(shù)：借助上述技術(shù)可以很好地保證系統(tǒng)在長期運(yùn)行過程中不會(huì)因?yàn)閱吸c(diǎn)故障導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作，從而有效規(guī)避系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。