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)致乘運糾紛日益上升，如公交車盜竊、搶劫和侮辱婦女等案件時有發(fā)生。同時，因監(jiān)控不力，公交車運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，各城市運營中出租車及司機的人車安全問題(特別是夜間行至偏僻城區(qū)發(fā)生的搶劫和危及司機人身安全問題)，以及出租車司機的服務(wù)監(jiān)管問題(價格的合理性、路線的合理性)等，也一直困擾著出租車司機及相關(guān)運營管理單位。為此，具有一定運營規(guī)模和經(jīng)濟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，并配備了具有服務(wù)評價、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的硬件設(shè)備提供商跨行業(yè)轉(zhuǎn)型的、進行行業(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、儲備不夠;而大型的IT系統(tǒng)集成商還沒有涉足這個領(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：

　　一、平臺系統(tǒng)對象的多維性和特殊的運營環(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、運營企業(yè)、司乘人員、政府監(jiān)管機構(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，交通行業(yè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息主要來自于車輛運行的信息采集(乘客人員數(shù)量和繳費多少、車輛的運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)定運行的問題。

　　二、信息的共享問題。由于整個交通系統(tǒng)平臺是服務(wù)于整個城市和行業(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，這是平臺和系統(tǒng)應(yīng)該解決的問題，也是系統(tǒng)設(shè)計的出發(fā)點和目標(biāo)。下面對三個對象關(guān)注的需求進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)點率低，運行速度太慢，換乘不便;

　　3)乘車難、環(huán)境擁擠;

　　運營企業(yè)面臨的情況：

　　1)經(jīng)營困難，經(jīng)濟效益低下，大多企業(yè)依靠政府補貼;

　　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，資金和補貼管理、分配沒有依據(jù);

　　3)交通流的隨機性很大，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)考慮車輛在移動的情況下，無線傳輸?shù)倪B接和帶寬的抖動及穩(wěn)定性問題。而設(shè)備的應(yīng)用層應(yīng)該具有動態(tài)帶寬的檢測和斷點續(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)到城市公交運營監(jiān)管平臺的應(yīng)用和管理要求。

　　系統(tǒng)架構(gòu)及組成

　　根據(jù)多年來社會治安動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)驗和教訓(xùn)，結(jié)合城市公交業(yè)務(wù)的需求，個人認(rèn)為公共交通系統(tǒng)建設(shè)的重點應(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)控點接入綜合管理平臺(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、站點客流等信息進行完全的采集，為整個運營和調(diào)度系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。主要應(yīng)用包括：運營和調(diào)度管理、基礎(chǔ)信息管理、車輛定位、線路和站點管理以及運營分析報表等。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)前的位置和何時到達(dá)哪個場站等服務(wù)功能。

　　·整體防控機制：是對每輛公交車實施全程跟蹤，全面記錄公交車在運輸過程中的動向和車內(nèi)發(fā)生的事件，包括公交車停運期間所發(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)，利用錄像備份機制確?！爸匾浵瘛辫F定可查。借助目前第三代移動通信技術(shù)，可實現(xiàn)城域級移動視頻實時監(jiān)控，為應(yīng)急指揮體系打下堅實的技術(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)報警信息作為輸入來源，全面聯(lián)動公安出警、交警協(xié)作、消防救火、醫(yī)護救傷等一系列觸發(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。

　　整個公交監(jiān)管系統(tǒng)的平臺架構(gòu)如下圖：

公共交通行業(yè)系統(tǒng)構(gòu)架圖[nextpage]

　　平臺及關(guān)鍵技術(shù)

　　結(jié)合上述設(shè)計思路，新構(gòu)建的平臺系統(tǒng)具備以下特點：

　　1)移動車載視頻監(jiān)控功能:車載硬盤錄像機提供高效編碼功能，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容量。

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

　　4)3G移動通信傳輸功能:車載硬盤錄像機自帶可插拔3G通信模塊(支持電信EVDO和聯(lián)通WCDMA模塊)，借助該模塊實現(xiàn)3G移動通信，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:司機座位旁邊安裝7寸液晶監(jiān)視器，本地調(diào)看車內(nèi)4個監(jiān)控點的視頻圖像，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)在客戶端計算機或電視墻上，由軟件實現(xiàn)單畫面、多畫面顯示，多畫面顯示時可選多種預(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)信息存儲功能:車載硬盤錄像機保存車內(nèi)監(jiān)控點錄像文件，建議設(shè)置定時計劃錄像;監(jiān)控中心利用存儲服務(wù)器保存重要錄像和備份錄像，重要錄像包括報警錄像、電視墻顯示過的視頻圖像，備份錄像包括手動從前端下載錄像，或自動按計劃下載錄像。

　　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)流量和計費，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候均只輸出1路碼流。

　　多臺流媒體服務(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_流媒體服務(wù)器，相較于獨立的流媒體更穩(wěn)定、更智能、更先進。

　　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)自動監(jiān)測功能:系統(tǒng)能對車載硬盤錄像機、各服務(wù)器等節(jié)點設(shè)備的工作狀態(tài)實行自動監(jiān)測，當(dāng)設(shè)備運行異?；虺霈F(xiàn)故障時，監(jiān)控中心將產(chǎn)生報警提示，包括故障點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，堅持可視化操作理念。開放平臺提供對外接口，與市應(yīng)急指揮中心對接，實現(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，堅持可視化操作理念。開放平臺提供對外接口，與市應(yīng)急指揮中心對接，實現(xiàn)資源共享。

　　由于運營平臺涉及的專業(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)進行梳理和總結(jié)：

　　1)車載監(jiān)控終端磁盤可靠運行技術(shù)：為了避免公交車運輸過程中持續(xù)的震動對車載監(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)”來保護硬盤安全。從我們實際應(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技術(shù)：公交車點火時汽車電源電壓會突然降低到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造成車載設(shè)備出現(xiàn)故障，如：重新啟動、設(shè)備死機等，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)：公交車運輸過程中的持續(xù)震動，容易產(chǎn)生設(shè)備接口松動甚至脫落的現(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，長年運行也不會產(chǎn)生松動。

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

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

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

　　接入服務(wù)器運行異常將導(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)器實現(xiàn)了熱備技術(shù)，既可在多臺接入服務(wù)器之間實現(xiàn)任務(wù)均分，又可實現(xiàn)某臺設(shè)備為其它設(shè)備熱備功能。當(dāng)單臺接入服務(wù)器發(fā)生故障時，其它接入服務(wù)器依然能接續(xù)服務(wù)，保證了系統(tǒng)運行的可靠性。

　　6)軟件平臺—流媒體服務(wù)器負(fù)載均衡技術(shù)：本軟件平臺中，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)器實現(xiàn)了負(fù)載均衡技術(shù)，既可使每臺流媒體服務(wù)器的轉(zhuǎn)發(fā)壓力保持在平均水平，又可多臺流媒體服務(wù)之間的備份功能。當(dāng)某臺流媒體服務(wù)器發(fā)生故障時，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)合實時檢測傳輸?shù)挠行лd荷檢測網(wǎng)絡(luò)的狀況，及時調(diào)整發(fā)送的碼率和標(biāo)記斷點，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)無序的動態(tài)變化，滿足行業(yè)客戶對應(yīng)用的高要求。

　　8)軟件平臺—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)在長期運行過程中不會因為單點故障導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作，從而有效規(guī)避系統(tǒng)風(fēng)險。