摘要：通過對當前公交行業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)建設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)務和平臺的基本技術要求，從需求的角度提出一種新的監(jiān)控平臺系統(tǒng)架構思路。

　　行業(yè)現(xiàn)狀分析

　　近年來，由于公交監(jiān)控設施的不完善，導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相應的遠程視頻監(jiān)控平臺，并配備了具有服務評價、應急以及安全監(jiān)控功能的電子終端(及相應職能)，以期提升業(yè)務服務水平和安全監(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備提供商跨行業(yè)轉型的、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)務以及大型軟件系統(tǒng)的了解和技術掌握、儲備不夠;而大型的IT系統(tǒng)集成商還沒有涉足這個領域，且他們在終端設備方面的開發(fā)投入也不夠，沒有掌握設備方面的核心技術(不是簡單的IT技術和系統(tǒng)的復制)。這種種原因，導致整個行業(yè)目前建設的系統(tǒng)多數(shù)達不到用戶的要求。

　　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，長期以來缺少建設的投入和人才培養(yǎng);另外相關的建設規(guī)范和技術標準缺失，使得目前公交行業(yè)的綜合監(jiān)管系統(tǒng)的建設存在百花齊放、多重建設和開發(fā)嚴重的現(xiàn)象，且整體實際應用水平也不高，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)管理雖然紛繁復雜，但從技術解決方案層面還是可以分析和總結出一些關注要點：

　　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)管機構等不同的對象，這些不同對象面對和關心的問題皆不相同，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)、車輛當前的安全情況等)和業(yè)務管理，而信息采集的設備主要部署在運行的車輛上，所以必須解決設備在惡劣環(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注的問題各不相同，這是平臺和系統(tǒng)應該解決的問題，也是系統(tǒng)設計的出發(fā)點和目標。下面對三個對象關注的需求進行簡要的分析和歸納：

　　公眾面臨的情況：

　　1)交通信息服務缺乏，難以便捷、準確地獲得信息，影響出行決策;

　　2)車輛準點率低，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，導致監(jiān)管不到位;從業(yè)人員的責任心不夠，掌握信息技術的水平較低;

　　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、準確的交通需求，規(guī)劃缺乏基礎數(shù)據(jù)和技術方法的支撐;

　　4)沒有信息化的經(jīng)驗和能力，信息服務沒有基礎數(shù)據(jù)。

　　從設備的抗惡劣環(huán)境應用而言，在設計和開發(fā)上必須要考慮設備的防震、寬溫、寬壓的問題。另外還應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。而設備的應用層應該具有動態(tài)帶寬的檢測和斷點續(xù)傳功能。這樣才能確保設備和系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠，達到城市公交運營監(jiān)管平臺的應用和管理要求。

　　系統(tǒng)架構及組成

　　根據(jù)多年來社會治安動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)建設的經(jīng)驗和教訓，結合城市公交業(yè)務的需求，個人認為公共交通系統(tǒng)建設的重點應該是：公交企業(yè)的信息采集和處理子系統(tǒng)(車輛調度、和運營成本和設備的狀態(tài))等基礎業(yè)務管理功能;針對公眾的交通信息的服務子系統(tǒng);公交車視頻監(jiān)控點接入綜合管理平臺(安全監(jiān)控僅僅是一種技術支撐，不是行業(yè)的業(yè)務);一套整體的防控機制和應急預案體系，使得建成的系統(tǒng)能與“城市應急”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，為整個運營和調度系統(tǒng)提供基礎數(shù)據(jù)。主要應用包括：運營和調度管理、基礎信息管理、車輛定位、線路和站點管理以及運營分析報表等。公眾信息服務主要針對公眾提供有關交通線路信息、車輛當前的位置和何時到達哪個場站等服務功能。

　　·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，可實現(xiàn)城域級移動視頻實時監(jiān)控，為應急指揮體系打下堅實的技術基礎。

　　·應急預案體系：是以本系統(tǒng)作為技術基礎，車內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)的平臺架構如下圖：

公共交通行業(yè)系統(tǒng)構架圖[nextpage]

　　平臺及關鍵技術

　　結合上述設計思路，新構建的平臺系統(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畫質和3路CIF畫質的圖像，利用高效的編碼效率使所需要的碼率更低，設置編碼率可進一步降低總體傳輸碼率，以降低網(wǎng)絡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，車內圖像自動彈出到中心顯示屏，GIS地圖上報警車輛圖標閃爍，軟件平臺自動彈出應急預案。

　　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)控中心保持數(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，本地調看車內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)控中心能遠程調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設分割方式，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監(jiān)控點錄像文件，建議設置定時計劃錄像;監(jiān)控中心利用存儲服務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)與負載均衡功能:為了降低多路并發(fā)訪問給前端3G網(wǎng)絡傳輸造成重復流量和計費，系統(tǒng)采用流媒體技術解決多路并發(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。

　　多臺流媒體服務器構成集群服務，采用負載均衡技術將視頻轉發(fā)壓力平均分攤到每臺流媒體服務器，相較于獨立的流媒體更穩(wěn)定、更智能、更先進。

　　8)用戶權限管理功能：系統(tǒng)可按級、按域、按優(yōu)先級對用戶權限實施精細化管理，設定管理員權限和用戶權限，權限管理的精細程度可達到通道級別。用戶只能訪問權限范圍內的視頻資源。

　　9)設備狀態(tài)自動監(jiān)測功能:系統(tǒng)能對車載硬盤錄像機、各服務器等節(jié)點設備的工作狀態(tài)實行自動監(jiān)測，當設備運行異?；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)詳細記錄設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)緊密結合，堅持可視化操作理念。開放平臺提供對外接口，與市應急指揮中心對接，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)緊密結合，堅持可視化操作理念。開放平臺提供對外接口，與市應急指揮中心對接，實現(xiàn)資源共享。

　　由于運營平臺涉及的專業(yè)領域非常多，穩(wěn)定性保障方面的技術牽涉面較廣，難以全面展開介紹和分析。本文僅對主要的核心技術進行梳理和總結：

　　1)車載監(jiān)控終端磁盤可靠運行技術：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“軍轉民磁盤減振技術”來保護硬盤安全。從我們實際應用的效果來看，硬盤故障率已經(jīng)達到小于1%。

　　2)車載監(jiān)控終端寬電源和電源保護技術：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，然后恢復至正常電壓范圍內(24～28V)。輸入電源電壓的瞬間降低可能會造成車載設備出現(xiàn)故障，如：重新啟動、設備死機等，因此對車載終端提出輸入電源寬幅適應的要求。從具體的項目應用看，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：公交車運輸過程中的持續(xù)震動，容易產(chǎn)生設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—管理服務器熱備技術：本文設計的軟件平臺中，管理服務器是核心設備，作為整套軟件平臺的管理中心，擔負著設備管理、用戶管理、登陸驗證等功能任務。

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

　　5)軟件平臺—接入服務器熱備技術：本軟件平臺中，接入服務器是核心設備，作為軟件平臺接入車載監(jiān)控終端的組件，擔負著設備注冊、設備驗證、設備接入等功能任務。

　　接入服務器運行異常將導致系統(tǒng)無法正常訪問車載終端。因此，我們對接入服務器實現(xiàn)了熱備技術，既可在多臺接入服務器之間實現(xiàn)任務均分，又可實現(xiàn)某臺設備為其它設備熱備功能。當單臺接入服務器發(fā)生故障時，其它接入服務器依然能接續(xù)服務，保證了系統(tǒng)運行的可靠性。

　　6)軟件平臺—流媒體服務器負載均衡技術：本軟件平臺中，流媒體服務器是工作壓力最大的設備，擔負著視頻流分發(fā)等功能任務。所有被監(jiān)控中心或分控客戶端使用的視頻流都將經(jīng)過流媒體服務器。

　　流媒體服務器運行異常將導致系統(tǒng)無法正常訪問前端視頻圖像。因此，我們對流媒體服務器實現(xiàn)了負載均衡技術，既可使每臺流媒體服務器的轉發(fā)壓力保持在平均水平，又可多臺流媒體服務之間的備份功能。當某臺流媒體服務器發(fā)生故障時，其它流媒體服務器依然能接續(xù)服務，保證了系統(tǒng)運行的可靠性。

　　7)無線網(wǎng)絡的傳輸和控制技術：借助于主控設備的自主研發(fā)，采用多邏輯通道控制技術(從應用的角度)結合實時檢測傳輸?shù)挠行лd荷檢測網(wǎng)絡的狀況，及時調整發(fā)送的碼率和標記斷點，這樣確保車輛應用數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的高效傳輸，并適應無線網(wǎng)絡無序的動態(tài)變化，滿足行業(yè)客戶對應用的高要求。

　　8)軟件平臺—數(shù)據(jù)庫備份技術：借助上述技術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致系統(tǒng)無法正常工作，從而有效規(guī)避系統(tǒng)風險。