城市公共交通信息化管理平台方案介绍.3416

城市公共交通信息化管理平台项目介绍第1章前言城市公共交通是与人民群众生产生活息息相关的重要基础设施。改革开放以来,我国城市公共交通也有了较快发展，但随着经济社会发展和城镇化进程的加快，一些城市交通拥堵、群众出行不便等问题日益突出，严重影响了城市发展和人民群众生活水平的提高.优先发展城市公共交通是提高交通资源利用效率，缓解交通拥堵的重要手段。为了解决好城市交通问题，促进城市健康发展，2005年，建设部、发展改革委、科技部、公安部、财政部、国土资源部提出了《关于优先发展城市公共交通的意见》,经国务院办公厅同意并通知各省、自治区、直辖市人民政府，以及国务院各部委、各直属机构，要求认真贯彻执行。为了具体落实优先发展城市公共交通战略，各地政府纷纷制定和出台了相应的意见、方案和方法。明确了城市公共交通的社会公益性质，城市公共交通在城市交通中的主导地位，提高优先发展城市公共交通重要性的认识.2008年,城市公共交通管理职能整体划入交通运输部。如何根据国务院的通知要求，做好城市公共交通管理工作，成为各地交通运输管理部门的一项重要工作。第2章项目建设目的和依据城市公共交通是由公共汽车、轨道交通、出租汽车等交通方式组成的公共客运交通系统，是重要的城市基础设施,是城市生产和人民生活必不可少的物质条件，是关系国计民生的社会公益事业。各地城市公共交通管理单位，都在思考用何种模式、方法去监管和服务,渴望有一种合理、科学的管理手段，从一线管理部门的监管需求、政府对群众服务的需求、企业营运管理的需求等多个方面,做好对城市公共交通的综合管理，为出行者提供更加安全、舒适、便捷的公共交通服务,从而吸引公交出行，缓解城市交通拥挤，有效解决城市交通问题，创造更大的社会和经济效益。在这样的需求背景下,建设一个综合的城市公共交通信息化管理平台，利用系统工程的理论和方法，将现代通信、信息、电子、控制、计算机、网络、GPS、GIS等高新科技集成应用于城市公共交通管理，就成为一种必然的选择.第3章系统功能需求分析系统功能需求，根据不同的使用单位和服务对象可以分为三部分，主要内容如下:3.1出租行业安全服务管理需求出租行业安全服务管理的需求主要体现在三个方面。一是需要车载设备能够实现报警求助、安全警示、本地监控硬盘录像等功能，从而提高出租出行的安全性.二是安全服务或管理人员可以对车辆位置、车辆状态、车内视音频信息等进行实时监控，也可以事后对历史数据进行回放分析，从而提高安全管理水平.三是管理人员可以与驾驶员实现语音或文字的互动,在某些特殊情况下实现对出租车辆的应急调度。3.2公交营运企业服务和管理需求公交营运企业服务和管理的需求主要体现在四个方面。一是需要车载设备能够实现GPS自动报站、本地监控硬盘录像、超速报警提示等功能，以提升公交服务质量和出行安全。二是安全管理人员可以对车辆位置、车辆状态、车内视音频信息等进行实时监控，也可以事后对历史数据进行回放分析，从而提高安全管理水平。三是调度人员可以通过本系统实时掌握车辆位置、状态等信息以及司售人员情况，实现智能化的排班和科学的发车调度管理等工作，经营管理人员也可以对各种营运数据进行统计分析，以优化管理方式，最终实现节能增效的目的。四是调度或管理人员可以通过实时视频监控了解站台候车人员情况，从而优化发车计划或制定应急的发车计划，以提升公交服务质量、提高公交出行分担率。3.3公众出行信息服务需求公众出行信息服务的需求主要是出行者可以借助电子站牌、手机客户端等方式及时的了解公交车辆计划到站情况、公交线路车辆分布情况等信息,从而选择合适的出行线路和出行工具。第4章系统整体设计通过对各部分需求的分析发现，三部分需求有着较多的相似性或者关联性,例如三部分需求都有视频监控功能要求；出租和公交需求都有定位、报警功能要求;出行服务信息的来源是公交应用系统，同时又可以为公交应用系统提供参考数据等。因此系统设计时，充分考虑城市规模的现状，本着充分利用设备、网络服务、维护人员等资源的目的,将出租行业安全服务管理子系统(下文简称出租子系统）、公交营运企业信息化服务和管理子系统（下文简称公交子系统）、公众出行信息服务子系统（下文简称出行服务子系统）三者集成为一体，使用统一的应用服务平台,通过不同的终端设备和不同的功能使用授权，实现了全部的服务和管理需求。同时为了考虑应用的升级和扩展，系统预留多种功能接口，可以为第三方进行建设的IC卡系统、媒体广告发布系统等提供信息传输通道。系统整体设计的结构示意图如下：第5章详细功能设计系统功能设计分为五个部分，一是各子系统通用性的功能设计，再就是三个具体应用子系统的特色功能设计,最后是用于对整个系统进行管理和维护的功能设计，下面分别进行说明：5.1通用功能设计系统通用功能主要是三子系统都需要的视频监控功能，出租子系统和公交子系统需要的定位监控、安全报警、以及调度的语音和短信交互等功能。5.1.1视频监控功能通过车载或者户外固定安装的音视频摄录装置将车内、外监控信息实时摄录存储于车载存储设备中，可通过车载终端的报警装置实现数据主动上传（通过无线网络）或通过系统中的GPS车载终端中相关营运参数的设计自动激活数据上传（通过无线网络）.同时，监控中心也可根据需要利用无线网络对特定车辆进行音视频、图片上传或点播。当发生紧急事件时，可为现场指挥提供音视频及图片.另外，车载存储设备中存储的音视频数据能方便的通过相关设备下载.单画面实时监控全屏显示单车四画面实时监控多车多画面实时监控5.1.1.1实时图像浏览指定设备和通道实时浏览,图像缩放和抓拍,手机浏览,多画面操作.可以查看一台车的全部或部分摄像机的情况，也可以同时查看几台车的全部或部分摄像机的情况。字幕叠加：图像产生时间\经纬度\车牌\哪路摄像机的信息要叠加到画面上。可以实现多客户端多种方式实时图像浏览，支持在远程计算机、电视墙上实时调看,支持3G手机实时监看。5.1.1.2图像存储和备份可以实现前端硬盘存储、SD卡存储等多种存储方式。录像终端设备可以按照指定要求对环境视频进行实时采集并存储,支持计划录像,可按时间段、或全天录像，或按周和日期进行有规律的录像排程,并支持循环录像、自动删除过期录像等功能。5.1.1.3历史图像的检索和回放可以为用户提供录像回放点播功能的流媒体服务,并支持快进、快退、暂停等常用操作功能.

5.1.2定位监控及管理功能5.1.2.1地图基本功能系统支持shpfile和BingMap两种地图格式，即GIS地图和WEB地图.两种地图均能实现GIS基本操作。GIS地图中，可实现放大、缩小、移动、距离测量、面积测量、矩形查询、点选取、全视图、鹰眼地图等功能。WEB地图中，可实现放大、缩小、移动等功能.5.1.2.2GIS地图管理地图控制管理分为图层控制、注记设置、符号设置三方面功能，以便用户对于地图数据进行个性化配置；图层控制图层控制功能又可细化为三方面功能：图层位置控制：包括图层上移、图层下移、图层置顶、图层置底;图层显示控制：图层图例、图层比例尺、图层显示、鹰眼显示；图层配置：加载图层、删除图层.注记设置注记设置功能，用户可设置注记显示、注记比例尺、注记字段、注记颜色和注记字体，并可预览注记样式。符号设置车辆显示设置，包括符号设置、名称属性设置两部分。可以根据车辆运行方向设定不同车辆符号。车辆名称可设置名称显示位置、显示字号、一般车辆、激活车辆等设置。5.1.2.3地图快速检索快速检索功能，主要分为车辆检索、线路检索、地名检索三部分功能。检索结果，显示在列表中，双击支持在GIS地图上定位闪烁显示。车辆检索输入车辆名称关键字，可以模糊匹配所有车辆，显示在列表中；鼠标双击车辆,在线车辆可在(GIS/WEB）地图窗口上定位，并闪烁标示,掉线车辆可以在地图上显示最近有效位置。线路检索输入线路名称关键字,可以模糊匹配所有车辆,显示在列表中；鼠标双击车辆，在线车辆可在（GIS/WEB)地图窗口上定位，并闪烁标示，掉线车辆可以在地图上显示最近有效位置.地名检索输入地名关键字,可以模糊匹配所有地物，显示在列表中；鼠标双击地物，地物可在(GIS)地图窗口上定位，并闪烁标示.5.1.2.4车辆位置监控通过车载设备上传实时数据包，通过服务转发，客户端结合地理信息系统技术，可在电子地图上实时确定运营车辆的实际地理位置、车辆运行情况。用户可以设置不同监控类型以满足业务监控需要，系统同时支持车辆历史运行轨迹检索回放。车辆实时监控根据车载设备实时上传的数据包，结合电子地图，即可让用户快速、直观的确认车辆的地理位置，并可以根据业务需求，设置不同的监控类型。车辆监控类型分为以下几类：实时监控:打开地图窗口，系统默认监控所有车辆；单车监控：在地图窗口，只监控指定车辆；单线路监控：在地图窗口，监控指定线路所有车辆；单分公司监控:在地图窗口，监控指定分公司所有车辆;自定义组监控：用户自定义指定车辆分组（可以跨线路、跨分公司)，在地图窗口监控指定分组车辆;图:自定义车辆位置监控车辆轨迹设置车辆显示轨迹模式，系统支持显示车辆最近运行的轨迹点，系统默认50个，此参数用户可以修改。在GIS地图中,显示轨迹点（绿色)，及轨迹点连线（蓝色)；在WEB地图中，只显示轨迹点（红色）；图：GIS地图车辆显示轨迹图:WEB地图车辆位置监控车辆跟踪用户根据业务需要可以指定车辆为跟踪模式，则车辆始终在地图视野范围内运营；支持定时跟踪、定距跟踪、锁定车辆等跟踪方式。历史数据回放系统支持车辆历史数据查询，可以为用户事后查询车辆运行状态提供参考依据。回放设置系统支持跨天查询，回放时间段任意设置系统支持一个车或多个车辆组合回放（系统默认10个，用户可修改配置）轨迹回放速度可以设置，分为10档(1—10,数字越大越快）数据回放系统回放时，提供回放工具栏，可实时调整数据回放过程.包括播放、暂停、退出、调整播放速度四个功能.可以在当前GIS地图窗口显示车辆历史运行轨迹；在输出列表显示历史轨迹数据,包括线路，车辆，经纬度，速度，方位角等。公里计算在输出轨迹列表中点击鼠标右键,选中同一车辆任意两点，系统自动计算两点间轨迹距离；在地图窗口，鼠标右键选取同一车辆任意两点间,系统自动计算两点间轨迹距离;图：车辆轨迹点公里计算5.1.3安全监控及报警功能在车辆的运营过程中，系统自动完整记录车辆发生超速、越线行驶等行驶信息。同时车载机具有车辆报警紧急自动提示功能,可使车辆在出现问题时能及时得到解决，如车辆抛锚报警、越线行驶报警等.报警跟踪:当车辆有报警信号时，中心计算机自动将报警车辆置于窗口的中心并实时监控、显示其运行轨迹和车辆有关信息。并伴有声音提示。5.1.3.1违章报警当车辆运行违反规章标准时立即产生报警,如公交和出租车辆超速，滞站、偏离线路等，并提供明细统计表。5.1.3.2紧急报警当司机遇到危险情况时，按动紧急报警按钮，监控中心将协助处理。5.1.3.3网管报警监控中心发现车上有异常情况的时候,可以远程启动车辆的报警系统。5.1.3.4报警联动可以设置多个报警输入和输出端口,当报警产生时,根据报警种类的不同和预先设定的通知机制，同时或者分别通知监控中心和司机等相关人员和部门。5.1.3.5报警统计对各种报警进行统计分析。5.1.4调度交互功能5.1.4.1短信交互和语音播报系统预制下发短信内容，也可以手动编辑短信内容，如临时调度任务、通知通告等，按照选择对象下发短信给指定车辆车载终端设备，车载设备支持TTS语音播报，可以设置营运公司、集团、现场调度等不同操作权限.5.1.4.2语音通话和监听调度根据业务需求，可以跟驾驶员进行语音通话安排发车任务，也可以在紧急情况下监听车上情况,为快速准确解决问题提供参考依据.语音通话调度可主动发起语音通话请求,实现调度和驾驶员双向语音通话。或输入请求的电话号码和拨号等待间隔，下发给车载设备,车载设备自动回拨。实现集团、营运公司指挥中心与车辆进行通话。图:语音对讲语音监听语音监控包括主动监听和被动监听两种。主动监听，即车上有紧急/危险情况,驾驶员上传请求监听指令，客户端收到短信提醒,调度员可发送语音监听请求，监听车辆语音，及时了解车上情况。被动监听，调度用户发送语音监听请求,监听车辆语音，及时了解车上情况。5.2出租子系统功能设计出租子系统的建设需要在出租车内安装车载终端设备,并通过3G无线网络接入系统平台,对系统进行各种参数的预设后,即可自动实现对出租车辆的安全提醒和警示功能。同时安全服务管理人员使用相应授权的电脑客户端软件，还可实现对出租车辆的监管和安全提示，以及应急情况下的调度交互。典型的出租子系统架构设计如下图所示:在实现通用功能的基础上，为更好的实现出租车辆安全服务管理，出租子系统还具备如下功能：5.2.1电子围栏功能包括电子围栏和驶出安全营运范围警示.管理者可以对车辆的行驶路径和区域设定一个范围，做为电子围栏。电子围栏分为驶入区域报警和驶出区域报警，驶入和驶出营运线路报警，区域限速报警和聚集区域报警。另外系统电子围栏还可以配合营运时间，实现驶出安全营运范围的自动警示，例如在晚上9点以后驶出市区范围,系统可以自动下发并在车上播放如下语音内容“请乘客和驾驶员注意，车辆驶出安全营运范围，系统已对车内情况拍照，并开始进行实时视频监控”5.2.2紧急报警按钮按下时报警和图像传输安装车载终端的车辆内可以装有报警开关，报警开关一经触发，将连续发送报警信号和位置信息到调度中心监控终端，并通过告警声音和醒目的滚动文字提示安全服务管理人员进行处理。管理人员可以通过监控终端选择相应车辆进行位置跟踪,实时视频监控,或者启动车内隐藏麦克进行录音。如果车上装有LED广告屏，则会在广告屏上出现紧急报警提示,同时监控中心管理人员也可以通告出事车辆情况,并向110指挥中心报警，有效的保障驾驶员的人身安全.5.2.3计价器按下时图片抓拍上传当司机按下计价器时监控中心可通过安装在车辆的摄像头进行抓拍，然后经由无线通信网络传输到监控中心，给出租车运营管理提供可视化手段。5.3公交子系统功能设计公交子系统的建设，需要在公交车辆安装专用车载终端，并在公司或线路调度室的电脑上安装排调度客户端软件，通过调度人员的实时操作,实现公交营运企业信息化的服务和管理。典型的公交子系统架构设计如下图所示：公交子系统除了可以使用系统通用功能外，还可以实现如下特色功能:5.3.1运营排班管理5.3.1.1运行计划管理系统根据线路长度、站数、首末班时间、配车、班型安排等参数根据设定的规则算法生成运行计划，同时可进行手工调整，运行计划编制完成，由各分公司确认后上报集团审批后方可执行。审批后的运行计划自动汇总生成分公司级、集团级营运生产运行计划汇总表。5.3.1.2计划排班管理根据行车计划,各公司二级调（或三级调)进行线路车辆、人员配置一一对应安排（车组关系)。班次安排根据运行计划对车组关系进行班次安排，每月进行一次总体计划安排，每天根据总体计划、人员和车辆动态生成实际班次。司、乘人员正常情况下，系统根据规则要求（班次调整规则）自动进行班次安排，对特殊班次和班型要能够进行调整，如每天的部分调整、每天的早晚班变更等，供调度临时调整或特殊情况安排，达到加车,调整班次的目的。5.3.2车辆调度管理通过公交智能化系统，实现区域调度，调度中心每个终端可同时对多条公交线路实施调度;实现营运车辆跨线路营运，达到线路间资源调配（人员调配、车辆调配）；自动对报站数据进行统计，自动生成电子路单、对车辆运行实现全过程数字化监控。5.3.2.1线路调度图模块通过线路调度图，直观显示出在线车辆、当前运营车辆以及首末班停站车辆，通过操作可以在调度图上选取车辆并显示此时车辆的动态运行状态、速度、方向、车牌号码等行驶信息，并显示调度员对车辆下达的调度命令内容。在线路调度图上,可以对选定的任意的线路进行组合,在同一个界面上调度多条线路。图：线路直线模拟图图：线路实际走向模拟图自动生成调度计划遵循一定规则，根据现场实际情况对车辆进行自动排队生成调度计划，并通过LED通知调度员和驾驶员。车辆异常信息的实时提示对车辆运行过程中的超速、离线、三正点考核、线路大间隔考核、开关门异常、紧急刹车及加速等进行实时的监控并提示调度员和驾驶员.实际位置的优化显示根据线路的具体走向，显示线路运营图,在优化后的线路上显示出来,使调度员能很直观的掌握整个运营情况，并进行调度。线路运行状况的直观显示直观显示线路的运行状况，如上下行各自的运行车辆、两边线路起始站的车辆状况、非在线车辆等。5.3.2.2系统自动调度根据线路运行计划表、调度规则和车辆的运行信息,调度系统自动提供优化、动态的调度车辆发车时刻表，并可自动向线路信息终端、发车牌、车载系统发出调度指令.按照线路行车时刻表或到站车辆信息（如到站时间）编排预订发车信息（到达本站时间、预计发车时间、预计到站时间）,根据预订发车时间进行自动排队和派车发车。(3）按照到站时间自动排队等候发车命令,在遇交通堵塞或交通管制时，调度人员可灵活调整发车排序及间隔。（4)工作人员在设置好每天的高低峰时间间隔情况下，并可灵活机动地对发车时间间隔进行暂时调整，以达到线路上运营车辆均匀分布，解决乘客等车难的问题。（5）系统提供进站车辆自动发车功能,并可以手动控制发车。(6）行车记录查看功能：系统可对起点站或终点站线路运行车辆的行驶记录进行查看,查看的数据包括车次、车号、驾驶员、到达时间、实驶时间、停歇时间、开出时间、发车间隔等。系统会对数据库中的数据进行分析，并对不完整的行车数据作出提示。（7)行车时刻表浏览功能：在系统运行过程中，需要随时调整系统的发车间隔,此时可打开系统提供的行车时刻表窗口，通过查看时刻表中设置的发车间隔对系统进行调整。5.3.2.3系统人工调度系统能根据预定的调度规则,计算出优化的发车间隔和发车时间提供给调度员作为调度的参照数据。调度员可根据实际情况修改预计发车时间。（3）调度员可根据实际调度处理进行发车,并可对路单进行查询、修改、删除、补路单等多项操作。5.3.2.4车辆运营报警在车辆的运营过程中,系统自动完整记录车辆发生超速、站点超时停车、越线行驶、甩站、运行大间隔等行驶信息。同时车载机具有车辆报警紧急自动提示功能，可使车辆在出现问题时能及时得到解决，如车辆抛锚报警、大车距报警、越线行驶报警、甩站报警、停站超时报警等。5.3.3员工考勤签到管理驾驶员及调度员采用远程签到的行驶，利用每个员工手上的IC卡进行刷卡签到,系统实时把考勤信息传输到管理系统,并自动根据行车动态查找员工的行车信息判断员工是否出勤。未找到的员工则需要相关负责人根据该员工的实际情况设置考勤类型.5.3.4营运报表运营报表可分为营运报表、运行信息、异常信息、安全告警等几大类，所有报表支持导出功能。5.3.4.1运行信息运行信息：主要包括定位信息、到站信息、离站信息、上传短信、下发调度信息、车载机连接信息等。图:离站信息查询报表5.3.4.2安全告警安全告警信息:主要包括超速信息、紧急告警信息、越界信息、滞站信息、大间隔信息等.5.3.4.3异常信息异常信息：包括票箱开关门信息、车辆离线信息等。5.3.4.4营运报表查询营运报表：主要包括行车路单、行车调度日报明细表、线路营运月报表、运营分析报表、以及根据营运部门需要定制的其它报表等。5.4出行服务子系统功能设计出行服务子系统以电子站牌为主要发布媒介，同时也可以通过场站LED显示屏,以及手机客户端的掌上车辆监控功能等媒介发布出行服务信息。该子系统的主要特色功能如下:5.4.1电子站牌服务依据车辆上传的定位信息和报站信息,即车辆的实时经纬度、运行方向、运行速度、站点位置等，电子站牌服务实施计算，到达各站最近车辆信息，自动下发到电子站牌上，为公众即乘客提供出行参考信息。5.4.1.1系统连接示意图：5.4.1.2主要信息发布主要信息内容显示模式*＊路距本站＊*站**路暂未发车＊＊路今日结束营运信息发送规则经过本站台的全部线路都要显示，且仅显示距离最近1辆车的计划到站情况;任何经过本站线路的车辆离站后，立即更新计划到站情况；无车辆离站，正常每隔1分钟更新1次计划到站情况；每天从经过本站点线路最早发车的第一班车发出后，开始发送计划到站信息；所有经过本站点线路的最后一班车离开本站后，发送当日最后一次信息(每条线路一行，全部显示“＊＊路今日结束营运”）。5.4.1.3其他信息发布其他信息发布功能可以实现车辆编号或特征、发布时间、当前车速、车辆拥堵情况（需要车载设备对客流数据采集的支持)、以及公众服务信息等内容的发布和显示控制;可以在平台软件根据电子站牌硬件的具体情况，实现按照指定字数自动分行以及字数输入限制;可以对到站预报信息和其他信息显示时间进行匹配，在不影响到站预报主要功能的基础上，实现其他信息的现实。5.4.2场站显示屏服务场站显示屏服务为乘客提供信息播报服务，在场站候车时，公众可以通过场站电子显示屏直接获得与乘车相关的重点信息,包括：基本信息：向在站台候车的乘客播发车辆预计发车时间、线路班次、发车时间、车辆牌号、首末班车时间、行车区间、经停站等信息;变更信息:线路停运、跨站、改线、延线、交通措施等变更信息;辅助信息：日期、天气、值班人员、服务热线号码、交通政策法规等信息。5.4.3掌上车辆监控依托城市公交生产运营数据，可实时提供线路及车辆的运营信息,为公众出行提供参考依据。5.4.3.1电子地图浏览电子地图主要为手势操作,包括平移、放大、缩小、双击等操作，地理信息包括城市、地区、街道、自然景观、公共设施以及学校、企业等日常活动场所.图：电子地图浏览5.4.3.2车辆监控功能车辆监控功能包括：车辆到站预报、下车提醒、进站提醒、车辆视频监控、用户登录、天气情况等监控、用户登录、天气情况等.图：车辆实时监控5.5系统维护子系统功能设计系统维护子系统用于对整个系统底层功能和数据进行维护和管理，主要包括：地图编辑、终端维护、资料维护、系统管理等功能。5.5.1GIS地图编辑管理GIS地图编辑主要根据用户需要编辑公交站点、公交线路、电子围栏等信息。电子围栏信息可同步到后台服务，为车辆越界告警提供判断依据.5.5.1.1站点信息管理系统支持手动绘制站点和自动绘制站点两种方式。其中自动汇总站点，即同步后台站点表数据，批量自动生成公交站点对象.5.5.1.2线路信息管理系统支持手动绘制线路和自动绘制线路两种方式。其中自动绘制线路,即根