智慧公交系统整体解决方案

才智公交系统整体解决方案才智公交系统整体解决方案才智公交系统整体解决方案名目1章某某简介(6)2章工程概述(8)工程背景(8)工程智能化需求(8)功能目标(10)基于中国移动4G〔TD-LTE〕系统设计的优势(11)2.4.1TD-LTE(11)2.4.24G〔TD-LTE〕的技术特征(12)2.4.3基于4G〔TD-LTE〕系统设计的优势(12)3(14)系统承受的关键技术(14)3.1.1B/S(14)3.1.2嵌入式实时操作系统技术(14)3.1.3GPRS(14)3.1.44G(15)3.1.5J2EE(15)3.1.6智能移动终端技术(16)3.1.7Android(16)3.1.8IOS(16)系统设计原则(16)设计遵循的细则(17)准确、完整、实时地采集数据，是重中之重(17)安全、牢靠、稳定的原则，是系统设计的第一准则(17)有用性、可操作性原则，是系统顺当实施的关键准则(17)针对公交业务特点进展设计的原则(18)系统可扩展性设计(18)充分利用已有投资设计原则，是保护投资的有效补充(18)系统整体功能规划图(19)系统部署与网络拓扑图(20)软件系统框架设计(20)根底技术设施层(21)业务平台层(22)业务应用层(22)信息门户层(22)应用系统设计(22)系统接口设计(23)系统性能设计(23)应用程序设计(23)查询优化(24)效劳器优化(24)存储容量总体设计(24)系统支撑体系设计(25)系统安全保障体系(25)系统安全策略(26)安全性设计(27)4(34)4.1(34)机房建设(34)机房场地装饰(34)机房供电(35)机房接地(39)机房消防(39)机房温度调控系统(39)大厅建设(40)大厅场地装饰(40)防静电地板(41)大厅供电(41)大厅接地防雷(41)机房、大厅综合布线子系统(42)5(45)网络设计应遵循的原则(45)网络平台设计(46)效劳器与存储区(46)核心网络与交换区(46)监控智能调度指挥中心大厅网络(47)办公局域网(47)移动视频监控(47)局域网设计(47)核心与分布层网络设计(47)接入层网络设计(47)广域网设计(48)视频无线网络接入设计(48)网络带宽设计(48)5.5IP(49)5.5.1IP地址规划原则(49)设备治理地址(49)设备互联地址(50)5.5.4VLAN安排原则(51)5.5.5VLAN安排方案(51)5.5.6(52)6(53)6.1(53)系统构成(53)车载设备功能设计(53)性能设计(56)74G(58)7.1(58)7.2H3324(58)产品的主要功能(60)环境适应性(61)车载专用红外半球摄像机(62)主要特性(62)规格参数(62)车载客流量统计设备(63)车载客流量统计设备技术参数(63)车载摄像机技术参数(63)电子站牌掌握器(65)8(66)智能公交运营调度子系统功能设计(66)根底信息治理与维护(66)实时监测(67)行车排班(69)运行调度(72)应急治理(75)信息效劳(77)报表统计(79)行车路单报表(79)首末班时刻表(79)首末班统计月报(80)路准时间统计(80)车次状况日报(81)智能公交ERP治理子系统功能设计(84)机务治理(85)物资治理(93)安全治理(95)人事治理(96)8.3.5(100)8.3.6G-BOS(102)客流统计系统功能设计(105)客流量统计介绍(105)客流量统计的作用与智能调度(105)国内外公交客流量统计技术现状(106)车载智能视频客流量统计系统功能与特点(107)电子站牌系统功能设计(113)8.5.1系统架构(113)8.5.2系统指标(115)8.5.3系统功能设计(115)9(118)9.1CAN(118)9.2Rest查询效劳接口(118)MQ(119)信息交换接口(119)二次开发接口(119)10(120)11(124)1某某技术股份〔以下简称“某某公司”〕于19971月在某某注册成立，2023年10月经某某市工商局批准整体改制为股份制有限责任公司，是专业从事M2M(MachinetoMachine，MantoMachine)、物联网(TheInternetOfThings)产品与解决方案争论、开发、销售和工程技术效劳的国家高技术企业、某某市重点软件企业，某某市成长型中小工业企业500强。目前某某公司已经完成创业板上市辅导并进入审核期，力争在2023年年内在某某证券交易所挂牌上市。作为国内最早从事移动数据通信争论与开发的专业公司，某某是M2M行业的开拓者和领跑者，早在20235内第一个公布了基于移动通信网络的M2M系列产品与解决方案，在电力、油田、煤矿、邮政、金融、环保、水利、交通、铁路、热力、路灯监控、税务、安防等行业得到了广泛的应用，产品出口至东南亚、欧美等七十多个国家，获得了国际客户高度的评价。历经十五年的发展，某某公司已经成为国内移动数据通信行业应用(M2M)领域龙头企业，也是国际上知名的移动数据通信产品和解决方案供给商。2023年某某成为法国电信Orange认证供给商、荣获中国安防最具影响力十大品牌，物联网产业推动奖等奖项。2023年8月以来，物联网技术与产业进展快速，某某公司又领先成功针对水利/气象/信息公布、移动/高清视频监控、智能电网/智能交通等重点行业推出了整体物联网应用解决方案和成套设备与软件系统。公司目前主要产品包括3G/4GLTE智能网络传输设备、移动车载GPS/北斗及视频监控车辆治理系统，3G/4G无线硬盘录像机、无线山洪灾难M2M设备治理云平台等。5000.8万元，总人数576人，从事研发与技术人员266人，超过80%的员工为80后员工，90%以上的员工拥有正规本科及以上学历，95%以上员工毕业于通信类、计算机类专业，拥有扎实的专业理论根底和争论开发实践阅历。历经十多年进展，某某公司建立了清楚稳定的组织架构体系，制定有科学完善的企业规章制度，通过了ISO9001:2023质量治理体系，CMMI三级认证，计算机系统集成资质，安防系统设计等各项企业资质，引入IPD发流程和先进的研发人力资源体系询问，建立了国际标准的公司治理体系，在武汉、北京、西安、杭州、济南、广州、沈阳、成都、上海、石家庄等13个省市城市建立了分公司和办事机构，建立了掩盖全国的市场营销网络。某某公司格外重视核心技术的研发和自主学问产权保护，某某与中国科学院某某先进学院、南京邮电大学等高等科研院所开展产学研合作，成立博士后联合工作站与环境安全争论试验室，形成了良好的技术合作生态环境。某某公司在物联网无线通信、网络协议、传感中间技术、嵌入式开发、高端软件开发上积存了丰富的阅历，截止目前某某公司已经申请57件专利技术，其中制造专利申请数为32件。目前授权专利总数36件，其中制造专利授权8件，有用型专利授权18件，获得计算机软件著作权35件，担当国家、市多项物联网技术专项争论工程取得了核心自主学问产权科研成果。2工程背景国务院在《国民经济和社会进展第十二个五年规划纲要》中明确：“实施公共交通优先进展战略，大力进展城市公共交通系统”，并提出将“城市建成公共交通全掩盖”纳入国家根本公共效劳体系，首次将公交优先进展战略上升为国家战略。在该战略中提到了科学设置公交优先通行信号系统的进展思路。要求通过科学设置公交优先通行信号系统，调整公共交通车辆与其他社会车辆的路权使用安排关系和加强公交优先通行信号系统治理，通过研制公交专用道的信号优先掌握技术和运营调度技术，争论集成公交专用道路段和穿插口的车辆运行监测系统、优先放行信号系统、车载设备的选择、车载设备与信号机的信息交换等技术，有效提高公共交通车辆运营速度和道路资源利用率。近年来，在某某政府的高度重视与大力支持下，某某公交客运公共交通信息化治理得到了较大的进展。当前，公交企业经营治理运营治理与调度的好与坏，直接影响到实际的社会效益与经济效益。因此企业必需利用先进的科学技术手段，建立起能应用于公交日常运营治理的信息系统，从而提高公交企业的运营调度治理水平，使公交实施调度优化成为可能。但是由于城市客运行业的信息化建设起步较晚、根底薄弱，没有统一的行业规划和标准，加之长期形成的企业隶属不同的上级主管部门，条块分割严峻，信息化建设思路不清，使用很多城市公交行业信息化应用自成体系，相互独立封闭，各子系统仅仅是简洁地通过连接堆叠在一起，没有实现系统集成及数据整合及共享的功能，在软件运行和操作使用过程中存在着无法无视的瓶颈，导致其治理手段滞后、分析决策力量薄弱，越来越难以满足当前和今后城市客运交通快速进展的需求。工程智能化需求1．提升企业形象需求。随着市场经济的持续进展，社会的文明程度越来越高，百姓的出行要求也越来越高，政府也更加关注城市根底设施的供给，因此公交企业必需内外兼修，对外在运营治理上，转变目前公交粗放的人工调度方式，利用GPS定位系统、智能报站、智能调度系统等提升运营效率，解决等车难、换乘难的问题；对内在企业治理中也可以充分利用信息技术手段对安全标准、效劳行为等进展全方位的监控及治理，提升效劳治理水平和一线员工的效劳意识。运用科学技术手段突破传统治理上曾经存在或始终无法解决的盲点、难点问题，最终提升企业自身治理形象及品牌形象，得到市民及政府部门的认可与确定。优化资源配置、控本降耗。全国各大城市的公交行业都普遍存在一个问题，即资金问题，公交企业关系民生，是属于社会公益型事业，为全面贯彻公交优先理念，打造城市形象，切实满足“行有所乘”的出行需求，企业需要每年投入大量资金用于更或增加公交车数量以及进展相应的劳动力配置。虽然，近年来政府抚持力度不断加强，以及不同程度地供给了相应的补贴及优待政策，但是对于企业来说，必需充分运用科学技术手段辅助进展相关专业化决策和分析,转变传统运营调度模式，科学依据城市交通路网规划、各条线路配置需求及不同时间段面的客流分析等数据信息，合理规划各条线路运营调度模式，调配企业内部的运力及人力资源配备，最终确保城市公交线网优化布置，劳动力储藏、资源配置的最大和最合理，最大程度节约企业资金投入，最终回到一种良性循环进展的经营状态中，为企业资金解困，为政府减负。强化数据分析功能，为决策供给依据。公交行业每日运营及内部治理过程中会形成很多根底数据信息，如营运数据信息〔如车辆信息、人员信息、站点信息、里程、收入、工作车时、车次及车次执行率、加油状况、安全信息、效劳信息等〕、车辆修理信息〔报修时间、故障类型、实修状况、材料费使用、修理工派工状况、保养类型、发动机治理信息、轮胎信息、总成修理数据〕等根底信息数据。企业需要将这些数据有效的收集、分类、整理、汇总，最终形成相应的明细及汇总性分析结果〔如营运生产报表、收入及本钱分析报表、车辆修理明细及材料费使用状况报表、单车材料费本钱报表、车辆重返修率报表、车辆保养状况统计表、修理工时报表等〕。通过各专业治理部门对信息进展归集、分析所产生的各类分析报表，才能透视企业内部治理动态，不断改进并完善治理，最终提高企业治理效率及水平。由于公交行业普遍还处于人工化的治理模式，而企业在运作过程中不断产生的大量根底数据需要通过大量的人力去进展分类和计算，因而存在工作效率低下、数据分析准确性不高等状况。甚至存在一些根底信息数据因人工耗时太长或数据过于零散而无法收集和提取，导致信息缺失、不准确，直接影响到最终形成的报表的参考价值。基于某某目前的现状，迫切需要建立一个综合立体的智能化体系，并在最大程度上确保系统稳定性和数据的安全性。通过集成全面解决了传统系统集成带来的杂乱、繁琐和难以治理的问题，最终获得真正资源共享，解决多项数据重复，通过统一接入、统一治理、统一供给功能性优化升级效劳，并在保持各子系统相对独立性的同时，实现多系统集中治理，协同工作的集成目标。功能目标通过建设数据中心和企业生产治理体系、出行效劳体系和政府指挥决策体系，为企业供给打算排班治理、多种调度模式的生产调度系统，为市民供给信息出行效劳，为政府供给“数据说话”方式的政府行业监管及决策支持系统，形成常态化、动态化、高效率的信息化闭环治理业务模式，主要表达如下：1、实现公交根底数据的统一集中治理与处理；2、实现企业安全生产运营治理有序；3、实现市民出行便利、快捷，常态化、动态化、智能化的公共交通效劳体系；4、实现政府对公交行业的治理有度、指挥处理应急突发大事得力；31、建立数据中心，为GPS子系统、4G视频监控子系统及IC卡等子系统建立统一的根底数据来源，同时通过数据接口将这些子系统的数据传入数据中心。2、建设企业生产治理系统，包括企业运营治理系统〔公交ERP〕及企业智能排班调度系统。先建立两条示范线，待系统稳定运行后再逐步推广至其余各条线路。3、完成公众出行效劳体系的建设，并进展公交行业监管、应急指挥调度、客流分析分析及公交线网优化等政府指挥决策体系的建设。基于中国移动4G〔TD-LTE〕系统设计的优势2.4.1TD-LTE1、TD-LTELTELongTermEvolutionTD-LTE国主导的并具有“国际化”特征的标准，俗称4G。TD-LTE的技术优势表达在速率、时延和频谱利用率等多个领域，使得运营商能够在有限的频谱带宽资源上具备更强大的业务供给力量，而这也正是全球移动通信产业孜孜以求的目标所在。24G？4G是第四代移动通信技术的简称，其网络速度可达3G网络速度的十几倍到几十倍。4G是高带宽、高质量的一代无线宽带通信标准之一，具有高速度、低时延、国际化的特点，4G的网络技术标准有TDD-LTEFDD-LTE3、4G4G最大优势是速度快！上网峰值下行速度将到达每秒80兆。以下载电影为例，一部700M的高清电影，用4G网络下载，最快1分多钟就可以完成。4TD-LTE？LTE是基于OFDMA技术、由3GPP组织制定的全球通用标准，包括FDD和TDD两种模式用于成对频谱和非成对频谱。其中LTE-TDD，国内亦称TD-LTE，即TimeDivisionLongTermEvolution〔分时长期演进〕，由3GPP组织涵盖的全球各大企业及运营商共同4G5、TD-LTEFDD-LTETDD与FDD属于LTEFDD进展较早较成熟、而TDD为中国所主导。其实这两种技术的本质是一样的，在实际应用中各有优劣。具体说来，FDDLTETDD适合室内掩盖、室外扩容。6、12.4.5TDD—LTEFDD－LTETDD-LTE和FDD-LTE90%技术是一样的，具备了同步进展条件；主要差异是无线空口物理层。其中TDD-LTE：时分双工(TDD)，上行频带和下行频带一样，不需对称带宽，频谱利用率高。FDD-LTE：频分双工(FDD)，上行频带和下行频带分别，对称带宽频频谱利用率稍低。TDD-LTE相对于FDD-LTE，具有上下行同一频率，频率易猎取，上下行比例按需设置，满足数据业务不对称特点，效率更高等优势。2.4.24G〔TD-LTE〕的技术特征、通信速率有了提高，下行峰值速率为100Mbps、上行为50Mbps。、提高了频谱效率，下行链路5(bit/s)/Hz，3--4倍于R6版本的HSDPA)；上行链路2.5(bit/s)/Hz，是R6版本HSU-PA2--3倍。、以分组域业务为主要目标，系统在整体架构上将基于分组交换。、QoS保证，通过系统设计和严格的QoS机制，保证明时VoIP)的效劳质量。、系统部署敏捷，能够支持1.25MHz-20MHz间的多种系统带宽，并支持“paired”和“unpaired”的频谱安排，保证了将来在系统部署上的敏捷性。〔6〕、降低无线网络时延：子帧长度0.5ms和0.675ms，解决了向下兼容的问题并降低了网络时延，时延可达U-plan<5ms，C-plan<100ms。、增加了小区边界比特速率，在保持目前基站位置不变的状况下增加小区边界比特速率。如MBMS(多媒体播送和组播业务)在小1bit/s/Hz、强调向下兼容，支持已有的3G系统和非3GPP标准系统的协同运作。2.4.34G〔TD-LTE〕系统设计的优势随着4G网络和业务的不断成熟，无线监控技术已经逐步从早期的基于掌握命令和传输图片的小数据量的应用，向可以基于实时的海量数据的实时监控应用进展。为了适应城市公交的不断进展和社会治安的改善,因此建立一套统一、高效、通畅、掩盖范围广、能够对其进展实时监控、调度、统一治理的系统就显得尤为重要。而这一切都依靠于无线网络的传输，中国移动基于 4G〔TD-LTE〕系统设计具有以下优势：1、无缝掩盖移动已实现4G网络乡乡通，4G基站无缝掩盖城市的各个角落，4G2、高速互联TD-LTE传输下行峰值速率为100Mbps、上行为50Mbps。实测速率为峰值的60%-80%，针对本工程的高清视频、音频、文字、图片等多媒体数据传输，高速互联，毫无压力，传输效率极高。3、始终领先4G〔TD-LTE〕作为国家进展战略，相关产业链获得国家的支持，政府选购也乐观引导利用4G〔TD-LTE〕技术进展工程建设，潮流不行逆。目前正是3G快速退出4G极速进展的几年，使用基于4G〔TD-LTE〕的系统设计将使本工程随着4G的进展而始终领先，相关系统功能扩展升级，不受3G产业链消退的制约，4G产品完善递补，源源不断地为本工程供给更多时代前沿的应用。3系统承受的关键技术3.1.1B/S所谓B/S构造，即Browser/Server〔扫瞄器/效劳器〕构造，是随着Internet技术的兴起，对C/S构造的一种变化或者改进的构造。在这种构造下，用户界面完全通过WWW扫瞄器实现，一局部事务规律在前端实现，但是主要事务规律在效劳器端实现，形成所谓3-tier构造。B/S构造利用不断成熟和普及的扫瞄器技术实现原来需要简单专用软件才能实现的强大功能，并节约了开发本钱。Internet的消灭，为不同地域范围内的联系供给了最抱负的网络平台，基于Internet的网络应用软件也开头扮演更重要的角色。每个单位都期望能和异地的分支机构、上下级部门等保持实时的联系，希望自己身处异地仍能了解和处理单位事务。B/S架构从根本上满足了这一需求。本工程的业务子系统中，除了营运调度程序，其他局部全部承受B/S嵌入式实时操作系统技术鉴于大量实时数据采集的需要，系统承受实时操作系统〔Vxworks〕，该系统能够在限定的时间内执行完规定的功能，并能在限定的时间内对外部的异步大事作出响应。该实时性系统在过程掌握、数据采集、通信、多媒体信息处理等对时间敏感的环境中得到大量应用。该系统区分与分时系统，其性能远远高于分时系统。该系统具有牢靠性、实时性和可裁减性等诸多的特点。适用于多任务、抢占调度、任务间通讯与同步和任务与终端之间的通信的环境，能够很好的满足本工程的需求。GPRS依据要求，承受了GPRS通讯技术。GPRS〔GeneraPacketRadioService，通用无线分组业务〕将逐步应用于智能公共交通系统。GPRS作为其次代移动通信技术GSM向第三代移动通信〔3G〕的过渡技术，BTCellnet1993GSMPhase2+(1997年)标准实现的内容之一，是一种基于GSM的移动分组数据业IPX.25GPRS是一种的GSM数据业务，在移动用户和数据网络之间供给IP和X.25效劳。GPRS承受分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享。GPRS技术160Kbps的极速传送几乎能让无线上网到达公网ISDN的效果，实现“随身”携带“互联网”。使用GPRS，数据实现分组发送和接收，用户永久在线且按流量、时间计费，大幅度降低了效劳本钱。通过大量的工程实践及国内相关系统的建设分析，GPRS实现数据通讯能够适应本系统的需求。3.1.44G4G是第四代移动通信技术的简称，其网络速度可达3G网络速度的十几倍到几十倍。4G是高带宽、高质量的一代无线宽带通信标准之一，具有高速度、低时延、国际化的特点。上网峰值下行速度将达到每秒80700M的高清电影，用4G网络1TD-LTE传输下行峰值速率为100Mbps、上行为50Mbps。实测速率为峰值的60%-80%，针对本工程的高清视频、音频、文字、图片等多媒体数据传输，高速互联，毫无压力，传输效率极高。3.1.5J2EEJ2EE是一套全然不同于传统应用开发的技术架构，包含很多组件，主要可简化且标准应用系统的开发与部署，进而提高可移植性、安全与再用价值。J2EE平台支持简化的、基于组件的开发模型，由于J2EE基于Java编程语言和J2SE平台，它供给了编写一次，随处运行的可移植性，遵J2EEJ2EE的应用程序不依靠任何特定操作系统、中间件或硬件，因此，设计合理的基于J2EE的程序只需开发一次就可以部署到各种平台。基于组件的设计简化了应用程序的维护。由于组件可以被独立地更和替代，通过更应用程序中特定的组件，的功能可以被很简洁地增加。基于J2EE平台的应用程序可被部署到各种操作系统上，例如，可被部署到高端UNIX或其他的大型机系统上。J2EE领域的供给商供给了更为广泛的负载平衡策略，能消退系统中的瓶颈，允很多台效劳器集成部署，实现可高度伸缩的系统，满足将来应用的需要。智能移动终端技术移动终端是指可以在移动中使用的计算机设备，广义的讲包括手机、笔记本、平板电脑甚至包括车载电脑。但是大局部状况下是指手机或者具有多种应用功能的智能手机以及平板电脑。随着网络和技术朝着越来越宽带化的方向的进展，移动通信产业将走向真正的移动信息时代。另一方面，随着集成电路技术的飞速进展，移动终端的处理力量已经拥有了强大的处理力量，移动终端正在从简洁的通话工具变为一个综合信息处理平台。AndroidAndroid是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，由Google公司和开放手机联盟领导及开发。由于Android的开源特性，得到了众多的厂商的支持，大局部手机厂商都支持Android系统，Android的界面格外丰富，可选择性很强。Android是除了iOS之外最受好评的系统，而且Android对于系统的要求并不苛刻，所以很多机型可以流畅运行。IOS苹果iOS是由苹果公司开发的手持设备操作系统，iOS与苹果的MacOSXDarwin为根底的，因此同样属于类Unix的商业操作系统。iOS具有简洁易用的界面、令人赞美的功能，以及超强的稳定性，已经成为iPhone、iPad和iPodtouch的强大基础。系统设计原则统一治理、统一标准、统一制度：本系统是对公交企业营运车辆统一监控和治理的应用系统，应承受统一的标准进展数据通讯和功能实现，并制定一套统一的可操作性强的规章制度保障系统正常运行。网络安全、信息保密、稳定牢靠、高效运行：把网络安全、信息保密放在首位，确保网络和系统具有稳定性、牢靠性、高效性和信息的安全保密性。整体性、有用性、先进性、经济性：从应用的整体动身，选择先进并且成熟的技术，确保系统的有用性，并适应将来的技术进展，充分挖掘和利用现有资源，避开重复建设和铺张。设计遵循的细则准确、完整、实时地采集数据，是重中之重数据是一个