智能交通GPS定位客車視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠保證車輛移動(dòng)過程的數(shù)據(jù)和音視頻的正常通信，同時(shí)可以時(shí)時(shí)定位車輛的位置，完全符合政府與企業(yè)的的嚴(yán)格要求，是全數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化無線監(jiān)控系統(tǒng)的典型代表。

　　一、概述

　　近年來，隨著交通的發(fā)達(dá)，人流量的增大，各種客車開始增加。同時(shí)問題也隨之而來如現(xiàn)超載，超速，帶違禁物品等等經(jīng)常發(fā)生。而且在經(jīng)常發(fā)生在高速或是無人的路段，給監(jiān)管帶來相當(dāng)大的難度。普通人工或是起點(diǎn)的監(jiān)控己經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足現(xiàn)在監(jiān)管，需一套現(xiàn)代化動(dòng)態(tài)時(shí)時(shí)遠(yuǎn)程客車監(jiān)控系統(tǒng)來完善客車監(jiān)管。

　　現(xiàn)代化監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)解決以下問題：

　　1、嚴(yán)防超載

　　2、時(shí)刻定位客車位置

　　3、乘客狀態(tài)監(jiān)控

　　4、嚴(yán)防超時(shí)駕使

　　5、車速度監(jiān)控

　　6、客車信息時(shí)時(shí)診斷

　　7、異常報(bào)警

　　8、視頻監(jiān)控等等各項(xiàng)問題的解決

　　二、系統(tǒng)組成

　　本系統(tǒng)由帶系統(tǒng)軟件的主站，F(xiàn)7623GPS+EVDO路由器，傳輸終端，視頻服務(wù)器DVR，攝像頭，控制設(shè)備等設(shè)備組成。

　　控制設(shè)備：能把每次進(jìn)站的考勤數(shù)據(jù)和每一趟車的車的運(yùn)行狀態(tài)匯總到中心管理站進(jìn)行分析處理。

　　四信F7623：傳輸終端采用廈門四信的F7623，為用戶提供安全，高速，穩(wěn)定可靠，各種協(xié)議路由轉(zhuǎn)發(fā)的無線路由網(wǎng)絡(luò)。

　　監(jiān)控中心：監(jiān)控中心負(fù)責(zé)給個(gè)傳輸終端提供VPN接入服務(wù)，同時(shí)對(duì)音頻，視頻，狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分開處理，從而實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控，狀態(tài)監(jiān)視、車輛定位和信息服務(wù)等系統(tǒng)功能。

　　三、系統(tǒng)總架構(gòu)

　　該系統(tǒng)把客車或列車上視頻攝像頭的圖像傳給視頻服務(wù)器DVR處理，DVR的視頻壓縮編碼模塊對(duì)其壓縮編碼，然后通過四信通信的3G的無線通訊終端F7623發(fā)射到運(yùn)營(yíng)商的evdo網(wǎng)絡(luò)，最終到達(dá)總部，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的交互、發(fā)送/接收、加解密、加解碼，鏈路的控制維護(hù)等功能。在本系統(tǒng)中，我們可以得到現(xiàn)場(chǎng)返回來的動(dòng)態(tài)圖像及車載終端其他數(shù)據(jù)信息，所有的數(shù)據(jù)都是通過VPN隧道傳輸過來的，安全性得到了有力的保證，同時(shí)DVR支持多種傳輸方式比如：實(shí)時(shí)傳輸，定時(shí)傳輸，觸發(fā)傳輸。

　　四、系統(tǒng)功能

　　1、根據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)可以統(tǒng)計(jì)出各個(gè)時(shí)段，各個(gè)車次，各個(gè)路段的車載量，從而方便指定行車幾乎和配車排班業(yè)務(wù)的開展。行車計(jì)劃與配車排班業(yè)務(wù)完成公交車輛復(fù)雜生產(chǎn)計(jì)劃的制定和日常配車排班的管理，在行車計(jì)劃的制定過程中，進(jìn)行了算法和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了優(yōu)化，使該功能適應(yīng)于廣泛的客車用戶。

　　2、監(jiān)控調(diào)度指揮業(yè)務(wù)完成現(xiàn)場(chǎng)的車輛運(yùn)行狀況的監(jiān)控，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜多變的情況實(shí)時(shí)的調(diào)整車輛運(yùn)行指標(biāo)，提高運(yùn)行計(jì)劃的完成率，避免因事后調(diào)度而導(dǎo)致的生產(chǎn)效率低下。

　　3、決策分析業(yè)務(wù)就是對(duì)這些原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、抽象、整理、統(tǒng)計(jì)等發(fā)掘工作以報(bào)表的形式向公司的決策領(lǐng)導(dǎo)層從多角度，多方位提供公司的營(yíng)運(yùn)狀態(tài)分析數(shù)據(jù)。

　　4、數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)：數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)是在ACE的基礎(chǔ)上，結(jié)合公交監(jiān)控實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)要求較高的特點(diǎn)，在滿足數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)路由的功能基礎(chǔ)上，建立了具有良好擴(kuò)展性的通訊協(xié)議平臺(tái)，對(duì)大大減少系統(tǒng)升級(jí)帶來的工作量。

　　5、報(bào)警功能：當(dāng)客車上在運(yùn)行過程中，遇到了特殊的或者意外的情況，可以通過3G的方式把報(bào)警信息和視頻傳送回總部。總部對(duì)報(bào)警信息和視頻進(jìn)行分析，及時(shí)有效地采集各種措施。

　　6、診斷功能：通過對(duì)車的各種運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)指標(biāo)的處理分析，再配合管理工程師的診斷，可以及時(shí)對(duì)車載系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷，確保車輛安全運(yùn)行。

　　7、視頻監(jiān)控：實(shí)時(shí)的或者定時(shí)的視頻信息可以方便公車管理員對(duì)列車行駛狀態(tài)(人員數(shù)，客車服務(wù)情況，客車治安等)進(jìn)行直觀的監(jiān)控并提供各種有效的，有力的各種依據(jù)。

　　五、項(xiàng)目架構(gòu)實(shí)施

　　1、采集終端部分

　　圖像采集終端部分由攝像頭、視頻圖象處理器DVR、各種車載控制設(shè)備。攝像頭負(fù)責(zé)采集視頻語音數(shù)據(jù)，然后交由DVR進(jìn)行壓縮編碼處理，車載控制設(shè)備負(fù)責(zé)采集各種車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)。

　　2、數(shù)據(jù)傳輸終端

　　DVR采集到圖像數(shù)據(jù)信息后，要通過Internet把數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心。而系統(tǒng)中完成DVR與Internet網(wǎng)通訊工作的就是四信的F7623CDMA-EVDORouter和EVDO網(wǎng)絡(luò)。F7623CDMA-EVDORouter是目前國(guó)內(nèi)唯一采用ARM9處理作為系統(tǒng)平臺(tái)的工業(yè)無線路由器，最大限度地提高系統(tǒng)的吞吐量，使視頻監(jiān)控圖象更加流暢。該傳輸設(shè)備具有多重看門狗，和在線保持機(jī)制，能夠確保設(shè)備穩(wěn)定，長(zhǎng)久地運(yùn)行，從而有效保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴Ｍ瑫r(shí)考慮到安全性的問題，設(shè)備支持VPN隧道，固定IP撥號(hào)，雙向認(rèn)證的功能，充分保證系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。設(shè)備采用WEB配置和CLI配置的方式，用戶只需一些簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)置便可投入系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。F7623提供一個(gè)以太網(wǎng)口和一個(gè)串口，以太網(wǎng)口用來傳輸視頻語音數(shù)據(jù)，串口用來傳輸車載控制設(shè)備的信息。

　　3、數(shù)據(jù)中心軟件平臺(tái)構(gòu)建

　　監(jiān)控中心架設(shè)有一臺(tái)VPN服務(wù)器，它負(fù)責(zé)各傳輸終端(F7623設(shè)備)提供VPN接入服務(wù);同時(shí)監(jiān)控中心對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分開處理，圖像數(shù)據(jù)可以采用DVR提供商給的視頻監(jiān)控軟件，也可以根據(jù)他們的SDK進(jìn)行開發(fā);狀態(tài)信息根據(jù)四信提供的動(dòng)態(tài)鏈接庫來開發(fā)各種數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件。該公車視頻監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控的任務(wù)主要分三方面：視頻監(jiān)控，狀態(tài)監(jiān)視、車輛定位和信息服務(wù)。

　　視頻監(jiān)控：實(shí)時(shí)或定時(shí)地傳輸車載內(nèi)的視頻數(shù)據(jù)。

　　狀態(tài)監(jiān)控：上下客數(shù)：記錄每個(gè)站點(diǎn)上下乘客數(shù)量。行駛資料：記錄發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)，行駛速度、開關(guān)車門、剎車信息等。

　　車輛定位：

　　1)實(shí)時(shí)位置。通過車載設(shè)備中GPS模塊，實(shí)時(shí)取得車輛當(dāng)前位置信息。

　　2)線路狀態(tài)。監(jiān)控車輛在線路上的行駛狀況，實(shí)時(shí)提示駕駛員按線路和時(shí)間表行駛。

　　信息服務(wù)：自動(dòng)播放各種信息，例如：換乘信息，天氣，路況，廣告信息等。

　　4、VPN通道的實(shí)現(xiàn)

　　如下為VPN隧道實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，四信的evdo無線路由器作為VPN客戶端，主動(dòng)連接到VPN服務(wù)器。VPN服務(wù)器對(duì)其進(jìn)行認(rèn)證，認(rèn)證通過后，分配各種隧道地址給各個(gè)路由器。這樣現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)路由器和監(jiān)控中心的VPN服務(wù)器就組成了一個(gè)私有的安全的局域網(wǎng)，局域網(wǎng)內(nèi)各臺(tái)設(shè)備就都可以互相通訊。

　　依上圖為例，終端為客車1號(hào)(192.168.1.10)和客車2號(hào)(192.168.1.11)的視頻服務(wù)器，通過無線路由器和監(jiān)控中心建立的VPN通道后，分別獲得的隧道IP200.200.200.6和200.200.200.5，而中心的隧道地址是200.200.200.1，所以三個(gè)隧道IP之間是可以直接互相訪問的。如果我們?cè)诼酚善魃贤ㄟ^端口映射及服務(wù)器其它方面的設(shè)置也可達(dá)到直接訪問客車1號(hào)與客車2號(hào)里面觀看實(shí)時(shí)畫面。

　　示意圖

　　六、總結(jié)

　　隨著科技水平的不斷提高和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展，在3G無線網(wǎng)絡(luò)上傳輸視頻，音頻及數(shù)據(jù)成為一種趨勢(shì)，車載無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有其他無線監(jiān)控系統(tǒng)無法比擬的功能和特點(diǎn)，能夠保證車輛移動(dòng)過程的數(shù)據(jù)和音視頻的正常通信，同時(shí)可以時(shí)時(shí)定位車輛的位置，完全符合政府與企業(yè)的的嚴(yán)格要求，是全數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化無線監(jiān)控系統(tǒng)的典型代表。無線傳輸系統(tǒng)的解決方案已廣泛用于公交車輛、長(zhǎng)途運(yùn)輸車輛、貨運(yùn)車輛、特種車輛、公安、消防武警現(xiàn)場(chǎng)指揮和勘探，以及水利防汛、道路搶險(xiǎn)、城管督察等緊急應(yīng)急指揮系統(tǒng)。