第1章 系統(tǒng)概述
系統(tǒng)背景介紹
校車作為學校接送學生上學和放學的重要交通工具，它們的安全運行就顯得至關重要。但實際上，校車超載超員的違法行為由來已久。尤其是在一些民辦或打工子弟學校，這種現(xiàn)象更加嚴重。而且司機的違規(guī)駕駛，超速行駛，違規(guī)使用等問題嚴重。
校車的安全運行已經成為一個嚴重的社會問題，如何加強對校車的監(jiān)管呢？盡管現(xiàn)在已經出臺了有關校車的使用規(guī)范，但是因為監(jiān)管需要花費大量的人力物力導致執(zhí)行難度加大。為了破解這一難題，我公司依靠自身豐富的車輛監(jiān)控管理經驗，結合當前的最新技術，利用GPS定位技術，無線通信技術，視頻壓縮技術，結合校車的實際情況，開發(fā)出的校車運行監(jiān)管系統(tǒng)，可以從車輛監(jiān)管，駕駛員監(jiān)管，車內人員監(jiān)管等方面來促進校車的安全運行。整個系統(tǒng)的組成由中心監(jiān)控軟件和移動車載終端兩部分組成。
車輛監(jiān)管：可以對車輛的運行情況進行全程記錄，其中包括：車輛的行駛線路記錄，車輛開行狀態(tài)記錄，車輛行駛速度記錄，車輛行駛里程記錄等。中心系統(tǒng)通過大型數(shù)據庫存儲，可以提供不少于1年的事后記錄回放，全面掌握車輛的運行情況。
駕駛員監(jiān)管：可以對車輛的駕駛人進行有效監(jiān)管。車輛在開啟前，駕駛員要進行身份登錄。如果駕駛員忘記身份登錄，移動車載終端會通過語音不斷提示駕駛人登錄；如果啟動3分鐘后還沒有身份登錄，移動車載終端會向中心發(fā)送駕駛員未登錄報警。
車內人員監(jiān)管：可以對車內人員數(shù)量進行有效監(jiān)控，防止超載。學生配備IC卡后可以通過移動終端配備的IC卡讀卡器來實現(xiàn)對車上人員的統(tǒng)計；移動車載終端利用安裝在車內的攝像頭，隨時可以抓拍車內的圖片進行監(jiān)控，也可以根據車輛的開關門狀態(tài)來觸發(fā)抓拍車內的圖片并通過無線GPRS傳輸?shù)街行模┲行墓芾韱T監(jiān)管。
短信通知家長：學生在上下車刷卡時，可以立即將學生的上下車時間第一時間通知到家長，家長第一時間知道自己小孩上下車時間，上下車地點，校車運行期間的最高時速等。通過家長的監(jiān)督也可以進一步增強學校對校巴的監(jiān)管力度，進一步增強校車的安全運行管理的意識。
除此之外，系統(tǒng)還配備了很多輔助管理的功能，包括：遠程設置，車輛求助，各種報警功能，系統(tǒng)故障自檢等。
系統(tǒng)原理結構圖

系統(tǒng)主要功能
GPS定位功能
通過GPS定位及電子地圖，監(jiān)控中心可以實時查詢車輛所在的位置，行車狀態(tài)，精確的時間信息，實現(xiàn)中心對車輛的遠程監(jiān)控。終端定位方式有多種，包括定時回傳，在指定的時間點上傳位置信息；定次回傳，根據指定的時間間隔及次數(shù)回傳定位信息。定距回傳，根據車輛行駛過的設定距離回傳定位信息，及壓縮回傳，通過對數(shù)據進行壓縮，一個數(shù)據包可回傳多個定位點。
圖像監(jiān)控
通過配置1－4路攝像頭，車載終端可以按照預先設定的條件如開門、關門、啟動等對車內情況拍照并存儲，也可以通過監(jiān)控中心隨時抓拍，并將圖片回傳至中心。監(jiān)控中心可以隨時掌握車內狀況。
超速語音警示
通過對車載終端設定不同的報警速度，車輛持續(xù)超速行駛若干時間后終端自動向中心報警，并通過語音提示司機。
疲勞駕駛提示
當車輛連續(xù)駕駛時間超過運管部門規(guī)定的時間時，終端會提示并報告。
偏移行駛路線報警
當車輛行駛偏離了預先設定的線路時，中心會自動報警提示。
駛入駛出站點管理
終端可以設定多達1024個站點，通過GPS判斷車輛駛入或者駛出某站點報警提示，并可以語音輸出站點名稱，提示學生上下車。
行車記錄存儲（汽車黑匣子）
終端可以按照設定的需要，可以對車輛的行駛軌跡，行車狀態(tài)，行駛里程等自動存儲。供有關管理人員下載分析車輛行駛狀況。
IC卡人員或載客管理
終端可以根據需要，通過IC卡對司機進行身份識別。如果司機未通過身份識別會通過中文語音提示司機輸入，如果車輛啟動1分鐘內司機未通過身份認證，終端會馬上向中心報警，方便中心對司機的管理。
學生通過IC卡刷卡，可以掌握學生的上下車時間，實現(xiàn)對學生的乘車管理。
學生漏載報警
通過遠程設置，可以將學生的上下車站點和學生的身份相關聯(lián)，一旦到達某個站點后終端可以自動判斷是否有學生遺漏未上下車，并可以設定是否需要向中心報警，并可以通過中心給學生家長發(fā)送學生的上下車信息。
防劫或緊急求助報警
在車輛緊急情況時，司機可以按手動報警開關，啟動終端報警，馬上向中心發(fā)出報警求援信息和定位信息，中心可對車輛進行監(jiān)控，以便快速制定現(xiàn)場救援方案。
行車區(qū)域監(jiān)控
中心可劃定車輛行駛區(qū)域，設定車輛進范圍報警、出范圍報警、或進出范圍均報警，對車輛進行有效的管理。
語音調度功能
中心可以隨時撥打某臺車的終端號碼，對車內進行喊話，達到語音調度的目的。
監(jiān)聽功能
在緊急情況下，可以通過中心下發(fā)指令對車輛進行監(jiān)聽，掌握車內的狀況。
智能控車功能
中心可向終端發(fā)送斷油斷電指令，終端會智能掌握車輛的運行狀態(tài)，根據不同的車輛狀態(tài)對車輛進行智能斷油電，保證車輛的安全。
遠程設置和遠程升級功能
可以遠程設置終端的所有參數(shù)，其中包括中心號碼，IP地址，端口號、速度限制等參數(shù)，并可以遠程提取設置的參數(shù)。也可以對終端的軟件進行遠程升級，方便維護。
終端在檢測到ACC熄火一定時間后可以進入省電工作模式，保證盡量少消耗汽車電瓶，省電時外圍設備關閉，CPU在工作，當有報警時會立刻喚醒終端，進入省電的時間可由中心設置。進入省電后終端的工作電流小于30mA。
盲區(qū)補報功能
終端在通信信號差或通信盲區(qū)的情況下，會將發(fā)送到中心的信息自動存儲，一旦信號恢復正常時馬上將存儲的信息上報到監(jiān)控中心。
里程統(tǒng)計功能
終端可以通過GPS來計算里程，隨時掌握車輛的行駛里程。并可以統(tǒng)計每天的行駛里程數(shù)和油耗。
短信通知家長功能
學生在上下車刷卡時，可以立即將學生的上下車時間第一時間通知到家長，家長第一時間知道自己小孩上下車時間，上下車地點，校車運行期間的最高時速等。
第2章 GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)平臺
整個軟件系統(tǒng)由通訊臺、調度臺、派發(fā)服務軟件、GIS顯示臺以及數(shù)據庫及數(shù)據庫管理中心六部分組成，各終端軟件間以TCP/IP協(xié)議流進行數(shù)據通訊，終端軟件以ADO讀寫數(shù)據庫。各組成部分邏輯關系如下：

軟件邏輯結構圖
功能說明：
通訊臺對外在INTERNET開放一個固定IP服務器，各車載單元通過無線GPRS上INTERNET登錄到通訊臺，建立數(shù)據連接。
通訊臺和gis顯示臺軟件作為派發(fā)服務器的SOCKET客戶端(局域網內）連接到派發(fā)服務器,進行數(shù)據交換。
調度臺軟件（虛擬撥號網絡進入局域網）也同樣作為派發(fā)服務器的客戶端與派發(fā)服務器建立數(shù)據連接。
數(shù)據庫管理軟件管理局域網內數(shù)據庫數(shù)據，分析、打印、輸出報表。
派發(fā)服務器軟件、gis顯示臺軟件、調度臺軟件都可以通過ADO讀寫數(shù)據庫。
1、軟件部件間信息流與控制流


軟件部件間信息流與控制流示意
2、軟件部件功能
2.1 通訊臺
2.2.1系統(tǒng)功能
接收各巴士車載終端信息，轉發(fā)給派發(fā)服務器。
將派發(fā)服務器下發(fā)信息轉發(fā)給車載終端。
為中心建立過濾保護，防止非法惡意攻擊。
2.2.2系統(tǒng)角色
相對于車載終端，通訊臺為車載終端的Socket服務器。
相對于派發(fā)服務器,通訊臺為派發(fā)服務器的Socket客戶端。
對于整個系統(tǒng)，相當于一個數(shù)據緩沖區(qū)。
2.3.3操作界面

2.2 派發(fā)服務器
2.2.1 系統(tǒng)功能
1)分析通信臺傳來的車輛信息，查看各終端軟件運行狀態(tài)，轉發(fā)各終端信息到相應終端軟件。
2)管理各個調度臺的信息調派。
2.2.2 系統(tǒng)角色
派發(fā)服務器為通訊臺、調度臺、GIS顯示臺的Socket服務器。
2.2.3 實現(xiàn)功能
控制顯示系統(tǒng)設備，包括巴士上的車載終端的LCD的顯示信息、網絡運行狀態(tài)和系統(tǒng)工作狀況。
解析通訊臺、調度臺和GIS顯示臺發(fā)來的消息，判斷分析系統(tǒng)的異常和故障原因。
統(tǒng)計信息。包括車輛的運行狀態(tài)，包括服務，下班和行車方向等。
查看信息。可以查看通信臺工作狀態(tài)，調度臺工作狀態(tài)，GIS工作狀態(tài)。
處理信息。
轉發(fā)信息。將巴士上的車載終端的求助信息發(fā)送到調度臺。將定位和狀態(tài)信息發(fā)送到調度臺和GIS顯示臺。將調度臺下發(fā)的文字信息轉發(fā)到巴士顯示屏。
2.2.4 操作界面

2.3調度臺軟件
2.3.1 系統(tǒng)功能
查看各線路巴士的運行、報警狀態(tài)；
下發(fā)文字信息到巴士。
電話語音處理（可選）。
2.3.2 系統(tǒng)角色
相對于派發(fā)服務器, 調度臺為派發(fā)服務器的Socket客戶端。
2.3.3 實現(xiàn)功能
多窗口界面，查看、顯示各條巴士線路上車輛（運營車輛、非運營車輛、其他類別車輛運行狀況、位置變化以及行駛方向、求助車輛信息。
查看、顯示各條線路的運行和信息顯示情況。
發(fā)送文字信息到巴士。
車輛線路變更操作，通過改變線路或車輛屬性來實現(xiàn)。
巴士運行位置圖表顯示。
統(tǒng)計各條線路上巴士的當日出車數(shù)量。
讀寫數(shù)據庫模塊。讀用戶信息進行驗證身份；讀數(shù)據庫查詢車輛狀態(tài)（任一兩站間運行的距離以及這段距離上跑車的平均速度；讀數(shù)據庫查詢車輛求助報警情況；寫日志信息到數(shù)據庫。
接聽電話，撥打電話。可以通過語音呼叫系統(tǒng)與客運車進行對話。該功能可選。
2.3.4 操作界面

2.4 GIS顯示臺軟件
2.4.1 系統(tǒng)功能
查看各線路巴士的運行狀態(tài)，車輛位置、跟蹤顯示、回放車輛軌跡。
2.4.2 系統(tǒng)角色
相對于派發(fā)服務器, GIS顯示臺為派發(fā)服務器的Socket客戶端。
2.4.3 實現(xiàn)功能
多窗口界面，跟蹤車輛軌跡。
查詢回放車輛軌跡信息
查看車輛信息、站點顯示信息
GIS地圖操作，顯示，多線路多視圖顯示。
讀寫數(shù)據庫模塊。讀用戶信息進行驗證身份；讀數(shù)據庫中歷史GPS信息來回放車輛軌跡；寫日志信息到數(shù)據庫。
2.4.4 操作界面

2.5 數(shù)據庫管理軟件
2.5.1 系統(tǒng)功能
修改維護數(shù)據庫，查詢統(tǒng)計數(shù)據，輸出打印報表。
2.5.2 實現(xiàn)功能
信息設置。包括客運路線，車載單元信息，司機信息，車輛信息，車站信息，管理員信息，管理員權限，電話本信息。
信息統(tǒng)計。包括管理員登陸信息，管理員處理事件，車輛運行信息，來電信息，車載LCD信息，車輛運行統(tǒng)計。
信息打印。
2.5.3 操作界面


第3章 PA110-222型車載終端系統(tǒng)
3.1 系統(tǒng)組成
PA110-222型車載終端系統(tǒng)采用32位ARM處理器來控制，具有高性能的處理能力。通過豐富的外部接口，可以與外部的LED顯示屏，IC讀卡器，汽車里程計等互連，實現(xiàn)集無線數(shù)傳，行車記錄，自動報站，車載電話，圖像拍攝等功能。
3.2 系統(tǒng)功能
3.2.1 基本功能
1. 通過GPRS/SMS來實現(xiàn)數(shù)據的無線傳輸。
2. 自動判站。
3. 車輛行駛里程測量。
4. 車載免提通話，可以實現(xiàn)與調度中心的語音通話。
5. 遠程升級、設置、維護。
6. GPS定位監(jiān)控，定時跟蹤。
7. 報警處理，SOS求助。
8. 行駛線路遠程下載，靈活調配行駛線路。
9. 車輛狀態(tài)回傳。
10. 行駛軌跡，行車狀態(tài)記錄功能。
11. 系統(tǒng)自檢。自動回傳車載單元的故障報告。
3.2.2 擴展功能
擴展LCD，可以接收中心發(fā)布的各種調派信息。
擴展LED屏，可以接收中心發(fā)布的各種調派信息和廣告信息。
擴展IC讀卡器連接，可以將車輛的載客信息無線回傳到中心。
擴展站點語音播報模塊，可以自動播報到站語音信息，以及中心下發(fā)的各種文字。
擴展攝像頭模塊，可以根據需要拍攝圖片，并存儲，或回傳到中心。
3.2.3 系統(tǒng)主要指標
1）正常工作電壓范圍：7V～38V
2）11個輸入口，5個輸出口
2）主機正常工作電流：110mA左右，省電模式工作電流：<30 mA
3）工作溫度：-30 ℃ ～ +75 ℃
4）相對濕度：〈95%
5）輸入IO口最大瞬間承載電壓：5000V
第4章 后期服務措施
我公司成立了專門的系統(tǒng)維護和維修小組，負責設備安裝調試以后的維護和維修服務技術支持工作。該小組由有經驗的，受過專門培訓和認證的工程師和技術專家組成。為客戶提供1年的設備免費保修，設備終身有償維修及技術支持服務。在保修期內對項目單位提供旨在提高項目單位的系統(tǒng)可用性的持續(xù)支持服務，服務內容包括熱線服務、全面性程序服務及重建服務等，服務方式有：熱線電話、服務網站、EMAIL、遠程診斷和現(xiàn)場服務等。
設置專門的技術支持熱線電話、傳真并設置專門的電子郵件地址，由專門的工程師回答用戶提出的問題，協(xié)助用戶解決出現(xiàn)的問題。提供硬件和軟件的技術咨詢服務，在24小時內回復，48小時內解決問題。
對于全面程序服務，在保修期內，系統(tǒng)維護和維修小組成員將定期通過電話、電子郵件或傳真等形式，向各地項目單位的系統(tǒng)管理員詢問系統(tǒng)的運行情況。在必要的時候將派工程師和技術專家到現(xiàn)場檢查、維護。
對于重建服務，在保修期內，當項目單位的系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰，或由于其它原因造成系統(tǒng)的不可用時，負責系統(tǒng)的重新安裝、調試，將立即派有關領域的技術專家去現(xiàn)場解決，在有客戶服務中心的地方8小時內到達，其它地點48小時內到達現(xiàn)場。
該小組的工程師和技術專家除進行系統(tǒng)維護外，也參與設備的維修工作。
技術支持及售后服務手段
系統(tǒng)維護與維修小組的工作分為四種方式：熱線電話和網站及EMAIL、遠程診斷、現(xiàn)場服務等。
熱線電話、網站及EMAIL支持
設置專門的技術支持熱線電話、傳真并設置專門的技術服務網站和電子郵件地址，由工程師和技術專家回答用戶提出的問題，協(xié)助用戶解決出現(xiàn)的問題。提供硬件和軟件的技術咨詢服務。
填寫《電話支持記錄單》，記錄用戶提出的問題及解決的情況，客戶的滿意情況以及與客戶的聯(lián)系方法等等。
遠程診斷
當用戶設備出現(xiàn)故障時，首先通過遠程診斷軟件，進行分析研究。對于一些設置上的問題，將立即派有關領域的技術專家去現(xiàn)場解決。
現(xiàn)場服務
對于一些比較重大的，用以上方式無法幫助解決的問題，立即派有關領域的技術專家去現(xiàn)場解決，幫助用戶進行故障診斷和有關的安裝、配置和更換有故障的零部件，在有客戶服務中心的地方8小時內到達現(xiàn)場，其他地點48小時內到現(xiàn)場。
技術專家赴客戶現(xiàn)場服務會填寫《客戶現(xiàn)場記錄表》，記載問題的解決情況和客戶的滿意程度，并由該技術專家和客戶代表簽字。現(xiàn)場服務可以根據客戶的實際情況，隨時提供。