隨著微處理器技術(shù)、全球衛(wèi)星定位技術(shù)和無線通信技術(shù)的發(fā)展，公交車上各種車載電子設(shè)備近幾年得到了快速發(fā)展，其中車載智能調(diào)度終端產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)車輛實(shí)時(shí)定位、語音報(bào)站、信息交互等基礎(chǔ)功能，智能公交調(diào)度系統(tǒng)已逐步替代了人工排班、手工紙質(zhì)路單等傳統(tǒng)公交調(diào)度管理模式。
車載視頻監(jiān)控終端作為公交車必備的另一款重要的車載電子設(shè)備，其技術(shù)發(fā)展已開始融合智能調(diào)度終端的功能。車載硬盤錄像機(jī)的CPU處理性能得到快速提升，新型的車載硬盤錄像機(jī)在原有錄像功能基礎(chǔ)上集成了衛(wèi)星定位功能、3G無線數(shù)據(jù)傳輸、語音自動(dòng)報(bào)站、行車信息記錄、下客門顯示等功能。
智能公交與車載視頻一體化終端的研究與展望
智能公交與車載視頻設(shè)備逐步呈現(xiàn)向一體化發(fā)展的方向，本文探討一體化公交車載電子信息終端的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來展望。
一、公交車載電子設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀
目前公交車載電子設(shè)備主要有：GPS終端、電腦報(bào)站器、下客門顯示器、車載硬盤錄像機(jī)、行車記錄儀、LED顯示屏、IC卡POS機(jī)等多種終端設(shè)備，并由不同的廠家提供。各種終端獨(dú)立運(yùn)行，相互之間難于互聯(lián)互通，造成公交車上電子產(chǎn)品紛繁復(fù)雜，安裝、維護(hù)及故障排查困難，操作人員使用不便等問題。
國(guó)內(nèi)對(duì)智能公交與車載視頻一體機(jī)最早的探索是2010年頒布的深圳公交車載調(diào)度終端的地方標(biāo)準(zhǔn)《SZDB/Z 30—2010公交智能調(diào)度系統(tǒng)車載調(diào)度終端》，第一次以標(biāo)準(zhǔn)的形式對(duì)公交調(diào)度終端和車載硬盤錄像功能進(jìn)行了統(tǒng)一的要求，該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容包含了公交智能調(diào)度、3G視頻錄像監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、外設(shè)接口要求等內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)要求車載硬盤錄像機(jī)廠家和智能公交調(diào)度廠家分別實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控和智能調(diào)度功能，網(wǎng)絡(luò)傳輸則采用外接無線路由器實(shí)現(xiàn)。隨著標(biāo)準(zhǔn)的頒布，已有不少廠家根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求將車載電子設(shè)備進(jìn)行整合，形成了第一代公交一體機(jī)產(chǎn)品。
二、智能公交與車載視頻一體機(jī)設(shè)計(jì)方案
1、方案設(shè)計(jì)及框圖
公交一體機(jī)是將各種車載電子設(shè)備功能進(jìn)行整合，統(tǒng)一電源模塊進(jìn)行供電，共用無線通信模塊與中心平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。一體機(jī)可替代傳統(tǒng)公交車載GPS終端、調(diào)度顯示終端、下客門顯示器、車載硬盤錄像機(jī)、行車記錄儀和LED控制器等產(chǎn)品，同時(shí)還可接入公交IC卡POS機(jī)、各種車輛傳感器、車輛CAN總線等相關(guān)外設(shè)產(chǎn)品。如下圖所示，框圖左邊是公交一體機(jī)具備的功能項(xiàng)，右邊是可能對(duì)接的公交車內(nèi)其他電子設(shè)備。
公交一體機(jī)框圖
2、一體機(jī)組成及各模塊說明
公交一體機(jī)主要由：車載電源模塊、運(yùn)算處理模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、控制顯示單元等主要部分組成。
(1)車載電源模塊
目前公交車主要有12V或24V供電的車輛，根據(jù)GB/T 21437和ISO7637技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，一體機(jī)需具備寬幅電壓輸入、大功率穩(wěn)壓輸出、高效率的車載穩(wěn)壓電源模塊，支撐整機(jī)正常工作。
(2)運(yùn)算處理模塊
運(yùn)算處理模塊是設(shè)備的核心，負(fù)責(zé)采集視音頻數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、車身信號(hào)數(shù)據(jù)、行車信息數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)，提供大數(shù)據(jù)量運(yùn)算能力的支撐，對(duì)各種類型數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、融合、處理。實(shí)現(xiàn)對(duì)公交車輛運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行監(jiān)控，把視頻錄像、定位數(shù)據(jù)、行車數(shù)據(jù)等完整保存在存儲(chǔ)介質(zhì)中。
(3)網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊
網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊負(fù)責(zé)終端與中心平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交互，利用運(yùn)營(yíng)商3G無線數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將中心指令信息下發(fā)到車載智能信息終端，并能夠?qū)⒔K端采集視音頻數(shù)據(jù)、車輛運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)等公交車各種數(shù)據(jù)上傳至中心平臺(tái)。
(4)顯示控制單元
顯示控制單元作為人機(jī)交互界面，采用大尺寸彩色液晶顯示屏，并配有實(shí)體功能按鍵。公交車駕駛?cè)藛T可以從LCD屏上獲取日期、時(shí)間、實(shí)時(shí)車速及限速值、線路信息、站點(diǎn)信息、調(diào)度信息等各種豐富的信息提示，以及下客門畫面、倒車后視畫面、各路視頻監(jiān)控畫面等。并能夠通過按鍵操作實(shí)現(xiàn)對(duì)車載終端的控制，如報(bào)站、服務(wù)用語播報(bào)、行車事件上報(bào)等。
三、智能公交與車載視頻一體機(jī)技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1、整體解決方案設(shè)計(jì)，替代傳統(tǒng)各種車載終端
(1)安裝維護(hù)的便利性
公交一體機(jī)可替代了傳統(tǒng)公交車載多種電子產(chǎn)品，具有占用空間小、易于安裝維護(hù)等特點(diǎn)。其可布置在原有的下客門顯示器位置，方便設(shè)備安裝和維護(hù)，采用單一終端設(shè)計(jì)也便于故障點(diǎn)的排查與處理。
(2)集成化的設(shè)計(jì)方案控制成本
公交一體機(jī)設(shè)計(jì)將傳統(tǒng)公交車輛上多種不同類別的終端產(chǎn)品進(jìn)行整合，共用一套電源系統(tǒng)，利用最新CPU強(qiáng)大處理能力完成各項(xiàng)任務(wù)，其單價(jià)會(huì)遠(yuǎn)低于多種產(chǎn)品的總價(jià)，一體化設(shè)計(jì)可有效的控制公交公司在車載電子終端方面的花費(fèi)。
2、軟硬件整合設(shè)計(jì)，方便控制管理
(1)使用統(tǒng)一的無線網(wǎng)絡(luò)鏈路
傳統(tǒng)公交信息系統(tǒng)中一輛公交車上多個(gè)終端有無線數(shù)據(jù)通訊需求，如GPS終端、3G車載視頻監(jiān)控主機(jī)、POS刷卡機(jī)等。公交一體機(jī)采用單一無線通信鏈路替代多套無線網(wǎng)絡(luò)，可大幅降低通訊使用費(fèi)和設(shè)備硬件成本，且對(duì)終端的維護(hù)管理也提供方便。
(2)、操作使用的易用性
公交一體機(jī)采用開放操作系統(tǒng)，提供友好的交互界面，公交車駕駛?cè)藛T通過圖形界面引導(dǎo)，易于上手。公交一體機(jī)采用彩色液晶顯示屏，可直觀獲取車輛運(yùn)營(yíng)相關(guān)信息，如時(shí)間、車速、線路、站點(diǎn)、天氣、指令等信息，及視頻畫面及車輛行駛狀態(tài)等等。
四、智能公交與車載視頻一體機(jī)技術(shù)展望
1、智能技術(shù)在一體機(jī)上的應(yīng)用
(1)視頻客流統(tǒng)計(jì)技術(shù)
公交公司對(duì)客流統(tǒng)計(jì)有迫切需求，尤其希望了解各線路、站點(diǎn)的客流量數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)公交客流統(tǒng)計(jì)采用踏板方式或紅外對(duì)射方式，這兩種采集模式準(zhǔn)確率低，且對(duì)乘客上下車不能做出正確判斷。視頻客流統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確率明顯高于傳統(tǒng)方式，且可根據(jù)人員運(yùn)動(dòng)模式判斷是上車還是下車，相關(guān)智能應(yīng)用未來可以公交一體機(jī)上實(shí)現(xiàn)。
(2)、人臉識(shí)別比對(duì)技術(shù)
公交車輛作為流動(dòng)的公共場(chǎng)合，其每日人流量非常大，如能將每日乘客的人臉圖片上傳至監(jiān)控中心并進(jìn)行比對(duì)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)在逃的通緝犯人或小偷慣犯，并在發(fā)生民事、刑事案件能夠提供犯罪嫌疑人圖片。
(3)、高清相機(jī)接入技術(shù)
公交一體機(jī)可實(shí)現(xiàn)高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)接入，通過高清攝像機(jī)可以采集到更多的清晰素材，如可對(duì)占用公交車道的車輛進(jìn)行拍照及對(duì)比，上報(bào)違章車輛牌照等功能。
2、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在一體機(jī)上的應(yīng)用
車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是指是利用先進(jìn)傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、控制技術(shù)、智能技術(shù)，對(duì)車輛情況、道路交通進(jìn)行全面感知，實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)間大范圍、大容量數(shù)據(jù)的交互，對(duì)汽車和道路進(jìn)行監(jiān)控管理，以提高交通效率和交通安全為主的網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用。
公交一體機(jī)作為車輛與中心平臺(tái)互通的核心設(shè)備，將來實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，如上報(bào)道路擁堵信息、乘客滯留信息，獲取車輛誘導(dǎo)信息等。通過車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)可通過路況信息進(jìn)行車輛的實(shí)時(shí)智能公交調(diào)度管理。并隨著4G技術(shù)推廣，可實(shí)現(xiàn)乘客在乘車時(shí)利用一體機(jī)的WIFI網(wǎng)絡(luò)和4G網(wǎng)絡(luò)能夠上網(wǎng)。提供遠(yuǎn)程駕駛行為規(guī)范監(jiān)控，遠(yuǎn)程車輛狀況實(shí)時(shí)查詢，及遠(yuǎn)程車輛故障報(bào)警及診斷等中心平臺(tái)功能。
五、總結(jié)
目前各主流車載硬盤錄像機(jī)廠家已經(jīng)推出了第一代的智能公交與車載視頻一體機(jī)產(chǎn)品，公交公司對(duì)相關(guān)產(chǎn)品表示認(rèn)可。隨著《城市公共交通“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要》逐步落實(shí)，政府對(duì)公交信息化建設(shè)投入加大，未來公交一體機(jī)替代傳統(tǒng)車載電子產(chǎn)品的趨勢(shì)已十分明顯，相信幾年后公交車載終端會(huì)發(fā)生一體機(jī)變革。