一、項目背景

　　校車作為孩子每天上下學都要乘坐的公共交通工具，為孩子們提供了諸多的便利。但同樣，孩子作為社會特殊的弱勢群體，其交通安全受到社會密切關注。據調查，我國每年有超過1.8萬名14歲以下兒童死于道路交通事故，兒童因交通事故的死亡率是歐洲的2.5倍、美國的2.6倍。尤其2011年連續(xù)幾起嚴重的校車交通事故，引起了社會、黨中央、國務院的高度重視和關注。國務院于2012年發(fā)布了《校車安全管理條例》(國務院第617號令)。公安部以及各省市也配套出臺了一系列校車管理措施促進校車安全管理進一步規(guī)范。

　　為了實現(xiàn)對XXX市范圍內所有校車的車輛安全、調度進行統(tǒng)一、有效的管理需要建設一個統(tǒng)一的管理系統(tǒng)實現(xiàn)對所有校車及相關人員的數據實施顯示、險情及時發(fā)現(xiàn)、多部門數據融合的功能。

　　二、需求分析

　　1、上級監(jiān)管部門需求

　　需要掌握校車發(fā)展狀況、車輛使用狀況等信息

　　希望掌握校車實時位置及運行軌跡

　　希望實時監(jiān)控校車運行線路，駕駛人違規(guī)違章時有提示

　　希望宏觀了解學生乘坐校車的情況、以及轄區(qū)學校的校車情況

　　希望出現(xiàn)突發(fā)情況時可及時了解校車各種實時信息和圖像，并能與校車內人員實時互動。

　　2、學校使用需求

　　希望能所屬監(jiān)控校車位置和運行情況

　　希望能精確管控每個站點上下車學生人數

　　希望能明確家長和校方的責任界定

　　希望杜絕學生，特別是幼兒被遺忘在車內的惡性事件

　　希望杜絕公車私用、管控校車運行費用(校車是學校所有)

　　3、學生家長使用需求

　　希望及時知道孩子上下車及到校情況

　　希望在需要的時候，了解校車的位置

　　希望與學校能明確監(jiān)護責任

　　希望在需要的時候，了解校車內狀況

　　4、校車運營方的需求

　　希望掌握校車實時位置及運行軌跡

　　希望實時監(jiān)控校車運行線路，違規(guī)時報警。

　　希望宏觀了解學生乘坐校車的情況、以及轄區(qū)學校的校車情況

　　希望在需要的時候，了解校車內狀況

　　需要對校車派車、派員(駕駛員及跟車老師)、調班等信息進行管理

　　5、解決方案

　　根據以上所述，需要建設一套校車管理系統(tǒng)解決中、小學校和幼兒園校車整體安全的數字化信息綜合管理系統(tǒng)。通過車載智能識別裝置、衛(wèi)星定位、視頻監(jiān)控及車載對講等設備，利用校車管理系統(tǒng)為管理者和使用者提供以下功能

　　1)、為家長提供及時、準確的學生上、下車信息以及兒童乘坐的車輛實時運行信息。

　　2)、為跟車老師和駕駛人提供完整、準確的學生上、下車清單，以及線路、站點的實時查看功能;在超載超速和當班前提供自動通過車載語音系統(tǒng)提醒。

　　3)、為學校和服務企業(yè)提供乘車學生的地區(qū)分布統(tǒng)計，線路及站點的優(yōu)化指導，學生異常和車輛異常的實時監(jiān)控。

　　4)、為校車管理部門和教育部門提供完整實時的的區(qū)域校車運行狀態(tài)監(jiān)控，以及車輛、駕駛人、企業(yè)的備案和實現(xiàn)校車管理流程的電子化。

　　5)、根據學校、區(qū)教育局、市教育局以及交通管理部門的角色賦予不同的管理權限。

　　最終，實現(xiàn)對校車的全程跟蹤、監(jiān)控、預警和提醒，為家長、學校、校車運營企業(yè)、教育部門和校車管理部門提供一體化、多通道、全方位的數字校車服務平臺。

　　三、總體功能設計

　　1、總體設計思想

　　通過建設校車管理系統(tǒng)，利用移動互聯(lián)網以技術實現(xiàn)對校車的全程跟蹤、監(jiān)控、預警和提醒，為家長、學校、校車運營企業(yè)、教育部門和校車管理部門提供一體化、多通道、全方位的數字校車服務平臺

　　2、總體功能目標

　　1)、實現(xiàn)對校車內外、前方、側方及后方路況的音視頻實時監(jiān)控，將音視頻圖像通過編碼方式存儲在車載DVR中，并通過無線上傳到管理平臺。用以規(guī)范駕駛人安全駕駛意識，限制校車超載，以及事故后有效取證。

　　2)、實現(xiàn)校車車載監(jiān)控系統(tǒng)的全方位功能整合。以上下互通、整合共享為目標，充分利用先進的視頻網絡信息化技術，建立完善高性能、多層次、全方位的數字視頻信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛信息監(jiān)控資源的整合共享，完成車輛管理，車輛遠程調度，安防監(jiān)控等全方位的智能信息系統(tǒng)。通過視頻監(jiān)控攝像機、拾音器、報警器、GPS、刷卡器、各種行車狀態(tài)接入等實現(xiàn)校車全方位信息覆蓋，并實現(xiàn)智能分析功能，實現(xiàn)車載監(jiān)控系統(tǒng)智能化管理;

　　3)、實現(xiàn)隨車人員精細化管理，對駕駛人、隨車照管人員和乘車學生可認證身份，對于身份無法確認人員有提示并能在管理平臺實時顯示。

　　4)、實現(xiàn)本地存儲、網絡傳輸實時化。在實現(xiàn)安全穩(wěn)定本地存儲的同時，利用4G/3G，Wifi等無線傳輸技術實現(xiàn)車輛現(xiàn)場信息的主動、遠程上報，方便管理者實時了解校車狀態(tài)和緊急報警時及時了解現(xiàn)場情況;

　　5)、搭建集日常安全預警預防、事故發(fā)生時應急指揮、事故發(fā)生后分析取證于一體的校車綜合安全監(jiān)控報警平臺。

　　6)、可連接第三方數據對于校車違章行為采集數據，并能結合駕駛人駕車記錄進行分析，提升駕駛人遵紀守法的意識。

　　7)、促進校車系統(tǒng)管理水平明顯提高。加強校車車載監(jiān)控管理體系建設，促進資源的優(yōu)化整合與共享，提高安全防范和管理能力。實現(xiàn)安全防范立體化、監(jiān)測預警智能化、調度管理合理化、應對決策多元化、應急處理規(guī)范化。

　　四、建設原則

　　1、統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一標準，統(tǒng)一組織。

　　統(tǒng)一規(guī)劃校車的應用需求，系統(tǒng)采用統(tǒng)一的標準進行管理和執(zhí)行。

　　2、整體性，實用性，先進性，經濟性。

　　系統(tǒng)的管理和操作實行嚴格的權限管理，確保系統(tǒng)信息的安全和運行操作的安全。對系統(tǒng)數據庫提供備份能力和恢復手段;同時對關鍵設備和應用采用冗余備份的方式有力保證系統(tǒng)的正常運營。在網絡安全方面，能對內部網絡數據以及同外部的交互數據進行保護，能防止非法用戶的惡意入侵。提供系統(tǒng)總體閉環(huán)檢測及網管方案。實現(xiàn)對整個網絡的自檢、實時監(jiān)控和自動故障報警檢測以及一定程度的自恢復。

　　3、系統(tǒng)成熟性和高可靠性

　　軟件系統(tǒng)應考慮容錯、冗余、備份及故障恢復等解決方案，保證系統(tǒng)硬件、軟件運行的穩(wěn)定性。系統(tǒng)應提供一定的二次開發(fā)接口。信息處理速度及帶寬能夠充分滿足客戶請求和響應速度的要求。

　　4、系統(tǒng)可擴展性

　　獨立通信接口服務和GPS接入服務，保證通信部分和業(yè)務部分完全分開，系統(tǒng)要具有良好的可擴展性，可實現(xiàn)平滑擴容;降低系統(tǒng)維護升級的復雜程度。

　　5、管理運行體制與工程建設同步進行。

　　在系統(tǒng)建設的同時注重管理運行體制的建立，使網絡和系統(tǒng)建成投入運行后，盡快在規(guī)范和完善的管理運行體制下產生效益。

　　五、總體結構設計

　　根據系統(tǒng)實現(xiàn)功能目標，本次建設以車載智能終端作為核心設備，實現(xiàn)校車視頻、定位、報警、刷卡和黑匣子功能。平臺對接收的數據進行分析處理，實現(xiàn)上述監(jiān)控、管理、報警、服務、應急聯(lián)動等各類功能，滿足監(jiān)管部門需求。

　　1、車載設備層

　　校車車載系統(tǒng)通過在車內安裝攝像機、拾音器、緊急報警按鈕、清車按鈕、刷卡機等裝置，作為視頻圖像、音頻數據、緊急報警信息、GPS定位、清車確認、刷卡記錄的信息采集設備，采集后的信息經過車載終端的處理之后，由車載終端自帶的無線通信模塊發(fā)送給指揮調度中心。

　　2、傳輸網絡層

　　傳輸網絡包含無線移動通信傳輸鏈路和固網專線傳輸鏈路兩部分，通信基站接收到來自前端校車的4G數據信息之后，經網關送入固網專線，供指揮調度中心使用。

　　3、總控中心層

　　平臺層主要有一系列的軟件服務器及相關的功能模塊組成，他是平臺功能的能力集合以及狀態(tài)的展現(xiàn)。主要實現(xiàn)車輛的注冊、管理，音視頻數據的存儲、數據轉發(fā)，GPS、報警、車輛信息等數據的收集及后期處理、GIS功能、調度管理業(yè)務的整合等。對上層業(yè)務系統(tǒng)層提供SDK 或ADK。業(yè)務系統(tǒng)層在SDK 基礎上開發(fā)各項業(yè)務，以圖形化界面展現(xiàn)給用戶;對下層設備層，定義與設備層接口規(guī)范協(xié)議，兼容各廠家監(jiān)控主機的接入。

　　4、后臺業(yè)務系統(tǒng)層

　　業(yè)務系統(tǒng)層以圖形化的界面展現(xiàn)給用戶具體的業(yè)務，便于用戶操作，查看及系統(tǒng)維護。業(yè)務層提供的功能有錄像實時監(jiān)視、回放、抓拍，報警信息的處理，通過電子地圖對車輛進行定位、跟蹤、查看，車輛行車信息處理(超速、越界，非法停車等)，車輛業(yè)務統(tǒng)計，其他擴展管理系統(tǒng)等。

　　六、指揮中心設計

　　本次計劃在市教育局設立指揮中心，中心調度平臺除了支持所有運營車輛的管理之外，還可支持視頻上墻和調度指揮功能。因此，指揮中心可配置解碼設備、監(jiān)控大屏、語音對講設備等硬件，依靠中心調度平臺實現(xiàn)指揮調度功能。

　　1、電視墻由采用M×N超窄邊液晶拼接大屏。

　　2、配置解碼服務器、存儲服務器(選配)若干臺。

　　3、監(jiān)控中心設X席位監(jiān)控臺，配備客戶端電腦和語音對講設備。

　　監(jiān)控席操作園可以通過PC登陸到服務器，并根據分配的權限進行監(jiān)控值守和操作，及時響應校車運行過程中的報警請求，以及監(jiān)督車輛安全運行。

　　指揮中心拓撲圖

　　在指揮中心效果圖

　　七、后臺系統(tǒng)設計

　　實現(xiàn)對前端設備的集中管理，音視頻流媒體的存儲、分發(fā)，業(yè)務運營管理等。調度管理平臺功能包括系統(tǒng)配置、實時監(jiān)視、視頻查詢、視頻回放、實時控制、報警管理、抓圖、抓錄、電子地圖、業(yè)務統(tǒng)計、擴展管理等功能。

　　系統(tǒng)可實現(xiàn)對前端設備管理、音視頻流存儲、數據轉發(fā)、業(yè)務運營管理等。調度管理平臺功能包括系統(tǒng)配置、實時監(jiān)視、視頻查詢回放、實時控制、報警管理、抓圖、抓錄、車載GIS、業(yè)務統(tǒng)計等。平臺設計要求：

　　1、通過網絡，能讓多人對分布在各地的車輛進行網絡視頻監(jiān)控;

　　2、在監(jiān)控中心，能將所有的視頻信號，通過顯示設備自由地切換顯示;

　　3、具有良好的擴展性，能方便地增加監(jiān)控點及報警等功能;

　　4、操作簡便、功能強大、人性化操作界面;

　　5、具備良好的兼容性，方便與現(xiàn)有校車調度系統(tǒng)對接;

　　深入與校車調度業(yè)務整合，完善的業(yè)務管理、統(tǒng)計功能。提供業(yè)務報表的導入、導出、打印等服務。