智能公交与车载视频一体化终端的研究与展望

随着微处理器技术、全球卫星定位技术和无线通信技术的发展，公交车上各种车载电子设备近几年得到了快速发展，其中车载智能调度终端产品能够实现车辆实时定位、语音报站、信息交互等基础功能，智能公交调度系统已逐步替代了人工排班、手工纸质路单等传统公交调度管理模式。

车载视频监控终端作为公交车必备的另一款重要的车载电子设备，其技术发展已开始融合智能调度终端的功能。车载硬盘录像机的CPU处理性能得到快速提升，新型的车载硬盘录像机在原有录像功能基础上集成了卫星定位功能、3G无线数据传输、语音自动报站、行车信息记录、下客门显示等功能。

智能公交与车载视频设备逐步呈现向一体化发展的方向，本文探讨一体化公交车载电子信息终端的技术发展现状及未来展望。

一、公交车载电子设备发展现状

目前公交车载电子设备主要有：GPS终端、电脑报站器、下客门显示器、车载硬盘录像机、行车记录仪、LED显示屏、IC卡POS机等多种终端设备，并由不同的厂家提供。各种终端独立运行，相互之间难于互联互通，造成公交车上电子产品纷繁复杂，安装、维护及故障排查困难，操作人员使用不便等问题。

国内对智能公交与车载视频一体机最早的探索是2010年颁布的深圳公交车载调度终端的地方标准《SZDB/Z 30—2010公交智能调度系统车载调度终端》，第一次以标准的形式对公交调度终端和车载硬盘录像功能进行了统一的要求，该标准内容包含了公交智能调度、3G视频录像监控、数据传输协议、外设接口要求等内容。该标准要求车载硬盘录像机厂家和智能公交调度厂家分别实现视频监控和智能调度功能，网络传输则采用外接无线路由器实现。随着标准的颁布，已有不少厂家根据标准的要求将车载电子设备进行整合，形成了第一代公交一体机产品。

二、智能公交与车载视频一体机设计方案

1、方案设计及框图

公交一体机是将各种车载电子设备功能进行整合，统一电源模块进行供电，共用无线通信模块与中心平台进行数据交互。一体机可替代传统公交车载GPS终端、调度显示终端、下客门显示器、车载硬盘录像机、行车记录仪和LED控制器等产品，同时还可接入公交IC卡POS机、各种车辆传感器、车辆CAN总线等相关外设产品。如下图所示，框图左边是公交一体机具备的功能项，右边是可能对接的公交车内其他电子设备。

图1 公交一体机框图

2、一体机组成及各模块说明

公交一体机主要由：车载电源模块、运算处理模块、网络传输模块、控制显示单元等主要部分组成。

（1）车载电源模块

目前公交车主要有12V或24V供电的车辆，根据GB/T 21437和ISO7637技术标准要求，一体机需具备宽幅电压输入、大功率稳压输出、高效率的车载稳压电源模块，支撑整机正常工作。

（2）运算处理模块

运算处理模块是设备的核心，负责采集视音频数据、GPS数据、车身信号数据、行车信息数据等各种数据，提供大数据量运算能力的支撑，对各种类型数据进行分析、融合、处理。实现对公交车辆运营情况进行监控，把视频录像、定位数据、行车数据等完整保存在存储介质中。

（3）网络传输模块

网络传输模块负责终端与中心平台之间的数据交互，利用运营商3G无线数字网络技术，将中心指令信息下发到车载智能信息终端，并能够将终端采集视音频数据、车辆运营数据等公交车各种数据上传至中心平台。

（4）显示控制单元

显示控制单元作为人机交互界面，采用大尺寸彩色液晶显示屏，并配有实体功能按键。公交车驾驶人员可以从LCD屏上获取日期、时间、实时车速及限速值、线路信息、站点信息、调度信息等各种丰富的信息提示，以及下客门画面、倒车后视画面、各路视频监控画面等。并能够通过按键操作实现对车载终端的控制，如报站、服务用语播报、行车事件上报等。

三、智能公交与车载视频一体机技术优势

1、整体解决方案设计，替代传统各种车载终端

（1）安装维护的便利性

公交一体机可替代了传统公交车载多种电子产品，具有占用空间小、易于安装维护等特点。其可布置在原有的下客门显示器位置，方便设备安装和维护，采用单一终端设计也便于故障点的排查与处理。

（2）集成化的设计方案控制成本

公交一体机设计将传统公交车辆上多种不同类别的终端产品进行整合，共用一套电源系统，利用最新CPU强大处理能力完成各项任务，其单价会远低于多种产品的总价，一体化设计可有效的控制公交公司在车载电子终端方面的花费。

2、软硬件整合设计，方便控制管理

（1）使用统一的无线网络链路

传统公交信息系统中一辆公交车上多个终端有无线数据通讯需求，如GPS终端、3G车载视频监控主机、POS刷卡机等。公交一体机采用单一无线通信链路替代多套无线网络，可大幅降低通讯使用费和设备硬件成本，且对终端的维护管理也提供方便。

（2）、操作使用的易用性

公交一体机采用开放操作系统，提供友好的交互界面，公交车驾驶人员通过图形界面引导，易于上手。公交一体机采用彩色液晶显示屏，可直观获取车辆运营相关信息，如时间、车速、线路、站点、天气、指令等信息，及视频画面及车辆行驶状态等等。

四、智能公交与车载视频一体机技术展望

1、智能技术在一体机上的应用

（1）视频客流统计技术

公交公司对客流统计有迫切需求，尤其希望了解各线路、站点的客流量数据。传统公交客流统计采用踏板方式或红外对射方式，这两种采集模式准确率低，且对乘客上下车不能做出正确判断。视频客流统计的准确率明显高于传统方式，且可根据人员运动模式判断是上车还是下车，相关智能应用未来可以公交一体机上实现。

（2）、人脸识别比对技术

公交车辆作为流动的公共场合，其每日人流量非常大，如能将每日乘客的人脸图片上传至监控中心并进行比对，可及时发现在逃的通缉犯人或小偷惯犯，并在发生民事、刑事案件能够提供犯罪嫌疑人图片。

（3）、高清相机接入技术

公交一体机可实现高清数字摄像机接入，通过高清摄像机可以采集到更多的清晰素材，如可对占用公交车道的车辆进行拍照及对比，上报违章车辆牌照等功能。

2、车联网技术在一体机上的应用

车联网系统是指是利用先进传感技术、网络技术、计算技术、控制技术、智能技术，对车辆情况、道路交通进行全面感知，实现多个系统间大范围、大容量数据的交互，对汽车和道路进行监控管理，以提高交通效率和交通安全为主的网络与应用。

公交一体机作为车辆与中心平台互通的核心设备，将来实现车联网相关技术的应用，如上报道路拥堵信息、乘客滞留信息，获取车辆诱导信息等。通过车联网相关技术可通过路况信息进行车辆的实时智能公交调度管理。并随着4G技术推广，可实现乘客在乘车时利用一体机的WIFI网络和4G网络能够上网。提供远程驾驶行为规范监控，远程车辆状况实时查询，及远程车辆故障报警及诊断等中心平台功能。

五、总结

目前各主流车载硬盘录像机厂家已经推出了第一代的智能公交与车载视频一体机产品，公交公司对相关产品表示认可。随着《城市公共交通"十二五"发展规划纲要》逐步落实，政府对公交信息化建设投入加大，未来公交一体机替代传统车载电子产品的趋势已十分明显，相信几年后公交车载终端会发生一体机变革。