校车管理系统设计方案分析

　　一、项目背景

　　校车作为孩子每天上下学都要乘坐的公共交通工具，为孩子们提供了诸多的便利。但同样，孩子作为社会特殊的弱势群体，其交通安全受到社会密切关注。据调查，我国每年有超过1.8万名14岁以下儿童死于道路交通事故，儿童因交通事故的死亡率是欧洲的2.5倍、美国的2.6倍。尤其2011年连续几起严重的校车交通事故，引起了社会、党中央、国务院的高度重视和关注。国务院于2012年发布了《校车安全管理条例》(国务院第617号令)。公安部以及各省市也配套出台了一系列校车管理措施促进校车安全管理进一步规范。

　　为了实现对XXX市范围内所有校车的车辆安全、调度进行统一、有效的管理需要建设一个统一的管理系统实现对所有校车及相关人员的数据实施显示、险情及时发现、多部门数据融合的功能。

　　二、需求分析

　　1、上级监管部门需求

　　需要掌握校车发展状况、车辆使用状况等信息

　　希望掌握校车实时位置及运行轨迹

　　希望实时监控校车运行线路，驾驶人违规违章时有提示

　　希望宏观了解学生乘坐校车的情况、以及辖区学校的校车情况

　　希望出现突发情况时可及时了解校车各种实时信息和图像，并能与校车内人员实时互动。

　　2、学校使用需求

　　希望能所属监控校车位置和运行情况

　　希望能精确管控每个站点上下车学生人数

　　希望能明确家长和校方的责任界定

　　希望杜绝学生，特别是幼儿被遗忘在车内的恶性事件

　　希望杜绝公车私用、管控校车运行费用(校车是学校所有)

　　3、学生家长使用需求

　　希望及时知道孩子上下车及到校情况

　　希望在需要的时候，了解校车的位置

　　希望与学校能明确监护责任

　　希望在需要的时候，了解校车内状况

　　4、校车运营方的需求

　　希望掌握校车实时位置及运行轨迹

　　希望实时监控校车运行线路，违规时报警。

　　希望宏观了解学生乘坐校车的情况、以及辖区学校的校车情况

　　希望在需要的时候，了解校车内状况

　　需要对校车派车、派员(驾驶员及跟车老师)、调班等信息进行管理

　　5、解决方案

　　根据以上所述，需要建设一套校车管理系统解决中、小学校和幼儿园校车整体安全的数字化信息综合管理系统。通过车载智能识别装置、卫星定位、视频监控及车载对讲等设备，利用校车管理系统为管理者和使用者提供以下功能

　　1)、为家长提供及时、准确的学生上、下车信息以及儿童乘坐的车辆实时运行信息。

　　2)、为跟车老师和驾驶人提供完整、准确的学生上、下车清单，以及线路、站点的实时查看功能;在超载超速和当班前提供自动通过车载语音系统提醒。

　　3)、为学校和服务企业提供乘车学生的地区分布统计，线路及站点的优化指导，学生异常和车辆异常的实时监控。

　　4)、为校车管理部门和教育部门提供完整实时的的区域校车运行状态监控，以及车辆、驾驶人、企业的备案和实现校车管理流程的电子化。

　　5)、根据学校、区教育局、市教育局以及交通管理部门的角色赋予不同的管理权限。

　　最终，实现对校车的全程跟踪、监控、预警和提醒，为家长、学校、校车运营企业、教育部门和校车管理部门提供一体化、多通道、全方位的数字校车服务平台。

　　三、总体功能设计

　　1、总体设计思想

　　通过建设校车管理系统，利用移动互联网以技术实现对校车的全程跟踪、监控、预警和提醒，为家长、学校、校车运营企业、教育部门和校车管理部门提供一体化、多通道、全方位的数字校车服务平台

　　2、总体功能目标

　　1)、实现对校车内外、前方、侧方及后方路况的音视频实时监控，将音视频图像通过编码方式存储在车载DVR中，并通过无线上传到管理平台。用以规范驾驶人安全驾驶意识，限制校车超载，以及事故后有效取证。

　　2)、实现校车车载监控系统的全方位功能整合。以上下互通、整合共享为目标，充分利用先进的视频网络信息化技术，建立完善高性能、多层次、全方位的数字视频信息管理系统，实现车辆信息监控资源的整合共享，完成车辆管理，车辆远程调度，安防监控等全方位的智能信息系统。通过视频监控摄像机、拾音器、报警器、GPS、刷卡器、各种行车状态接入等实现校车全方位信息覆盖，并实现智能分析功能，实现车载监控系统智能化管理;

　　3)、实现随车人员精细化管理，对驾驶人、随车照管人员和乘车学生可认证身份，对于身份无法确认人员有提示并能在管理平台实时显示。

　　4)、实现本地存储、网络传输实时化。在实现安全稳定本地存储的同时，利用4G/3G，Wifi等无线传输技术实现车辆现场信息的主动、远程上报，方便管理者实时了解校车状态和紧急报警时及时了解现场情况;

　　5)、搭建集日常安全预警预防、事故发生时应急指挥、事故发生后分析取证于一体的校车综合安全监控报警平台。

　　6)、可连接第三方数据对于校车违章行为采集数据，并能结合驾驶人驾车记录进行分析，提升驾驶人遵纪守法的意识。

　　7)、促进校车系统管理水平明显提高。加强校车车载监控管理体系建设，促进资源的优化整合与共享，提高安全防范和管理能力。实现安全防范立体化、监测预警智能化、调度管理合理化、应对决策多元化、应急处理规范化。

　　四、建设原则

　　1、统一规划，统一标准，统一组织。

　　统一规划校车的应用需求，系统采用统一的标准进行管理和执行。

　　2、整体性，实用性，先进性，经济性。

　　系统的管理和操作实行严格的权限管理，确保系统信息的安全和运行操作的安全。对系统数据库提供备份能力和恢复手段;同时对关键设备和应用采用冗余备份的方式有力保证系统的正常运营。在网络安全方面，能对内部网络数据以及同外部的交互数据进行保护，能防止非法用户的恶意入侵。提供系统总体闭环检测及网管方案。实现对整个网络的自检、实时监控和自动故障报警检测以及一定程度的自恢复。

　　3、系统成熟性和高可靠性

　　软件系统应考虑容错、冗余、备份及故障恢复等解决方案，保证系统硬件、软件运行的稳定性。系统应提供一定的二次开发接口。信息处理速度及带宽能够充分满足客户请求和响应速度的要求。

　　4、系统可扩展性

　　独立通信接口服务和GPS接入服务，保证通信部分和业务部分完全分开，系统要具有良好的可扩展性，可实现平滑扩容;降低系统维护升级的复杂程度。

　　5、管理运行体制与工程建设同步进行。

　　在系统建设的同时注重管理运行体制的建立，使网络和系统建成投入运行后，尽快在规范和完善的管理运行体制下产生效益。

　　五、总体结构设计

　　根据系统实现功能目标，本次建设以车载智能终端作为核心设备，实现校车视频、定位、报警、刷卡和黑匣子功能。平台对接收的数据进行分析处理，实现上述监控、管理、报警、服务、应急联动等各类功能，满足监管部门需求。

　　1、车载设备层

　　校车车载系统通过在车内安装摄像机、拾音器、紧急报警按钮、清车按钮、刷卡机等装置，作为视频图像、音频数据、紧急报警信息、GPS定位、清车确认、刷卡记录的信息采集设备，采集后的信息经过车载终端的处理之后，由车载终端自带的无线通信模块发送给指挥调度中心。

　　2、传输网络层

　　传输网络包含无线移动通信传输链路和固网专线传输链路两部分，通信基站接收到来自前端校车的4G数据信息之后，经网关送入固网专线，供指挥调度中心使用。

　　3、总控中心层

　　平台层主要有一系列的软件服务器及相关的功能模块组成，他是平台功能的能力集合以及状态的展现。主要实现车辆的注册、管理，音视频数据的存储、数据转发，GPS、报警、车辆信息等数据的收集及后期处理、GIS功能、调度管理业务的整合等。对上层业务系统层提供SDK 或ADK。业务系统层在SDK 基础上开发各项业务，以图形化界面展现给用户;对下层设备层，定义与设备层接口规范协议，兼容各厂家监控主机的接入。

　　4、后台业务系统层

　　业务系统层以图形化的界面展现给用户具体的业务，便于用户操作，查看及系统维护。业务层提供的功能有录像实时监视、回放、抓拍，报警信息的处理，通过电子地图对车辆进行定位、跟踪、查看，车辆行车信息处理(超速、越界，非法停车等)，车辆业务统计，其他扩展管理系统等。

　　六、指挥中心设计

　　本次计划在市教育局设立指挥中心，中心调度平台除了支持所有运营车辆的管理之外，还可支持视频上墙和调度指挥功能。因此，指挥中心可配置解码设备、监控大屏、语音对讲设备等硬件，依靠中心调度平台实现指挥调度功能。

　　1、电视墙由采用M×N超窄边液晶拼接大屏。

　　2、配置解码服务器、存储服务器(选配)若干台。

　　3、监控中心设X席位监控台，配备客户端电脑和语音对讲设备。

　　监控席操作园可以通过PC登陆到服务器，并根据分配的权限进行监控值守和操作，及时响应校车运行过程中的报警请求，以及监督车辆安全运行。

　　指挥中心拓扑图

　　在指挥中心效果图

　　七、后台系统设计

　　实现对前端设备的集中管理，音视频流媒体的存储、分发，业务运营管理等。调度管理平台功能包括系统配置、实时监视、视频查询、视频回放、实时控制、报警管理、抓图、抓录、电子地图、业务统计、扩展管理等功能。

　　系统可实现对前端设备管理、音视频流存储、数据转发、业务运营管理等。调度管理平台功能包括系统配置、实时监视、视频查询回放、实时控制、报警管理、抓图、抓录、车载GIS、业务统计等。平台设计要求：

　　1、通过网络，能让多人对分布在各地的车辆进行网络视频监控;

　　2、在监控中心，能将所有的视频信号，通过显示设备自由地切换显示;

　　3、具有良好的扩展性，能方便地增加监控点及报警等功能;

　　4、操作简便、功能强大、人性化操作界面;

　　5、具备良好的兼容性，方便与现有校车调度系统对接;

　　深入与校车调度业务整合，完善的业务管理、统计功能。提供业务报表的导入、导出、打印等服务。