CN112085961B - 公交调度及数据传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种公交调度及数据传输系统的架构图，包括：GPS调度装置、数据传输装置和中心管理平台，所述GPS调度装置、数据传输装置和中心管理平台相互连接并双向通信，本发明的公交调度及数据传输系统实现了跨区域的统一管理、资源共享，从而为城市管理者及公交行业提供了一种全新直观的扩大视觉、听觉范围的全方位综合信息服务；通过对原始图像进行空间域低通滤波，减少了图像噪声，对监控图像有关的录像查看及案件取证提供了极大帮助。

Description

公交调度及数据传输系统

本申请为分案申请，原申请是名称为“智能公交调度及数据传输系统

”的发明专利，原申请的申请号为“2017112710414”，申请日期为2017年12月5日。

技术领域

本发明涉及物联网领域，具体涉及公交调度及数据传输系统。

背景技术

近年来，城市道路基础设施与交通需求的矛盾日益突出，通过向车辆提供相应的信息服务是有效缓解城市交通堵塞的重要手段之一。

基于物联网的汽车信息服务是指通过无线通信网络，整合各类通信能力、信息及服务资源，通过开放和丰富的接口，利用基于位置的定位技术和电子地图，以车载终端为载体，为驾驶人员提供驾驶中的安全、通信、导航、娱乐和保养服务，并实现对驾驶员的驾驶行为的监控和车辆状态的管理。

然而现有的公交管理平台对车辆的调度主要依赖人工完成，化程度低，数据传输效率低，且公交传输给管理平台的车内图像清晰度不高，不能很好地支持录像查看和案件取证。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种公交调度及数据传输系统，包括。

GPS调度装置、数据传输装置和中心管理平台，所述GPS调度装置、数据传输装置和中心管理平台之间逻辑连接或电连接，并能够双向通信。

所述GPS调度装置包括定位跟踪模块、轨迹回放模块、实时调度模块、实时报警模块、里程统计模块、油耗管理模块和到站预报模块，所述定位跟踪模块、轨迹回放模块、实时调度模块、实时报警模块、里程统计模块、油耗管理模块和到站预报模块依次连接并双向通信；其中。

定位跟踪模块是通过无线传输，将车辆计算出的定位信息传送至中心管理平台，配合电子地图实现定位跟踪，实时了解车辆运行路线，提高车辆利用效率，定位信息传送方式包括以下方式。

1)定时回传：10s〜lOmin传一次定位信息，时间间隔客户可自行设定。

2)点名回传：正常情况下不传送定位数据，只有在客户发出定位需求的时

候，传送一次定位信息；

3)定次回传：在一定的时间间隔内，设定回传定位次数，针对车辆在某一时刻进行定位跟踪。

轨迹回放模块根据系统选定的过去某一时间段，查询该时间段内指定车辆的历史轨迹数据，并进行历史轨迹回放，为日后责任认定、是否存在不按规定路线行

驶、私自载货和装卸货物行为进行追查提供参考数据。

实时调度模块用于随时保持与车辆的沟通，及时下发调度信息，调度方式包括以下方式。

1）语音调度：通过车辆手柄或耳麦与指挥监控中心进行语音通信，为节省通信

费用，通过平台可设定一组电话号码，组内进行通信，可以与指挥监控中心多方

通话。

2)短信调度：通过车辆的调度屏，接收指挥监控中心下发的短信，进行显示。

3)TTS语音播放调度：通过车辆的调度屏，接收指挥监控中心下发的短信，进行显示，通过监控中心下发信息后即可通过语音的方式进行播放，减少事故发生。

实时报警模块提供以下报警方式。

1)紧急报警，车辆上安装紧急报警按钮，按下按钮，指挥监控中心能够接收到

报警信息，进行处理；

2)超速报警，通过GPS实时记录车辆的历史轨迹查看车辆在事故过程中的速度，该功能与调度功能、电子地图结合根据行驶路段级别，提醒司机安全驾驶。

3)区域报警，在中心管理平台下发多个矩形/多边形区域给GPS终端，当车辆进入设定区域后驶出或驶入设定区域，则向监控中心发送报警信息。

4)偏航报警，在电子地图上设定车辆的行走线路，并指定车辆的偏离距离，当车辆在行驶过程中偏离线路的指定距离时系统发出偏航报警。

5)疲劳驾驶报警，指挥监控中心设置时间段，系统监测此时间段内，如果车辆连续行驶超出设定时间段时，则下发提示司机休息，不要疲劳驾驶的相关信息。

里程统计模块通过经纬度计算出车辆的里程数据，并将里程数据上传、保存到系统数据库中，供实时察看及历史里程统计，并可导出数据，根据设定值实现车辆保养的自动提醒。

油耗管理模块将油耗的变化上传给指挥监控中心，通过以下方式获取油耗：维护不同车辆百公里油耗数据，通过车辆的里程计算出车辆的油耗情况。

或连接车辆油量表直接将油耗数据上传到指挥监控中心。

到站预报模块利用中心管理平台收集到所有车辆的位置信息后，经过分析计算出车辆到达站台的预计时间，将这些信息实时发送到站点对应的电子站牌并滚动显示。

所述数据传输装置包括路况监控模块、录像管理模块、电子站牌模块、远程图像模块和信息发布模块，所述路况监控模块、录像管理模块、电子站牌模块、远程图像模块和信息发布模块依次连接并双向通信；其中。

路况监控模块利用在公交车辆上安装的2〜6个摄像头，拍摄车行前方、司机驾驶操作、车门上下乘客面容、车内实况、票款箱的图像倍息，对图像信息进行滤波处理后实时上传到指挥监控中心。

录像管理模块支持前端、平台两种录像方式、车载硬盘录像机中的硬盘循环录像，以备事后査证；车载硬盘录像机编码采用MPEG4或H.264方式，录像保存时间不少于15天，每天约16小时的工作时间，并在中心管理平台架设专门的存储服务器录像。

电子站牌模块通过安装于电子站牌上的4G摄像头，将车站的实时视频抓取到指挥监控中心显示，使用4G网络进行远程视频文件的传输，再播放远程管理的功能控制文件实现远程广告或新闻播放。

远程图像模块用于对录像能方便检索回放，可指定某个时间段任意回放，某些时

间段发生的特殊情况的时段，可将其锁定，以避免资料录入时将其覆盖。

信息发布模块通过4G网络、车载媒体广告屏、LED显示屏和电子站牌渠道向乘客及市民发布线路车辆位置、公益广告和实时新闻信息，通过4G卡语音功能与司乘人员实时通话，通过短信功能实现进出站信息提醒。

所述中心管理平台由前端采集设备、平台管理服务器、数据库服务器、AAA服务器、客户端接入服务器、前端接入服务器、存储服务器、分发服务器及指挥监控中心组成，所述前端采集设备通过有线或无线网络与平台管理服务器、数据库服务器、AAA服务器、客户端接入服务器、前端接入服务器、存储服务器、分发服务器及指挥监控中心进行数据通信，实现公交业务统一管理、业务统计、业务分析、数据备份、视频分发和路由调度功能。

前端采集设备，包括公交车、公交场站和电子站台范围内安装的4G摄像头、车载硬盘录像机DVR和LTE无线路由器设备，实现图像数据采集、本地存储及数据传输功能；指挥监控中心是系统与使用者的互动界面，客户可以通过大屏幕、C/S或B/S客户端方式实现对视频流的监控管理，指挥监控中心由电视墙、软/硬件解码器、主控台及监控管理软件组成，供专业用户使用，用户在得到授权的情况下，可以通过传统监控终端或C/S方式完成各种系统功能的访问；AAA服务器负责对用户的域名进行鉴权认证，AAA服务器对登录用户的域名和该用户的用户名密码核对验证，验证通过后方可接入网络；用户侧LTE无线路由器设备支持L2TP协议和RADIUS协议。

优选地，数据传输网络由无线虚拟专用拨号网VPDN及相应专线组成，实现4G公交业务数据的采集及指挥监控中心与中心管理平台内其他设备的互连，并且公交行业用户可以自已给车载设备分配1P地址，公交行业应用专网和互联网完全隔离。

优选地，所述路况监控模块对图像信息进行滤波处理，具体为，按照如下公式进行低通滤波。

其中，原始图像f(x,y)和滤波后图像g(x,y)为

维图像矩阵，

为矩阵f(x,y)的最大特征值，h(m,n)为

维低通滤波矩阵，

,E为

维单位矩阵。

本发明的一种公交调度及数据传输系统以4G网络通信为基础，同时融合了GPS定位及信息处理等技术，对公交行业的视音频数据及定位数据采集点进行联网传输，实现了跨区域的统一管理、资源共享，从而为城市管理者及公交行业提供了一种全新直观的扩大视觉、听觉范围的全方位综合信息服务；通过对原始图像进行空间域低通滤波，减少了图像噪声，对监控图像有关的录像查看及案件取证提供了极大帮助。

附图说明

图1是本发明公交调度及数据传输系统的架构图。

图2是本发明GPS调度装置的架构图。

图3是本发明数据传输装置的架构图。

图4是本发明中心管理平台的架构图。

具体实施方式

下面结合附图通过具体实施方式和/或实施例对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，其给出了本发明公交调度及数据传输系统的架构图，包括。

GPS调度装置、数据传输装置和中心管理平台，所述GPS调度装置、数据传输装置和中心管理平台之间逻辑连接或电连接，并能够双向通信。

数据传输网络由无线虚拟专用拨号网VPDN及相应专线组成，实现4G公交业务数据的采集及指挥监控中心与中心管理平台内其他设备的互连，并且公交行业用户可以自已给车载设备分配1P地址，公交行业应用专网和互联网完全隔离。

参见图2，所述GPS调度装置包括定位跟踪模块、轨迹回放模块、实时调度模块、实时报警模块、里程统计模块、油耗管理模块和到站预报模块，所述定位跟踪模块、轨迹回放模块、实时调度模块、实时报警模块、里程统计模块、油耗管理模块和到站预报模块依次连接并双向通信；其中。

定位跟踪模块是通过无线传输，将车辆计算出的定位信息传送至中心管理平台，配合电子地图实现定位跟踪，实时了解车辆运行路线，提高车辆利用效率，定位信息传送方式包括以下方式。

1)定时回传：10s〜lOmin传一次定位信息，时间间隔客户可自行设定。

2)点名回传：正常情况下不传送定位数据，只有在客户发出定位需求的时

候，传送一次定位信息；例如针对领导车辆，只有在有需求的情况下定位，平时

不进行定位。

3)定次回传：在一定的时间间隔内，例如2分钟或5分钟，设定回传定位次数，针对车辆在某一时刻进行定位跟踪。

轨迹回放模块根据系统选定的过去某一时间段，查询该时间段内指定车辆的历史轨迹数据，并进行历史轨迹回放，为日后责任认定、是否存在不按规定路线行

驶、私自载货、装卸货物等行为进行追查提供参考数据。

实时调度模块用于随时保持与车辆的沟通，及时下发如发车信息等调度信息，调度方式包括以下方式。

1）语音调度：通过车辆手柄或耳麦与指挥监控中心进行语音通信，为节省通信

费用，通过平台可设定一组电话号码，组内进行通信，可以与指挥监控中心多方

通话。

2)短信调度：通过车辆的调度屏，接收指挥监控中心下发的短信，进行显示。

3)TTS语音播放调度：通过车辆的调度屏，接收指挥监控中心下发的短信，进行显示，通过监控中心下发信息后即可通过语音的方式进行播放，减少事故发生。

实时报警模块提供以下报警方式。

1)紧急报警，车辆上安装紧急报警按钮，按下按钮，指挥监控中心能够接收到

报警信息，进行处理；例如，监听车内情况、进行救援等。

2)超速报警，通过GPS实时记录车辆的历史轨迹查看车辆在事故过程中的速度，该功能与调度功能、电子地图结合根据行驶路段级别（一级、二级、高速等最高行驶速度），提醒司机安全驾驶。

3)区域报警，在中心管理平台下发多个矩形/多边形区域给GPS终端，当车辆进入设定区域后驶出或驶入设定区域，则向监控中心发送报警信息。

4)偏航报警，在电子地图上设定车辆的行走线路，并指定车辆的偏离距离，当车辆在行驶过程中偏离线路的指定距离时系统发出偏航报警。

5)疲劳驾驶报警，指挥监控中心设置时间段，系统监测此时间段内，如果车辆连续行驶超出设定时间段时，则下发提示司机休息，不要疲劳驾驶的相关信息。

里程统计模块通过经纬度计算出车辆的里程数据，并将里程数据上传、保存到系统数据库中，供实时察看及历史里程统计，并可导出数据，根据设定值实现车辆保养的自动提醒。

油耗管理模块将油耗的变化上传给指挥监控中心，通过以下方式获取油耗：维护不同车辆百公里油耗数据，通过车辆的里程计算出车辆的油耗情况。

或连接车辆油量表直接将油耗数据上传到指挥监控中心。

到站预报模块利用中心管理平台收集到所有车辆的位置信息后，经过分析计算出车辆到达站台的预计时间，将这些信息实时发送到站点对应的电子站牌并滚动显示。

参见图3，所述数据传输装置包括路况监控模块、录像管理模块、电子站牌模块、远程图像模块和信息发布模块，所述路况监控模块、录像管理模块、电子站牌模块、远程图像模块和信息发布模块依次连接并双向通信；其中。

路况监控模块利用在公交车辆上安装的2〜6个摄像头，拍摄车行前方、司机驾驶操作、车门上下乘客面容、车内实况、票款箱的图像倍息，对图像信息进行滤波处理后实时上传到指挥监控中心。

录像管理模块支持前端、平台两种录像方式、车载硬盘录像机中的硬盘循环录像，以备事后査证；车载硬盘录像机编码采用MPEG4或H.264方式，录像保存时间不少于15天，每天约16小时的工作时间，并在中心管理平台架设专门的存储服务器录像。

电子站牌模块通过安装于电子站牌上的4G摄像头，将车站的实时视频抓取到指挥监控中心显示，使用4G网络进行远程视频文件的传输，再播放远程管理的功能控制文件实现远程广告或新闻播放。

远程图像模块用于对录像能方便检索回放，可指定某个时间段任意回放，某些时

间段发生的特殊情况的时段，可将其锁定，以避免资料录入时将其覆盖。

信息发布模块通过4G网络、车载媒体广告屏、LED显示屏、电子站牌等各种渠道向乘客及市民发布线路车辆位置、公益广告、实时新闻等信息，通过4G卡语音功能与司乘人员实时通话，通过短信功能实现进出站信息提醒。

参见图4，所述中心管理平台由前端采集设备、平台管理服务器、数据库服务器、AAA服务器、客户端接入服务器、前端接入服务器、存储服务器、分发服务器及指挥监控中心组成，所述前端采集设备通过有线或无线网络与平台管理服务器、数据库服务器、AAA服务器、客户端接入服务器、前端接入服务器、存储服务器、分发服务器及指挥监控中心进行数据通信，实现公交业务统一管理、业务统计、业务分析、数据备份、视频分发和路由调度功能。

前端采集设备，包括公交车、公交场站、电子站台等范围内安装的4G摄像头、车载硬盘录像机DVR和LTE无线路由器设备，实现图像数据采集、本地存储及数据传输功能；指挥监控中心是系统与使用者的互动界面，客户可以通过大屏幕、C/S或B/S客户端方式实现对视频流的监控管理，指挥监控中心由电视墙、软/硬件解码器、主控台及监控管理软件组成，供专业用户使用，用户在得到授权的情况下，可以通过传统监控终端或C/S方式完成各种系统功能的访问；AAA服务器负责对用户的域名进行鉴权认证，AAA服务器对登录用户的域名和该用户的用户名密码核对验证，验证通过后方可接入网络；用户侧LTE无线路由器设备支持L2TP协议和RADIUS协议。

其中，数据传输网络由无线虚拟专用拨号网VPDN及相应专线组成，实现4G公交业务数据的采集及指挥监控中心与中心管理平台内其他设备的互连，并且公交行业用户可以自已给车载设备分配1P地址，公交行业应用专网和互联网完全隔离。

为减少图像噪声，所述路况监控模块对图像信息进行滤波处理，具体为，按照如下公式进行低通滤波。

其中，原始图像f(x,y)和滤波后图像g(x,y)为

维图像矩阵，

为矩阵f(x,y)的最大特征值，h(m,n)为

维低通滤波矩阵，

,E为

维单位矩阵。

本发明的公交调度及数据传输系统可以由软件或硬件的方式集成于公交软硬件系统中，和/或由软件或硬件的方式集成在其他与公交软硬件系统连接的装置和设备中，该系统以4G网络通信为基础，同时融合了GPS定位及信息处理等技术，对公交行业的视音频数据及定位数据采集点进行联网传输，实现了跨区域的统一管理、资源共享，从而为城市管理者及公交行业提供了一种全新直观的扩大视觉、听觉范围的全方位综合信息服务；通过对原始图像进行空间域低通滤波，减少了图像噪声，对监控图像有关的录像查看及案件取证提供了极大帮助。

以上实施方式和/或实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法和思想，不应理解为对本发明的限制。依据本发明的技术方案所做的简单替换和变形，仍属于本发明权利要求和说明书所涵盖的保护范围。

Claims (1)

1.公交调度及数据传输系统，其特征在于，包括：

GPS调度装置、数据传输装置和中心管理平台，所述GPS调度装置、数据传输装置和中心管理平台之间逻辑连接或电连接，并能够双向通信；

所述GPS调度装置包括定位跟踪模块、轨迹回放模块、实时调度模块、实时报警模块、里程统计模块、油耗管理模块和到站预报模块，所述定位跟踪模块、轨迹回放模块、实时调度模块、实时报警模块、里程统计模块、油耗管理模块和到站预报模块依次连接并双向通信；其中，

定位跟踪模块是通过无线传输，将车辆计算出的定位信息传送至中心管理平台，配合电子地图实现定位跟踪，实时了解车辆运行路线，提高车辆利用效率，定位信息传送方式包括以下方式：

1)定时回传：10s〜lOmin传一次定位信息，时间间隔客户可自行设定；

2)点名回传：正常情况下不传送定位数据，只有在客户发出定位需求的时

候，传送一次定位信息；

3)定次回传：在一定的时间间隔内，设定回传定位次数，针对车辆在某一时刻进行定位跟踪；

轨迹回放模块根据系统选定的过去某一时间段，查询该时间段内指定车辆的历史轨迹数据，并进行历史轨迹回放，为日后责任认定、是否存在不按规定路线行

驶、私自载货和装卸货物行为进行追查提供参考数据；

实时调度模块用于随时保持与车辆的沟通，及时下发调度信息，调度方式包括以下方式：

1）语音调度：通过车辆手柄或耳麦与指挥监控中心进行语音通信，为节省通信

费用，通过平台可设定一组电话号码，组内进行通信，可以与指挥监控中心多方

通话；

2)短信调度：通过车辆的调度屏，接收指挥监控中心下发的短信，进行显示；

3)TTS语音播放调度：通过车辆的调度屏，接收指挥监控中心下发的短信，进行显示，通过监控中心下发信息后即可通过语音的方式进行播放，减少事故发生；

实时报警模块提供以下报警方式：

1)紧急报警，车辆上安装紧急报警按钮，按下按钮，指挥监控中心能够接收到

报警信息，进行处理；

2)超速报警，通过GPS实时记录车辆的历史轨迹查看车辆在事故过程中的速度，该功能与调度功能、电子地图结合根据行驶路段级别，提醒司机安全驾驶；

3)区域报警，在中心管理平台下发多个矩形/多边形区域给GPS终端，当车辆进入设定区域后驶出或驶入设定区域，则向监控中心发送报警信息；

4)偏航报警，在电子地图上设定车辆的行走线路，并指定车辆的偏离距离，当车辆在行驶过程中偏离线路的指定距离时系统发出偏航报警；

5)疲劳驾驶报警，指挥监控中心设置时间段，系统监测此时间段内，如果车辆连续行驶超出设定时间段时，则下发提示司机休息，不要疲劳驾驶的相关信息；

里程统计模块通过经纬度计算出车辆的里程数据，并将里程数据上传、保存到系统数据库中，供实时察看及历史里程统计，并可导出数据，根据设定值实现车辆保养的自动提醒；

油耗管理模块将油耗的变化上传给指挥监控中心，通过以下方式获取油耗：维护不同车辆百公里油耗数据，通过车辆的里程计算出车辆的油耗情况，

或连接车辆油量表直接将油耗数据上传到指挥监控中心；

到站预报模块利用中心管理平台收集到所有车辆的位置信息后，经过分析计算出车辆到达站台的预计时间，将这些信息实时发送到站点对应的电子站牌并滚动显示；

所述数据传输装置包括路况监控模块、录像管理模块、电子站牌模块、远程图像模块和信息发布模块，所述路况监控模块、录像管理模块、电子站牌模块、远程图像模块和信息发布模块依次连接并双向通信；其中，

路况监控模块利用在公交车辆上安装的2〜6个摄像头，拍摄车行前方、司机驾驶操作、车门上下乘客面容、车内实况、票款箱的图像信息，对图像信息进行滤波处理后实时上传到指挥监控中心；

录像管理模块支持前端、平台两种录像方式、车载硬盘录像机中的硬盘循环录像，以备事后査证；车载硬盘录像机编码采用MPEG4或H.264方式，录像保存时间不少于15天，每天约16小时的工作时间，并在中心管理平台架设专门的存储服务器录像；

电子站牌模块通过安装于电子站牌上的4G摄像头，将车站的实时视频抓取到指挥监控中心显示，使用4G网络进行远程视频文件的传输，再播放远程管理的功能控制文件实现远程广告或新闻播放；

远程图像模块用于对录像能方便检索回放，可指定某个时间段任意回放，某些时

间段发生的特殊情况的时段，可将其锁定，以避免资料录入时将其覆盖；

所述中心管理平台由前端采集设备、平台管理服务器、数据库服务器、AAA服务器、客户端接入服务器、前端接入服务器、存储服务器、分发服务器及指挥监控中心组成，所述前端采集设备通过有线或无线网络与平台管理服务器、数据库服务器、AAA服务器、客户端接入服务器、前端接入服务器、存储服务器、分发服务器及指挥监控中心进行数据通信，实现公交业务统一管理、业务统计、业务分析、数据备份、视频分发和路由调度功能；

前端采集设备，包括公交车、公交场站和电子站台范围内安装的4G摄像头、车载硬盘录像机DVR和LTE无线路由器设备，实现图像数据采集、本地存储及数据传输功能；指挥监控中心是系统与使用者的互动界面，客户可以通过大屏幕、C/S或B/S客户端方式实现对视频流的监控管理，指挥监控中心由电视墙、软/硬件解码器、主控台及监控管理软件组成，供专业用户使用，用户在得到授权的情况下，可以通过传统监控终端或C/S方式完成各种系统功能的访问；AAA服务器负责对用户的域名进行鉴权认证，AAA服务器对登录用户的域名和该用户的用户名密码核对验证，验证通过后方可接入网络；用户侧LTE无线路由器设备支持L2TP协议和RADIUS协议；

所述路况监控模块对图像信息进行滤波处理，具体为，按照如下公式进行低通滤波：

其中，原始图像f(x,y)和滤波后图像g(x,y)为

维图像矩阵，

为矩阵f(x,y)的最大特征值，h(m,n)为

维低通滤波矩阵，

,E为

维单位矩阵。

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