第1章 系統概述
系統背景介紹
校車作為學校接送學生上學和放學的重要交通工具，它們的安全運行就顯得至關重要。但實際上，校車超載超員的違法行為由來已久。尤其是在一些民辦或打工子弟學校，這種現象更加嚴重。而且司機的違規駕駛，超速行駛，違規使用等問題嚴重。
校車的安全運行已經成為一個嚴重的社會問題，如何加強對校車的監管呢？盡管現在已經出臺了有關校車的使用規范，但是因為監管需要花費大量的人力物力導致執行難度加大。為了破解這一難題，我公司依靠自身豐富的車輛監控管理經驗，結合當前的最新技術，利用GPS定位技術，無線通信技術，視頻壓縮技術，結合校車的實際情況，開發出的校車運行監管系統，可以從車輛監管，駕駛員監管，車內人員監管等方面來促進校車的安全運行。整個系統的組成由中心監控軟件和移動車載終端兩部分組成。
車輛監管：可以對車輛的運行情況進行全程記錄，其中包括：車輛的行駛線路記錄，車輛開行狀態記錄，車輛行駛速度記錄，車輛行駛里程記錄等。中心系統通過大型數據庫存儲，可以提供不少于1年的事后記錄回放，全面掌握車輛的運行情況。
駕駛員監管：可以對車輛的駕駛人進行有效監管。車輛在開啟前，駕駛員要進行身份登錄。如果駕駛員忘記身份登錄，移動車載終端會通過語音不斷提示駕駛人登錄；如果啟動3分鐘后還沒有身份登錄，移動車載終端會向中心發送駕駛員未登錄報警。
車內人員監管：可以對車內人員數量進行有效監控，防止超載。學生配備IC卡后可以通過移動終端配備的IC卡讀卡器來實現對車上人員的統計；移動車載終端利用安裝在車內的攝像頭，隨時可以抓拍車內的圖片進行監控，也可以根據車輛的開關門狀態來觸發抓拍車內的圖片并通過無線GPRS傳輸到中心，供中心管理員監管。
短信通知家長：學生在上下車刷卡時，可以立即將學生的上下車時間第一時間通知到家長，家長第一時間知道自己小孩上下車時間，上下車地點，校車運行期間的最高時速等。通過家長的監督也可以進一步增強學校對校巴的監管力度，進一步增強校車的安全運行管理的意識。
除此之外，系統還配備了很多輔助管理的功能，包括：遠程設置，車輛求助，各種報警功能，系統故障自檢等。
系統原理結構圖

系統主要功能
GPS定位功能
通過GPS定位及電子地圖，監控中心可以實時查詢車輛所在的位置，行車狀態，精確的時間信息，實現中心對車輛的遠程監控。終端定位方式有多種，包括定時回傳，在指定的時間點上傳位置信息；定次回傳，根據指定的時間間隔及次數回傳定位信息。定距回傳，根據車輛行駛過的設定距離回傳定位信息，及壓縮回傳，通過對數據進行壓縮，一個數據包可回傳多個定位點。
圖像監控
通過配置1－4路攝像頭，車載終端可以按照預先設定的條件如開門、關門、啟動等對車內情況拍照并存儲，也可以通過監控中心隨時抓拍，并將圖片回傳至中心。監控中心可以隨時掌握車內狀況。
超速語音警示
通過對車載終端設定不同的報警速度，車輛持續超速行駛若干時間后終端自動向中心報警，并通過語音提示司機。
疲勞駕駛提示
當車輛連續駕駛時間超過運管部門規定的時間時，終端會提示并報告。
偏移行駛路線報警
當車輛行駛偏離了預先設定的線路時，中心會自動報警提示。
駛入駛出站點管理
終端可以設定多達1024個站點，通過GPS判斷車輛駛入或者駛出某站點報警提示，并可以語音輸出站點名稱，提示學生上下車。
行車記錄存儲（汽車黑匣子）
終端可以按照設定的需要，可以對車輛的行駛軌跡，行車狀態，行駛里程等自動存儲。供有關管理人員下載分析車輛行駛狀況。
IC卡人員或載客管理
終端可以根據需要，通過IC卡對司機進行身份識別。如果司機未通過身份識別會通過中文語音提示司機輸入，如果車輛啟動1分鐘內司機未通過身份認證，終端會馬上向中心報警，方便中心對司機的管理。
學生通過IC卡刷卡，可以掌握學生的上下車時間，實現對學生的乘車管理。
學生漏載報警
通過遠程設置，可以將學生的上下車站點和學生的身份相關聯，一旦到達某個站點后終端可以自動判斷是否有學生遺漏未上下車，并可以設定是否需要向中心報警，并可以通過中心給學生家長發送學生的上下車信息。
防劫或緊急求助報警
在車輛緊急情況時，司機可以按手動報警開關，啟動終端報警，馬上向中心發出報警求援信息和定位信息，中心可對車輛進行監控，以便快速制定現場救援方案。
行車區域監控
中心可劃定車輛行駛區域，設定車輛進范圍報警、出范圍報警、或進出范圍均報警，對車輛進行有效的管理。
語音調度功能
中心可以隨時撥打某臺車的終端號碼，對車內進行喊話，達到語音調度的目的。
監聽功能
在緊急情況下，可以通過中心下發指令對車輛進行監聽，掌握車內的狀況。
智能控車功能
中心可向終端發送斷油斷電指令，終端會智能掌握車輛的運行狀態，根據不同的車輛狀態對車輛進行智能斷油電，保證車輛的安全。
遠程設置和遠程升級功能
可以遠程設置終端的所有參數，其中包括中心號碼，IP地址，端口號、速度限制等參數，并可以遠程提取設置的參數。也可以對終端的軟件進行遠程升級，方便維護。
終端在檢測到ACC熄火一定時間后可以進入省電工作模式，保證盡量少消耗汽車電瓶，省電時外圍設備關閉，CPU在工作，當有報警時會立刻喚醒終端，進入省電的時間可由中心設置。進入省電后終端的工作電流小于30mA。
盲區補報功能
終端在通信信號差或通信盲區的情況下，會將發送到中心的信息自動存儲，一旦信號恢復正常時馬上將存儲的信息上報到監控中心。
里程統計功能
終端可以通過GPS來計算里程，隨時掌握車輛的行駛里程。并可以統計每天的行駛里程數和油耗。
短信通知家長功能
學生在上下車刷卡時，可以立即將學生的上下車時間第一時間通知到家長，家長第一時間知道自己小孩上下車時間，上下車地點，校車運行期間的最高時速等。
第2章 GPS車輛監控系統平臺
整個軟件系統由通訊臺、調度臺、派發服務軟件、GIS顯示臺以及數據庫及數據庫管理中心六部分組成，各終端軟件間以TCP/IP協議流進行數據通訊，終端軟件以ADO讀寫數據庫。各組成部分邏輯關系如下：

軟件邏輯結構圖
功能說明：
通訊臺對外在INTERNET開放一個固定IP服務器，各車載單元通過無線GPRS上INTERNET登錄到通訊臺，建立數據連接。
通訊臺和gis顯示臺軟件作為派發服務器的SOCKET客戶端(局域網內）連接到派發服務器,進行數據交換。
調度臺軟件（虛擬撥號網絡進入局域網）也同樣作為派發服務器的客戶端與派發服務器建立數據連接。
數據庫管理軟件管理局域網內數據庫數據，分析、打印、輸出報表。
派發服務器軟件、gis顯示臺軟件、調度臺軟件都可以通過ADO讀寫數據庫。
1、軟件部件間信息流與控制流


軟件部件間信息流與控制流示意
2、軟件部件功能
2.1 通訊臺
2.2.1系統功能
接收各巴士車載終端信息，轉發給派發服務器。
將派發服務器下發信息轉發給車載終端。
為中心建立過濾保護，防止非法惡意攻擊。
2.2.2系統角色
相對于車載終端，通訊臺為車載終端的Socket服務器。
相對于派發服務器,通訊臺為派發服務器的Socket客戶端。
對于整個系統，相當于一個數據緩沖區。
2.3.3操作界面

2.2 派發服務器
2.2.1 系統功能
1)分析通信臺傳來的車輛信息，查看各終端軟件運行狀態，轉發各終端信息到相應終端軟件。
2)管理各個調度臺的信息調派。
2.2.2 系統角色
派發服務器為通訊臺、調度臺、GIS顯示臺的Socket服務器。
2.2.3 實現功能
控制顯示系統設備，包括巴士上的車載終端的LCD的顯示信息、網絡運行狀態和系統工作狀況。
解析通訊臺、調度臺和GIS顯示臺發來的消息，判斷分析系統的異常和故障原因。
統計信息。包括車輛的運行狀態，包括服務，下班和行車方向等。
查看信息。可以查看通信臺工作狀態，調度臺工作狀態，GIS工作狀態。
處理信息。
轉發信息。將巴士上的車載終端的求助信息發送到調度臺。將定位和狀態信息發送到調度臺和GIS顯示臺。將調度臺下發的文字信息轉發到巴士顯示屏。
2.2.4 操作界面

2.3調度臺軟件
2.3.1 系統功能
查看各線路巴士的運行、報警狀態；
下發文字信息到巴士。
電話語音處理（可選）。
2.3.2 系統角色
相對于派發服務器, 調度臺為派發服務器的Socket客戶端。
2.3.3 實現功能
多窗口界面，查看、顯示各條巴士線路上車輛（運營車輛、非運營車輛、其他類別車輛運行狀況、位置變化以及行駛方向、求助車輛信息。
查看、顯示各條線路的運行和信息顯示情況。
發送文字信息到巴士。
車輛線路變更操作，通過改變線路或車輛屬性來實現。
巴士運行位置圖表顯示。
統計各條線路上巴士的當日出車數量。
讀寫數據庫模塊。讀用戶信息進行驗證身份；讀數據庫查詢車輛狀態（任一兩站間運行的距離以及這段距離上跑車的平均速度；讀數據庫查詢車輛求助報警情況；寫日志信息到數據庫。
接聽電話，撥打電話。可以通過語音呼叫系統與客運車進行對話。該功能可選。
2.3.4 操作界面

2.4 GIS顯示臺軟件
2.4.1 系統功能
查看各線路巴士的運行狀態，車輛位置、跟蹤顯示、回放車輛軌跡。
2.4.2 系統角色
相對于派發服務器, GIS顯示臺為派發服務器的Socket客戶端。
2.4.3 實現功能
多窗口界面，跟蹤車輛軌跡。
查詢回放車輛軌跡信息
查看車輛信息、站點顯示信息
GIS地圖操作，顯示，多線路多視圖顯示。
讀寫數據庫模塊。讀用戶信息進行驗證身份；讀數據庫中歷史GPS信息來回放車輛軌跡；寫日志信息到數據庫。
2.4.4 操作界面

2.5 數據庫管理軟件
2.5.1 系統功能
修改維護數據庫，查詢統計數據，輸出打印報表。
2.5.2 實現功能
信息設置。包括客運路線，車載單元信息，司機信息，車輛信息，車站信息，管理員信息，管理員權限，電話本信息。
信息統計。包括管理員登陸信息，管理員處理事件，車輛運行信息，來電信息，車載LCD信息，車輛運行統計。
信息打印。
2.5.3 操作界面


第3章 PA110-222型車載終端系統
3.1 系統組成
PA110-222型車載終端系統采用32位ARM處理器來控制，具有高性能的處理能力。通過豐富的外部接口，可以與外部的LED顯示屏，IC讀卡器，汽車里程計等互連，實現集無線數傳，行車記錄，自動報站，車載電話，圖像拍攝等功能。
3.2 系統功能
3.2.1 基本功能
1. 通過GPRS/SMS來實現數據的無線傳輸。
2. 自動判站。
3. 車輛行駛里程測量。
4. 車載免提通話，可以實現與調度中心的語音通話。
5. 遠程升級、設置、維護。
6. GPS定位監控，定時跟蹤。
7. 報警處理，SOS求助。
8. 行駛線路遠程下載，靈活調配行駛線路。
9. 車輛狀態回傳。
10. 行駛軌跡，行車狀態記錄功能。
11. 系統自檢。自動回傳車載單元的故障報告。
3.2.2 擴展功能
擴展LCD，可以接收中心發布的各種調派信息。
擴展LED屏，可以接收中心發布的各種調派信息和廣告信息。
擴展IC讀卡器連接，可以將車輛的載客信息無線回傳到中心。
擴展站點語音播報模塊，可以自動播報到站語音信息，以及中心下發的各種文字。
擴展攝像頭模塊，可以根據需要拍攝圖片，并存儲，或回傳到中心。
3.2.3 系統主要指標
1）正常工作電壓范圍：7V～38V
2）11個輸入口，5個輸出口
2）主機正常工作電流：110mA左右，省電模式工作電流：<30 mA
3）工作溫度：-30 ℃ ～ +75 ℃
4）相對濕度：〈95%
5）輸入IO口最大瞬間承載電壓：5000V
第4章 后期服務措施
我公司成立了專門的系統維護和維修小組，負責設備安裝調試以后的維護和維修服務技術支持工作。該小組由有經驗的，受過專門培訓和認證的工程師和技術專家組成。為客戶提供1年的設備免費保修，設備終身有償維修及技術支持服務。在保修期內對項目單位提供旨在提高項目單位的系統可用性的持續支持服務，服務內容包括熱線服務、全面性程序服務及重建服務等，服務方式有：熱線電話、服務網站、EMAIL、遠程診斷和現場服務等。
設置專門的技術支持熱線電話、傳真并設置專門的電子郵件地址，由專門的工程師回答用戶提出的問題，協助用戶解決出現的問題。提供硬件和軟件的技術咨詢服務，在24小時內回復，48小時內解決問題。
對于全面程序服務，在保修期內，系統維護和維修小組成員將定期通過電話、電子郵件或傳真等形式，向各地項目單位的系統管理員詢問系統的運行情況。在必要的時候將派工程師和技術專家到現場檢查、維護。
對于重建服務，在保修期內，當項目單位的系統出現崩潰，或由于其它原因造成系統的不可用時，負責系統的重新安裝、調試，將立即派有關領域的技術專家去現場解決，在有客戶服務中心的地方8小時內到達，其它地點48小時內到達現場。
該小組的工程師和技術專家除進行系統維護外，也參與設備的維修工作。
技術支持及售后服務手段
系統維護與維修小組的工作分為四種方式：熱線電話和網站及EMAIL、遠程診斷、現場服務等。
熱線電話、網站及EMAIL支持
設置專門的技術支持熱線電話、傳真并設置專門的技術服務網站和電子郵件地址，由工程師和技術專家回答用戶提出的問題，協助用戶解決出現的問題。提供硬件和軟件的技術咨詢服務。
填寫《電話支持記錄單》，記錄用戶提出的問題及解決的情況，客戶的滿意情況以及與客戶的聯系方法等等。
遠程診斷
當用戶設備出現故障時，首先通過遠程診斷軟件，進行分析研究。對于一些設置上的問題，將立即派有關領域的技術專家去現場解決。
現場服務
對于一些比較重大的，用以上方式無法幫助解決的問題，立即派有關領域的技術專家去現場解決，幫助用戶進行故障診斷和有關的安裝、配置和更換有故障的零部件，在有客戶服務中心的地方8小時內到達現場，其他地點48小時內到現場。
技術專家赴客戶現場服務會填寫《客戶現場記錄表》，記載問題的解決情況和客戶的滿意程度，并由該技術專家和客戶代表簽字。現場服務可以根據客戶的實際情況，隨時提供。