第1章 系统概述
系统背景介绍
校车作为学校接送学生上学和放学的重要交通工具，它们的安全运行就显得至关重要。但实际上，校车超载超员的违法行为由来已久。尤其是在一些民办或打工子弟学校，这种现象更加严重。而且司机的违规驾驶，超速行驶，违规使用等问题严重。
校车的安全运行已经成为一个严重的社会问题，如何加强对校车的监管呢？尽管现在已经出台了有关校车的使用规范，但是因为监管需要花费大量的人力物力导致执行难度加大。为了破解这一难题，我公司依靠自身丰富的车辆监控管理经验，结合当前的最新技术，利用GPS定位技术，无线通信技术，视频压缩技术，结合校车的实际情况，开发出的校车运行监管系统，可以从车辆监管，驾驶员监管，车内人员监管等方面来促进校车的安全运行。整个系统的组成由中心监控软件和移动车载终端两部分组成。
车辆监管：可以对车辆的运行情况进行全程记录，其中包括：车辆的行驶线路记录，车辆开行状态记录，车辆行驶速度记录，车辆行驶里程记录等。中心系统通过大型数据库存储，可以提供不少于1年的事后记录回放，全面掌握车辆的运行情况。
驾驶员监管：可以对车辆的驾驶人进行有效监管。车辆在开启前，驾驶员要进行身份登录。如果驾驶员忘记身份登录，移动车载终端会通过语音不断提示驾驶人登录；如果启动3分钟后还没有身份登录，移动车载终端会向中心发送驾驶员未登录报警。
车内人员监管：可以对车内人员数量进行有效监控，防止超载。学生配备IC卡后可以通过移动终端配备的IC卡读卡器来实现对车上人员的统计；移动车载终端利用安装在车内的摄像头，随时可以抓拍车内的图片进行监控，也可以根据车辆的开关门状态来触发抓拍车内的图片并通过无线GPRS传输到中心，供中心管理员监管。
短信通知家长：学生在上下车刷卡时，可以立即将学生的上下车时间第一时间通知到家长，家长第一时间知道自己小孩上下车时间，上下车地点，校车运行期间的最高时速等。通过家长的监督也可以进一步增强学校对校巴的监管力度，进一步增强校车的安全运行管理的意识。
除此之外，系统还配备了很多辅助管理的功能，包括：远程设置，车辆求助，各种报警功能，系统故障自检等。
系统原理结构图
系统主要功能
GPS定位功能
通过GPS定位及电子地图，监控中心可以实时查询车辆所在的位置，行车状态，精确的时间信息，实现中心对车辆的远程监控。终端定位方式有多种，包括定时回传，在指定的时间点上传位置信息；定次回传，根据指定的时间间隔及次数回传定位信息。定距回传，根据车辆行驶过的设定距离回传定位信息，及压缩回传，通过对数据进行压缩，一个数据包可回传多个定位点。
图像监控
通过配置1－4路摄像头，车载终端可以按照预先设定的条件如开门、关门、启动等对车内情况拍照并存储，也可以通过监控中心随时抓拍，并将图片回传至中心。监控中心可以随时掌握车内状况。
超速语音警示
通过对车载终端设定不同的报警速度，车辆持续超速行驶若干时间后终端自动向中心报警，并通过语音提示司机。
疲劳驾驶提示
当车辆连续驾驶时间超过运管部门规定的时间时，终端会提示并报告。
偏移行驶路线报警
当车辆行驶偏离了预先设定的线路时，中心会自动报警提示。
驶入驶出站点管理
终端可以设定多达1024个站点，通过GPS判断车辆驶入或者驶出某站点报警提示，并可以语音输出站点名称，提示学生上下车。
行车记录存储（汽车黑匣子）
终端可以按照设定的需要，可以对车辆的行驶轨迹，行车状态，行驶里程等自动存储。供有关管理人员下载分析车辆行驶状况。
IC卡人员或载客管理
终端可以根据需要，通过IC卡对司机进行身份识别。如果司机未通过身份识别会通过中文语音提示司机输入，如果车辆启动1分钟内司机未通过身份认证，终端会马上向中心报警，方便中心对司机的管理。
学生通过IC卡刷卡，可以掌握学生的上下车时间，实现对学生的乘车管理。
学生漏载报警
通过远程设置，可以将学生的上下车站点和学生的身份相关联，一旦到达某个站点后终端可以自动判断是否有学生遗漏未上下车，并可以设定是否需要向中心报警，并可以通过中心给学生家长发送学生的上下车信息。
防劫或紧急求助报警
在车辆紧急情况时，司机可以按手动报警开关，启动终端报警，马上向中心发出报警求援信息和定位信息，中心可对车辆进行监控，以便快速制定现场救援方案。
行车区域监控
中心可划定车辆行驶区域，设定车辆进范围报警、出范围报警、或进出范围均报警，对车辆进行有效的管理。
语音调度功能
中心可以随时拨打某台车的终端号码，对车内进行喊话，达到语音调度的目的。
监听功能
在紧急情况下，可以通过中心下发指令对车辆进行监听，掌握车内的状况。
智能控车功能
中心可向终端发送断油断电指令，终端会智能掌握车辆的运行状态，根据不同的车辆状态对车辆进行智能断油电，保证车辆的安全。
远程设置和远程升级功能
可以远程设置终端的所有参数，其中包括中心号码，IP地址，端口号、速度限制等参数，并可以远程提取设置的参数。也可以对终端的软件进行远程升级，方便维护。
终端在检测到ACC熄火一定时间后可以进入省电工作模式，保证尽量少消耗汽车电瓶，省电时外围设备关闭，CPU在工作，当有报警时会立刻唤醒终端，进入省电的时间可由中心设置。进入省电后终端的工作电流小于30mA。
盲区补报功能
终端在通信信号差或通信盲区的情况下，会将发送到中心的信息自动存储，一旦信号恢复正常时马上将存储的信息上报到监控中心。
里程统计功能
终端可以通过GPS来计算里程，随时掌握车辆的行驶里程。并可以统计每天的行驶里程数和油耗。
短信通知家长功能
学生在上下车刷卡时，可以立即将学生的上下车时间第一时间通知到家长，家长第一时间知道自己小孩上下车时间，上下车地点，校车运行期间的最高时速等。
第2章 GPS车辆监控系统平台
整个软件系统由通讯台、调度台、派发服务软件、GIS显示台以及数据库及数据库管理中心六部分组成，各终端软件间以TCP/IP协议流进行数据通讯，终端软件以ADO读写数据库。各组成部分逻辑关系如下：
软件逻辑结构图
功能说明：
通讯台对外在INTERNET开放一个固定IP服务器，各车载单元通过无线GPRS上INTERNET登录到通讯台，建立数据连接。
通讯台和gis显示台软件作为派发服务器的SOCKET客户端(局域网内）连接到派发服务器,进行数据交换。
调度台软件（虚拟拨号网络进入局域网）也同样作为派发服务器的客户端与派发服务器建立数据连接。
数据库管理软件管理局域网内数据库数据，分析、打印、输出报表。
派发服务器软件、gis显示台软件、调度台软件都可以通过ADO读写数据库。
1、软件部件间信息流与控制流
软件部件间信息流与控制流示意
2、软件部件功能
2.1 通讯台
2.2.1系统功能
接收各巴士车载终端信息，转发给派发服务器。
将派发服务器下发信息转发给车载终端。
为中心建立过滤保护，防止非法恶意攻击。
2.2.2系统角色
相对于车载终端，通讯台为车载终端的Socket服务器。
相对于派发服务器,通讯台为派发服务器的Socket客户端。
对于整个系统，相当于一个数据缓冲区。
2.3.3操作界面
2.2 派发服务器
2.2.1 系统功能
1)分析通信台传来的车辆信息，查看各终端软件运行状态，转发各终端信息到相应终端软件。
2)管理各个调度台的信息调派。
2.2.2 系统角色
派发服务器为通讯台、调度台、GIS显示台的Socket服务器。
2.2.3 实现功能
控制显示系统设备，包括巴士上的车载终端的LCD的显示信息、网络运行状态和系统工作状况。
解析通讯台、调度台和GIS显示台发来的消息，判断分析系统的异常和故障原因。
统计信息。包括车辆的运行状态，包括服务，下班和行车方向等。
查看信息。可以查看通信台工作状态，调度台工作状态，GIS工作状态。
处理信息。
转发信息。将巴士上的车载终端的求助信息发送到调度台。将定位和状态信息发送到调度台和GIS显示台。将调度台下发的文字信息转发到巴士显示屏。
2.2.4 操作界面
2.3调度台软件
2.3.1 系统功能
查看各线路巴士的运行、报警状态；
下发文字信息到巴士。
电话语音处理（可选）。
2.3.2 系统角色
相对于派发服务器, 调度台为派发服务器的Socket客户端。
2.3.3 实现功能
多窗口界面，查看、显示各条巴士线路上车辆（运营车辆、非运营车辆、其他类别车辆运行状况、位置变化以及行驶方向、求助车辆信息。
查看、显示各条线路的运行和信息显示情况。
发送文字信息到巴士。
车辆线路变更操作，通过改变线路或车辆属性来实现。
巴士运行位置图表显示。
统计各条线路上巴士的当日出车数量。
读写数据库模块。读用户信息进行验证身份；读数据库查询车辆状态（任一两站间运行的距离以及这段距离上跑车的平均速度；读数据库查询车辆求助报警情况；写日志信息到数据库。
接听电话，拨打电话。可以通过语音呼叫系统与客运车进行对话。该功能可选。
2.3.4 操作界面
2.4 GIS显示台软件
2.4.1 系统功能
查看各线路巴士的运行状态，车辆位置、跟踪显示、回放车辆轨迹。
2.4.2 系统角色
相对于派发服务器, GIS显示台为派发服务器的Socket客户端。
2.4.3 实现功能
多窗口界面，跟踪车辆轨迹。
查询回放车辆轨迹信息
查看车辆信息、站点显示信息
GIS地图操作，显示，多线路多视图显示。
读写数据库模块。读用户信息进行验证身份；读数据库中历史GPS信息来回放车辆轨迹；写日志信息到数据库。
2.4.4 操作界面
2.5 数据库管理软件
2.5.1 系统功能
修改维护数据库，查询统计数据，输出打印报表。
2.5.2 实现功能
信息设置。包括客运路线，车载单元信息，司机信息，车辆信息，车站信息，管理员信息，管理员权限，电话本信息。
信息统计。包括管理员登陆信息，管理员处理事件，车辆运行信息，来电信息，车载LCD信息，车辆运行统计。
信息打印。
2.5.3 操作界面
第3章 PA110-222型车载终端系统
3.1 系统组成
PA110-222型车载终端系统采用32位ARM处理器来控制，具有高性能的处理能力。通过丰富的外部接口，可以与外部的LED显示屏，IC读卡器，汽车里程计等互连，实现集无线数传，行车记录，自动报站，车载电话，图像拍摄等功能。
3.2 系统功能
3.2.1 基本功能
1. 通过GPRS/SMS来实现数据的无线传输。
2. 自动判站。
3. 车辆行驶里程测量。
4. 车载免提通话，可以实现与调度中心的语音通话。
5. 远程升级、设置、维护。
6. GPS定位监控，定时跟踪。
7. 报警处理，SOS求助。
8. 行驶线路远程下载，灵活调配行驶线路。
9. 车辆状态回传。
10. 行驶轨迹，行车状态记录功能。
11. 系统自检。自动回传车载单元的故障报告。
3.2.2 扩展功能
扩展LCD，可以接收中心发布的各种调派信息。
扩展LED屏，可以接收中心发布的各种调派信息和广告信息。
扩展IC读卡器连接，可以将车辆的载客信息无线回传到中心。
扩展站点语音播报模块，可以自动播报到站语音信息，以及中心下发的各种文字。
扩展摄像头模块，可以根据需要拍摄图片，并存储，或回传到中心。
3.2.3 系统主要指标
1）正常工作电压范围：7V～38V
2）11个输入口，5个输出口
2）主机正常工作电流：110mA左右，省电模式工作电流：<30 mA
3）工作温度：-30 ℃ ～ +75 ℃
4）相对湿度：〈95%
5）输入IO口最大瞬间承载电压：5000V
第4章 后期服务措施
我公司成立了专门的系统维护和维修小组，负责设备安装调试以后的维护和维修服务技术支持工作。该小组由有经验的，受过专门培训和认证的工程师和技术专家组成。为客户提供1年的设备免费保修，设备终身有偿维修及技术支持服务。在保修期内对项目单位提供旨在提高项目单位的系统可用性的持续支持服务，服务内容包括热线服务、全面性程序服务及重建服务等，服务方式有：热线电话、服务网站、EMAIL、远程诊断和现场服务等。
设置专门的技术支持热线电话、传真并设置专门的电子邮件地址，由专门的工程师回答用户提出的问题，协助用户解决出现的问题。提供硬件和软件的技术咨询服务，在24小时内回复，48小时内解决问题。
对于全面程序服务，在保修期内，系统维护和维修小组成员将定期通过电话、电子邮件或传真等形式，向各地项目单位的系统管理员询问系统的运行情况。在必要的时候将派工程师和技术专家到现场检查、维护。
对于重建服务，在保修期内，当项目单位的系统出现崩溃，或由于其它原因造成系统的不可用时，负责系统的重新安装、调试，将立即派有关领域的技术专家去现场解决，在有客户服务中心的地方8小时内到达，其它地点48小时内到达现场。
该小组的工程师和技术专家除进行系统维护外，也参与设备的维修工作。
技术支持及售后服务手段
系统维护与维修小组的工作分为四种方式：热线电话和网站及EMAIL、远程诊断、现场服务等。
热线电话、网站及EMAIL支持
设置专门的技术支持热线电话、传真并设置专门的技术服务网站和电子邮件地址，由工程师和技术专家回答用户提出的问题，协助用户解决出现的问题。提供硬件和软件的技术咨询服务。
填写《电话支持记录单》，记录用户提出的问题及解决的情况，客户的满意情况以及与客户的联系方法等等。
远程诊断
当用户设备出现故障时，首先通过远程诊断软件，进行分析研究。对于一些设置上的问题，将立即派有关领域的技术专家去现场解决。
现场服务
对于一些比较重大的，用以上方式无法帮助解决的问题，立即派有关领域的技术专家去现场解决，帮助用户进行故障诊断和有关的安装、配置和更换有故障的零部件，在有客户服务中心的地方8小时内到达现场，其他地点48小时内到现场。
技术专家赴客户现场服务会填写《客户现场记录表》，记载问题的解决情况和客户的满意程度，并由该技术专家和客户代表签字。现场服务可以根据客户的实际情况，随时提供。
