青岛“5G智慧公交示范线”的系统架构与功能设计

【致敬】坚守，是对祖国最长情的告白！向辛勤的公交人致敬！

【学习】新能源公交车安全操作规程

青岛城运控股集团积极践行“互联网+公交”战略，先后实施了智能调度、视频监控、GIS监控、车辆远程监控等多个系统应用模块，现有的网络配置已无法满足日益提升的信息系统建设需求，利用5G网络大带宽、低延时的特点，能够有效解决大容量视频下载，多路高清视频上传，海量数据实时上传等问题，促进城市公交信息化建设的发展，进一步深化智能公交系统的应用，提高公交管理的运作效率，更好的实现出行即服务。

公交示范线于2020年8月投入建设，计划在2021年底正式运行，项目依托海信网络科技有限公司在智慧公交领域的深耕，使用移动5G网络，对当前线路的营运车辆进行设备升级改造，涉及车辆31辆、5G基站101个、5G模组31台，车辆通过移动基站设备接入网络，实现高精度地图定位，高速度信息传输，实时采集车载设备并传输，符合典型智慧公交场景下的网络需求指标。公交示范线配备新式车载终端及配套设备，实现驾驶员行为分析、视频监控、客流检测、疲劳驾驶检测、易燃挥发物检测、一键报警等功能，提升车辆出行体验，保障乘客出行安全。

一、系统架构

二、功能设计

（一）5G公交智能车载设备

本次项目部署5G公交智能车载终端建设31套，每套终端含数字高清车载摄像头、1块2T硬盘、配套线缆1套。

主机结构上采用电源板+主板+硬盘背板+硬盘板+载板组成。主板实现公交调度、音视频数据采集、数据存储以及各种车载接口等功能；载板实现通过5G通信模块与数据中心进行调度信息交互、视频远程采集等功能；硬盘背板和硬盘板实现硬盘插拔功能。嵌入式软件采用ARM+Linux的成熟方案。实现自动报站、实时监控、车辆调度、数据采集、数据分析、中心信息交互、音视频存储回放、一键报警等功能。

（二）5G高清视频监控

本次项目5G高清视频监控终端接入8路数字高清视频实时监控。实现车内车外的全方位实时高清视频监控可以使中心人员全面掌握车辆实时运行状况。当车辆出现异常情况时，如抢劫、交通事故等，根据实时视频，可以有针对性的快速制定解决方案。远程视频监控还可以规范司乘人员的服务，提高客户的乘车满意度。复用其中两路实现公交车厢拥挤度分析功能。车厢拥挤度分析通过关联智能调度系统，实现对车厢拥挤度程度进行展示，调度平台可根据乘客数量进行及时调整发车。

（三）一键报警系统

在驾驶员遇到紧急情况时，通过“一键报警”装置向公安110指挥中心与公交调度指挥中心发送报警信息，公交调度指挥中心将第一时间锁定车辆位置，通过车内监控查看现场情况，并根据事件性质按照应急处置方案处理，系统会将报警开始前后六分钟的影像资料上传到集团后台进行存储。5G网络的高效传输为辅助公交、公安、交通等相关单位实现公交车辆进行远程监管、应急处置及突发事件后的调查取证提供网络支撑。

（四）易燃挥发物检测装置

项目部署易燃挥发物检测装置各一套，实现车厢内环境监测，所有数据都上传至平台数据库，可有效避免数据丢失、方便后续追溯，从另一个层面弥补了公交监控系统数据安全受限于车载硬盘的缺陷。该装置可对公交乘客随身行李中的易燃易爆油气体实现快速、不开包检测，并实时监控车辆运行状态，有效预防相关事件的发生。

（五）车辆远程监控系统

通过安装一系列硬件设备实现对车辆、驾驶员、车内外环境的监控分析，以大数据分析为手段，以5G网络作为通讯方式，通过对车辆 CAN 数据、车载机数据采集并进行提炼分析，建立驾驶员行为模型，与大量的历史数据进行比对，模拟得出安全预警结果，提醒驾驶员安全行车，其中包括驾驶员疲劳检测系统、车辆技术预警系统、一键报警系统等。

（六）智能调度系统

5G的推广应用，可实现公交智能调度系统的再升级，通过车辆实时监控系统，采集记录公交车运营的载客信息及上下客流信息，并实时上传到调度中心和相关客流分析平台，可准确记录各条线路、每辆公交车、每个站点的上下车人数明细，每辆车的满载率，各条线路及道路的拥挤度等客流数据，直接导出公交站点客流、路网客流、区域客流的动态分布图反映客流情况，系统将通过交通拥堵指数、乘客出行特点等详细数据，对客流情况进行分析，调整运力及发班时刻，实现精细化调度，进一步提升市民满意度，提高公交营运效率。

（七）多媒体应用管理系统

5G网络赋予良好的信息传输效率，能为车辆带来良好的广告资源及需求，实现电子站牌、车厢内外 LED 显示屏等多个电子屏幕的兼容，通过优化广告发布流程、整合整体架构及界面布局，可形成丰富立体的多媒体广告发布系统，可实现通过站点、线路、分组、行政区域、指定群体等条件对广告进行精准投放。同时乘客可以通过车内搭载的高清显示屏可实时观看到流畅视频，实现播放无卡顿，无缓冲，画质清晰细腻，彻底解决目前视频播放卡顿的现象。

城市交通问题是城市发展过程中普遍存在的问题，传统的公交车辆运营管理不仅工作量大、容易出错，而且无法实时监控公交车辆的情况，导致公交车辆运营效率低、服务质量差等问题。通过集成5G、车辆监控、智能调度等高新技术，实现公交监控、调度、运营、管理的信息化、实时化和智能化、自动化，为公交营运的参与者驾驶员、调度员、乘客提供了前所未有的服务便利。

基础数据的实时上传为公交大数据提供有力的数据支撑，通过对公交运营海量数据即时信息进行收集、存储,构建算法模型,为城市智慧交通提供大数据建模分析平台,进行信息采集、运营监控、智能调度、信息发布、公交ERP管理等。通常线路优化依赖经验和小样本客流调查，线路及站点调整缺少数据依据，且调整周期长，效果无法保障。因此需要基于大数据客流分析，针对全市公交线路站点，分析线网、站点布局、乘客出行规律（出行OD、断面客流、满载率）等，优化线路走向、站点布局、线路运营调整等方案，持续提升公交线路，满足乘客出行需求。

本工程通过安装5G车载终端设备，辅助优化线网结构，将大幅度提高公交运营调度效率，降低劳动强度，也会提高运力资源的合理分配和车辆使用率和周转率，对于降低公交企业的生产经营成本有直接的经济效益。另一方面，通过建设完善的车载和站台视频监控系统，可以及时监控基础设施运行安全，规范公交车辆的运行，能够有效降低安全事故，减少间接的经济损失。

本工程的实施促使公交企业积极提高城市公交整体服务质量，进而吸引更多的出行者选择公交、改善城市交通出行环境，对改善城市交通拥挤、减少污染排放，引导个体交通向公共交通转移，进一步促进城市交通体系结构合理化，促进城市交通和谐可持续发展具有良好的社会效益。

本工程能够提升企业公交运营管理能力，使得企业各项业务及生产更加规范、有序。本工程建成后公交日常运营信息、安全生产数据、基础设施运行状况数据等均建立起一条畅通的信息传输纽带，并汇聚至监控指挥中心进行集中综合分析、处理、展示，公交行业管理部门可准确掌握客运量和分布信息，平衡与协调公交运输供求关系，为公交优化设计等重大决策提供有力的信息保障和支撑；

同时，本工程能够为行业管理部门加强服务质量监督、市场监管及行业决策分析等提供技术手段，可以有效改善公交企业服务质量，增强公交在城市交通运输中的竞争力，增加投融资机会。项目建成后，可实现应急资源共享，可动态应对和处理道路交通阻塞、公交车辆突发故障、大型赛会特殊时期、城市突发事件等情况；减少安全事故发生，对恢复社会秩序、维护社会稳定、保持社会和谐具有重要意义。