公交场站物联网技术应用分析

    经济社会高速发展和城镇化进程的加快，城市交通拥堵问题日趋严重，全国各地都在推广“公交优先”的发展战略。与此同时，公交停车场站车辆、人员出入复杂，对场站的安全防范管理成为困扰公交监管人员的一大难题。
　　将物联网技术应用到公交停车场站安全生产管理中，可有效的解决车辆进出监管的相关问题，实现公交停车场站数字化、智能化改造，提升行业管理水平和工作效率。
　　基于物联网技术的公交停车场站安全监管系统，主要由车辆出入口管理系统、场站智能视频监控系统两部分组成，利用先进的“物物相联技术”，将用户端延伸和扩展到公交车辆、停产场站中的任何物品间进行数据交换和通信，全面立体的解决公交行业监管问题。
　　一、公交停车场监管中存在问题
　　(一)公交车辆停车场站出入时间和驾驶员信息记录困难
　　因相关的公交车辆防火安全管理等要求，公交车辆进入停车场停车熄火后车辆钥匙并不拔下。而由于停车站场内车辆数量众多(一般大型停车场中有上千辆车)、司机人员数量众多，且公交车辆出入停车场站时间集中，如果使用传统人防手段很难对车辆进出情况(包括车辆及驾驶人员)进行有效的监管。例如经常就有媒体报道公交车被不法人员开出停车场站，造成不良的社会影响。
　　(二)公交停车场站安全管理问题
　　公交停车场站占地面积广阔，人员流动频繁，在安全管理方面面临着几个难点：一是部分人员不按照规则操作，如车辆逆行等，易造成安全事故；二是大型公交停车场站都配有专门的加油站，对加油站重要部位及周边人员的监管要求更高;三是安保人员在监控中心长时间监看图像会造成视觉疲劳，且效率不高。
　　二、公交场站安全监管系统
　　根据上述需求，结合目前的物联网技术设计了集停车场出入口管理、智能视频监控系统于一体的综合监控系统。
　　(一)公交车载出入口管理系统
　　公交车辆出入口管理系统由多个子系统组成，各子系统通过约定的物联网协议进行数据通信，收集到的各种信息汇总到公交停车场站监管平台进行统一管理。
　　1、RFID出入口系统
　　系统在公交车辆前部挡风玻璃上粘贴长距离车载rfid标签，在车辆进出停车场站时，通过路边读卡器读取rfid标签内的车辆信息，识别公交车辆身份，并将相关数据反馈给停车场管理系统，记录公交车辆进出时间。
　　rfid在公交场站出入口管理中的应用，具备成本低、布设简单、识别车辆信息快速、准确等特点。
　　2、高清卡口系统
　　由于rfid标签仅能判别车辆信息，不能获知是哪个驾驶员将车辆开出停车场，因此在记录车辆信息的同时还需要高清摄像机拍摄车辆内外(包括司乘人员)的图片，这样就需要使用高清卡口系统。卡口系统由高清相机(内置车牌识别模块)、车检器、地感线圈、补光灯等组成，在线圈感应到车辆出入后，高清摄相机按设定要求抓拍高清图片，将驾驶员的面部特征进行记录，并上传至停车场管理系统。
　　另外，高清卡口系统可自动获取公交车辆的通过时间、号牌号码、号牌颜色、车身颜色等数据，并将获取到的信息通过网络传输到管理中心的数据库中进行数据存储、查询、比对等处理。高清卡口系统的车牌识别功能是对rfid出入口系统车辆识别的重要补充，将两个子系统获取的车牌信息进行并比并互做备份，可避免任一子系统出现故障导致整个出入口系统瘫痪。
　　3、rfid考勤系统
　　公交车辆驾驶员上下班通过停车场站出入口时，使用rfid考勤系统进行刷卡报道。同时，考勤系统配备人脸视频抓图功能，可避免出现代人打卡现象，非公交公司内部人员没有考勤卡则不能进入停车场站。
　　驾驶人员开动公交车前，也需在公交车辆的GPS终端的rfid读卡器上进行刷卡，通过gps终端无线传输通道将驾驶员身份识别信息上传至车辆排班管理系统，获得许可后才能驾驶车辆出入停车场。
　　4、车辆排班管理系统
　　车辆排班管理系统是公交调度业务系统的一部分，主要负责公交业务实施的生产计划管理工作。车辆排班管理系统数据库中预先保存了车辆及驾驶员相关信息，并对相关人员、车辆的出入停车场计划进行管理，规定人员、车辆进出停车场站的合理时间范围。
　　5、停车场管理系统
　　停车场管理系统是是将其他子系统获取的数据进行综合处理，并对公交车辆进行放行管理。系统将rfid出入口子系统和高清卡口子系统采集的车辆信息，以及rfid刷卡考勤子系统采集的人员信息汇总处理，并与车辆排班管理系统计划数据进行比对，即可获知车辆能否通过出入口。系统可有效的避免非当班车辆和非当班驾驶员对车辆的违规操作。
　　(二)停车场站智能视频监控系统
　　1、视频监控系统
　　目前大多数公交停车场站都安装了视频监控系统，对场站的主要出入口、重要部位进行录像监控。随着视频监控技术的快速进步，停车场站视频监控系统正在向智能化、高清化方向发展。
　　高清视频监控技术可使用户获取更为清晰的图像，有效节约投资成本。以公交停车场站卡口系统为例：使用传统的模拟相机(40万像素)，最多只能看到1个车道;而使用500万像素的高清相机(分辨率2592*1499)则可以看清3个车道的车辆信息。此外高清相机还能解决模拟相机不能拍清人脸面部特征的问题。
　　2、能视频监控系统
　　智能视频监控系统是对视频监控系统的智能化改装。适用于公交停车场站的智能行为分析功能，主要有以下几类：
　　逆行告警：当有公交车辆进入防范区域时，就会被智能视频监控系统自动锁定并标识出行动轨迹。当判别车辆单行线逆行时，系统立即发出报警，报警信息及视频图像弹出在公交停车场站监管平台上，以通知管理人员马上对非法行为进行处理。
　　遗弃物品智能检测：在加油站、维修厂等重点部门(位)，配备遗弃物品智能检测模块，通过智能图像处理技术，检测警戒区内遗留物品。
　　一旦发现警戒区内有物品遗留超过预设的时间后，立即发出告警，并用告警框标识出该物品的位置。
　　跨越警戒线：在公交停车场站周边围墙或重要场所外围“画”一道“线”或“曲线”，并识别出物体穿越此界限的行为，一旦人员或车辆跨越了这条界线，系统即判断其是否非法，非法则产生报警。
　　三、公交停车场站安全监管系统典型物联网技术分析
　　(一)rfid识别技术
　　射频识别技术(radiofrequencyidentification，缩写rfid)或称电子标签，是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递，并通过所传递的信息达到识别。
　　公交停车场站安全监管系统中应用了大量rfid识别技术，对进出停车场站的车辆、驾驶员均配备了rfid电子标签进行识别，做到了对车辆、人员所在位置、具体行为的有效监管。
　　(二)公交停车场站安全监管系统平台技术分析
　　公交停车场站安全监管系统通过物联网技术获得了静态的身份识别信息以及动态的传感信息，系统将收集到的各种数据通过网络汇总到监管中心综合平台进行统一分析处理。
　　公交停车场站监管系统数据库中预先保存大量的信息，包括：公交车辆的牌照(自编号)、车型、颜色、车辆状态、车辆行驶线路、驾驶人员等信息；公交调度业务调度排班系统对车辆、人员出入停车场站提供计划数据。场站监管系统与业务调度排班系统进行自动比对分析，如有排班系统规定时间范围外的公交车辆、人员进出场站则立即弹出警示信息，提醒监管人员对违规行为进行处理。
　　四、总结
　　公交停车场站安全监管系统使用了大量物联网技术，而这些新技术改变了原有人防为主的监管流程，将公交生产业务系统与技术防范工具有机的结合，大大提高了工作效率，降低了生产事故发生率。随着物联网技术的不断进步，相信在不久的将来，物联网公交场站管理系统将成为公交业务发展的必然趋势。