公交車安全預(yù)警平臺(tái)開發(fā)及應(yīng)用

李如意 余岑 李東風(fēng) 胡學(xué)峰 王磊 吳海峰

摘? 要：在智能公交建設(shè)的前提下，通過分析影響公交運(yùn)營(yíng)安全的潛在影響風(fēng)險(xiǎn)，文章提出了開發(fā)應(yīng)用公交車安全預(yù)警平臺(tái)的建議，從而保證乘客的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全。公交車安全預(yù)警平臺(tái)融合了網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、地理監(jiān)測(cè)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)公交車運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且可以發(fā)生報(bào)警信號(hào)，及時(shí)高效地解決公交車上發(fā)生的突發(fā)性事件，從而可以提高社會(huì)公共服務(wù)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：公交車;安全預(yù)警平臺(tái);開發(fā)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U463.6? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）01-0112-03

Abstract：On the premise of the construction of intelligent public transport，through the analysis of the potential impact risks that affect the operation safety of public transport，this paper puts forward suggestions for the development and application of the bus safety early warning platform，so as to ensure the personal safety and property safety of passengers. The bus safety early warning platform integrates network information technology，big data technology，geographic monitoring technology，internet of things technology and other technologies to realize the real-time monitoring of bus operation，and can generate alarm signals，timely and efficiently solve the unexpected events on the bus，so as to improve the quality of social public services.

Keywords：bus;safety early warning platform;development and application

0? 引? 言

城市公共交通是一個(gè)現(xiàn)代化城市必不可少的組成部分，是連接流通領(lǐng)域、社會(huì)生產(chǎn)以及國(guó)民生活的重要環(huán)節(jié)，可以說城市公共交通在很大程度上促進(jìn)了城市的發(fā)展，為發(fā)展城市經(jīng)濟(jì)提供服務(wù)，為公眾出行提供便利。但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市公交車營(yíng)運(yùn)安全也出現(xiàn)了一系列新威脅。如乘車人員違規(guī)攜帶易燃易爆物品上車并故意縱火、乘客干擾司機(jī)安全駕駛、司機(jī)疲勞駕駛等問題，嚴(yán)重影響了城市公共交通的服務(wù)質(zhì)量，危害了群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全，也阻礙了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。亟待有效的技防手段用于快速監(jiān)測(cè)、處理、顯示及處置，及時(shí)止損。基于乘客攜帶的易燃品檢測(cè)技術(shù)、一鍵應(yīng)急報(bào)警技術(shù)，并融合網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、地理位置檢測(cè)技術(shù)開發(fā)了一種用于公交車的安全預(yù)警平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)乘客攜帶易燃品上車縱火、司機(jī)發(fā)現(xiàn)車內(nèi)出現(xiàn)危險(xiǎn)突發(fā)事件等威脅事件的第一時(shí)間智能感知，傳輸至后臺(tái)應(yīng)急指揮中心，根據(jù)危險(xiǎn)等級(jí)分類推送至各級(jí)處置單位，最大限度減少該類事件帶來的生命和財(cái)產(chǎn)損失。

本文作為科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目資助的公交車安全預(yù)警平臺(tái)開發(fā)過程中的核心模塊設(shè)計(jì)內(nèi)容，目的是提出一種提升公交車營(yíng)運(yùn)安全工作的安全預(yù)警平臺(tái)解決方案供相關(guān)企業(yè)討論和借鑒。目前，該平臺(tái)已在合肥公交及合肥治安警察支隊(duì)進(jìn)行示范應(yīng)用，對(duì)于提升車輛運(yùn)營(yíng)安全技術(shù)水平起到了重要的作用。

1? 安全預(yù)警平臺(tái)的建設(shè)背景及目標(biāo)

隨著我國(guó)交通事業(yè)的快速發(fā)展，公交車已經(jīng)基本在各個(gè)地區(qū)得到了普遍使用，雖然方便了我們的出行，但是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種社會(huì)矛盾層出不窮，報(bào)復(fù)社會(huì)的事件也是經(jīng)常發(fā)生，而公交車上人數(shù)多，更容易成為被攻擊的對(duì)象，比如在2013年6月，廈門發(fā)生了公交車縱火事件，直接造成了47死34傷的重大慘案;在2018年10月，重慶一公交車司機(jī)和乘客互毆，導(dǎo)致公交車和一轎車相撞，公交車墜入江中，造成了13人死亡，2人失聯(lián)的嚴(yán)重慘案，因此人們對(duì)公交車的安全提出了更高的要求，并且已有越來越多的人們關(guān)注到了公交車的安全預(yù)警水平。一方面，公交車安全事故逐年增加，不僅危害到了人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，而且給社會(huì)帶來了惡劣的影響，因此需要開發(fā)公交車安全預(yù)警平臺(tái)。另一方面，大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)悄然臨近，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)是當(dāng)今時(shí)代的主題，利用大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)一個(gè)公交車安全預(yù)警平臺(tái)是時(shí)代發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的要求。

公交車安全預(yù)警平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)是構(gòu)建一套智能化公交車安全預(yù)警平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)營(yíng)的智能化監(jiān)測(cè)、預(yù)警、處置，從而滿足社會(huì)發(fā)展的需求。通過開發(fā)一套智能化的公交車安全預(yù)警平臺(tái)，不僅可以保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，提高城市公共交通的服務(wù)質(zhì)量，而且可以提高公交車突發(fā)性事件的處理能力，促進(jìn)我國(guó)的社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。該平臺(tái)可以很好地解決目前公交車存在的安全問題，預(yù)防一些爆炸事件的發(fā)生，并且可以很好地應(yīng)對(duì)一些突發(fā)性事件，保證公交車的正常運(yùn)行，促進(jìn)我國(guó)公交車交通事業(yè)的發(fā)展。

2? 安全預(yù)警平臺(tái)設(shè)計(jì)

2.1? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

公交車安全預(yù)警平臺(tái)在設(shè)計(jì)過程中遵循著實(shí)用性、可靠性、架構(gòu)合理、易維護(hù)、可拓展的設(shè)計(jì)原則，主要包括四個(gè)大的方面，分別是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、分級(jí)推送機(jī)制、報(bào)警響應(yīng)流程以及技術(shù)線路。公交車安全預(yù)警平臺(tái)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)可以對(duì)視頻信息數(shù)據(jù)和傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，準(zhǔn)確判斷出可能發(fā)生的危險(xiǎn)事故，并且根據(jù)可能發(fā)生的危險(xiǎn)事故，制定出科學(xué)合理的預(yù)防措施，從而極大程度地保障了公交車的安全行駛。公交車預(yù)警平臺(tái)采用的是云平臺(tái)和多平臺(tái)技術(shù)，可以保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并且可以對(duì)信息進(jìn)行深度分析和挖掘，因此公交車安全預(yù)警平臺(tái)具有非常高的可靠性。公交車安全預(yù)警系統(tǒng)是由多個(gè)小的系統(tǒng)組合而成的，每一個(gè)子系統(tǒng)之間聯(lián)系得非常緊密。另外，公交車安全預(yù)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享和實(shí)時(shí)的故障修復(fù)，因此可以說安全預(yù)警平臺(tái)架構(gòu)合理。公交車安全預(yù)警平臺(tái)在發(fā)生故障之后，是很容易維護(hù)的，因?yàn)橄到y(tǒng)硬件可以很方便地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理及維護(hù)，系統(tǒng)軟件采用的是模塊化的設(shè)計(jì)，可以提供友好的人機(jī)結(jié)構(gòu)，即使維修人員沒有具備較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)素養(yǎng)，也可以在較短的時(shí)間內(nèi)修復(fù)系統(tǒng)故障。時(shí)代是不斷發(fā)展的，事物是不斷更新的，隨著公交車安全預(yù)警平臺(tái)的不斷推廣，平臺(tái)用戶數(shù)會(huì)不斷增加，因此公交車安全預(yù)警平臺(tái)應(yīng)該考慮自身的可擴(kuò)容性，從而滿足日后發(fā)展的需求。

2.2? 數(shù)據(jù)分析

公交車安全預(yù)警平臺(tái)基于物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、車輛信息數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等的綜合分析處理，數(shù)據(jù)分析滲透于公交車安全預(yù)警平臺(tái)的每一個(gè)處理過程，形成了高效的監(jiān)控模式。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由傳感器數(shù)據(jù)信息收集分析、視頻數(shù)據(jù)收集分析以及后臺(tái)服務(wù)器端數(shù)據(jù)分析和客戶端及手持終端數(shù)據(jù)反饋五大部分系統(tǒng)組成，后臺(tái)服務(wù)器端數(shù)據(jù)分析像是人的大腦，將視頻和傳感器收集到的信息進(jìn)行處理分析，然后推送到不同的客戶端，具體如圖1所示。

分級(jí)推送機(jī)制是指在發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)會(huì)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，并且將預(yù)警信號(hào)逐級(jí)推送，直到危險(xiǎn)被處理。報(bào)警響應(yīng)流程一般分為三步：首先，公交車上的縱火預(yù)警、一鍵報(bào)警開關(guān)檢測(cè)到異常狀況時(shí)通過4G網(wǎng)絡(luò)向后臺(tái)傳輸信息;其次，調(diào)度人員面前的屏幕上切換到車輛視頻實(shí)時(shí)畫面，經(jīng)調(diào)度人員研判事件屬三級(jí)以上報(bào)警時(shí)，警鈴響起、調(diào)度室大屏幕彈出現(xiàn)場(chǎng)車輛信息;最后，調(diào)度人員通知相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及部門負(fù)責(zé)人，并根據(jù)事件等級(jí)快速啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案趕赴現(xiàn)場(chǎng)參與處置工作。安全預(yù)警系統(tǒng)的技術(shù)線路可以分為兩種，第一種是將易燃揮發(fā)物傳感器信息、一鍵應(yīng)急報(bào)警信息通過通訊模塊匯聚，形成有效數(shù)據(jù)報(bào)文通過車內(nèi)成熟的傳輸鏈路上傳至服務(wù)器，第二種是將易燃揮發(fā)物傳感器信息、一鍵應(yīng)急報(bào)警信息、GPS信息通過帶GPRS的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊上傳至公交內(nèi)部服務(wù)器，然后PC客戶端軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件通過部署公交內(nèi)部服務(wù)器的程序進(jìn)行各類功能操作。

3? 平臺(tái)核心模塊介紹

3.1? 可視化模塊介紹

公交車安全預(yù)警平臺(tái)授權(quán)用戶在登錄之前，可以通過自動(dòng)監(jiān)控選擇按鈕，選擇是否登錄成功后自動(dòng)進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)。為防止單一服務(wù)器存在斷網(wǎng)斷電情況而造成平臺(tái)無法使用，平臺(tái)部署了多臺(tái)服務(wù)器，用戶可以通過服務(wù)器地址下拉式選擇框，選擇合適的服務(wù)器接入平臺(tái)。用戶登入平臺(tái)之后會(huì)看到平臺(tái)主界面，包括系統(tǒng)菜單欄、車輛狀態(tài)欄、信息統(tǒng)計(jì)欄、地圖展示區(qū)、報(bào)警處置欄、報(bào)警統(tǒng)計(jì)欄和平臺(tái)狀態(tài)欄。用戶通過車輛狀態(tài)欄可以實(shí)時(shí)地對(duì)車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。用戶通過觀看信息統(tǒng)計(jì)欄，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前平臺(tái)用戶總數(shù)、線路總數(shù)、車輛總數(shù)以及告警信息總數(shù)。用戶通過觀看地圖展示區(qū)，可以發(fā)現(xiàn)公交車所處的位置，并且通過顏色的不同可以判斷出公交車的運(yùn)行狀態(tài)。在報(bào)警處置欄中，用戶可以查看到已經(jīng)處理或者未處理的報(bào)警信息，另外，用戶可以打開報(bào)警信息以獲取報(bào)警車輛、報(bào)警時(shí)間、報(bào)警地點(diǎn)、報(bào)警類型等信息。在報(bào)警統(tǒng)計(jì)欄中，用戶通過觀看由歷年歷月報(bào)警信息形成的柱狀圖和餅狀圖，可以對(duì)不同年份和月份的報(bào)警信息數(shù)量和類型進(jìn)行比較分析。

3.2? 應(yīng)急調(diào)度模塊介紹

在應(yīng)急調(diào)度模塊中應(yīng)用到了基于MEMS氣敏傳感器的公交車縱火預(yù)警技術(shù)、基于GIS的一鍵報(bào)警技術(shù)、可伸縮視頻編碼技術(shù)等，公交車安全預(yù)警平臺(tái)調(diào)度模塊可以能夠?qū)卉嚧嬖诘陌踩[患進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，并且對(duì)發(fā)生的安全事故進(jìn)行正確的處理?；贛EMS氣敏傳感器的公交車縱火預(yù)警技術(shù)可以對(duì)汽油、酒精等易燃物的揮發(fā)性氣體進(jìn)行快速而又準(zhǔn)確的在線監(jiān)測(cè)，從而預(yù)防爆炸性事件的發(fā)生。如果公交車上發(fā)生了嚴(yán)重的突發(fā)性事件，那么基于GIS的一鍵報(bào)警技術(shù)可以聯(lián)動(dòng)公安、消防、醫(yī)療等相關(guān)部門聯(lián)手處理突發(fā)性事件。在發(fā)生突發(fā)性事件之后，公交車司機(jī)會(huì)通過一鍵報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警，在分級(jí)推送機(jī)制的作用下，一定會(huì)有相關(guān)部門接收到報(bào)警信息，收到報(bào)警信息之后，相關(guān)人員可以根據(jù)定位系統(tǒng)以及車輛信息，通過公交車安全預(yù)警系統(tǒng)對(duì)發(fā)生突發(fā)性事故進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)，在可伸縮視頻編碼技術(shù)的作用下，可以提高視頻圖像的清晰度和流暢度。

4? 結(jié)? 論

針對(duì)公交安全營(yíng)運(yùn)過程中的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)測(cè)、預(yù)警、處置等問題，構(gòu)建一套智能化安全預(yù)警平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)營(yíng)的智能化監(jiān)測(cè)、預(yù)警、處置。綜合智能化研判網(wǎng)絡(luò)，形成智能化車聯(lián)網(wǎng)，結(jié)合安全預(yù)警及處置手段，保障車輛、乘客和道路行駛安全;通過與遠(yuǎn)程智能應(yīng)急指揮平臺(tái)進(jìn)行信息傳輸，實(shí)時(shí)監(jiān)控區(qū)域車輛安全運(yùn)行狀況，形成公交智能化安全預(yù)警系統(tǒng)。該平臺(tái)的推廣應(yīng)用對(duì)提高公交運(yùn)營(yíng)安全具有非常實(shí)用的價(jià)值。

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作者簡(jiǎn)介：李如意（1987.12-），男，漢族，安徽碭山人，工程師，碩士，研究方向：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、數(shù)據(jù)采集及處理。