智能公交系统项目系统介绍
智能公交系统是一个复杂的、开放的信息系统。

其涉及的方面很广泛，由运营管理子系统、车辆子系统、客流信息系统、车队管理、驾驶员管理、线路车辆系统、紧急事件处理、信息服务、场站管理等系统组成，子系统与调度中心传输各项相关信息，系统结构如图1所示。

图 1 智能化公交系统框架
本项目的研究主要解决车载智能终端系统的设计，是专门为智能交通（ITS）领域设计的一款集调度、管理、监控、娱乐、广告等功能为一体的具有媒体播放功能的集成系统。

研究开发内容：本项目的主要研究内容是设计一个车载智能终端系统，具有以下功能：
1.车辆自动报站。

智能公交调度系统无需驾驶员操作，车载GPS会自动定
位，在距离车站一定距离范围内自动报站，解决了人工报站的繁锁操作，
减轻了驾驶员的操作负担。

2.车辆运行位置监控。

采用智能公交调度系统更便于调度管理，只要驾驶
员接通车辆电源，GPS就会自动发射信号，车辆的运行情况，在调度室
的电脑终端可以即时反映出来，调度员可以根据情况对驾驶员发出指
令。

如果车辆在行驶中出现抛锚的情驾驶员可以按GPS上的报警按钮，
线路调度员就会知道故障车辆所处的位置。

系统还能记录车辆的运行时
间和每一个站点的进站出站时间等。

3.车辆运行参数采集。

能进行车辆运行数据的采集和记录如里程数、趟数、
客流量等情况。

还可对轮胎进行气压和温度的监测等。

4.多媒体信息服务系统。

智能公交调度系统在车上安装液晶显示屏和音响
装置，播放交通信息、新闻或轻松愉快的歌曲等。

5.车内音视频监控。

通过车载摄像头，可将车内情况录制在车载终端上，
当车内发生案情时，司机可主动向信息中心报警。

关键技术：本项目拟采用GPS卫星定位技术、移动通信技术、无线通信技术、音视频压缩解压缩技术、网络通讯技术、计算机技术、嵌入式软件技术。

关键技术有：
1.基于GPS技术的车辆位置监控和自动报站系统。

通过GPS接收单元接
收卫星发送的信号确认车辆的动态位置（经度纬度）、时间等信息，一
方面确定车辆的位置、运行速度、运行轨迹等参数，存储在设备中，也
可通过移动通信GPRS/CDMA，发送到信息中心；另一方面，与公交线
路信息库中存储的车站的位置进行比较，根据预先设定的距离和规则向
乘客通报车站和线路的语音信息，实现公交车报站器的完全智能化。

2.基于MPEG－4的车内音视频监控。

根据公交车实际情况，在车厢不同
位置上安装1～4个摄像头，经过MPEG-4视频压缩并保存。

拟采用双
核嵌入式ARM芯片和实时嵌入式软件，实时进行MPEG-4压缩，并存
储在微硬盘中。

3.基于网络接口的车辆运行参数的采集和发送。

拟采用通过接入车内CAN
总线，获取左右方向灯、前车灯、开门信号、刹车灯信号等多路开关量
和水温、水位等多路模拟量的车辆运行参数，保存并通过GPRS/CDMA
发送至信息中心。

解决了传统的汽车行驶记录仪由于采集的信号很多，
需要与汽车各相应部件连接的线束很多，而且不同类型车辆的接线位置
也不一样，所以安装比较复杂，移植也比较困难的难题，采用基于网络
接口直接接收各传感器节点已处理好的数据，这样大大简化了信号采集
和信号处理系统，所以其安装和移植较为简单方便，也降低了对主控制
器的性能要求。

4.基于移动通信的智能终端系统和信息中心之间的通信。

智能终端和信息
中心之间的数据交换是通过CDMA/GPRS来实现的，一方面是数据传输
在城市的盲区或热岛区域，无线通信会中断，出现这种情况下的一个解
决方法是采用SMS发送数据，如何解决SMS堵塞问题和实时性问题是
关键；另一方面，数据的分组传输必须建立在收发双方IP地址透明的
基础上，如何解决智能终端系统的动态IP地址问题也是一个关键问题。

5.车内多媒体信息显示。

终端有视频输出接口，支持多个LCD屏。

同时
终端还有大容量存储器，预存多媒体文件，供车辆播放广告、娱乐节目
等。

终端还可以通过WLAN技术，在停车场上传或下载文件资料。

本项目综合了GPS卫星定位技术、移动通信技术、无线通信技术、音视频压缩解压缩技术、网络通讯技术、计算机技术、嵌入式软件技术等技术的基础上，再进行技术创新。

项目的技术指标：
（1）基于MPEG-4的视频压缩和播放。

采用MPEG－4技术，在VGA格式、30帧/秒的条件下，每秒钟一般只需要100KB左右，而如果没有进
行压缩的话，需要10MB左右，因此压缩技术是必须的。

智能终端系统
也可把预存的多媒体信息，通过LCD和音响，播放广告、娱乐节目等。

（2）GPS/GPRS/CDMA技术。

车辆定位系统的功能是接收GPS卫星信号，经过本系统接收处理后可生成车辆的当前速度、经纬度、时间等信息。

通过GPRS/CDMA移动通信，实现智能终端和信息中心之间的双向数据
传输。

（3）系统整合。

智能终端系统，通过外接接口，将公交车辆的车载报站
器、IC卡收费机(刷卡机)、GPS卫星定位、无线通讯、人次计数器，摄
像头，LED等电子设备整合在一个管理平台之下，发挥综合效益。

（四）项目方案及可行性分析
（一）、本项目综合了GPS卫星定位技术、移动通信技术、无线通信技术、音视频压缩解压缩技术、网络通讯技术、计算机技术、嵌入式软件技术等技术的基础上，拟采取的研究方案、技术线路、组织方式与课题分解如下：
1.视频监控器。

本设备拟采取ARM9＋MPEG-4双核处理器为核心，对1～
4路QVGA格式的视频信号进行A/D转换和采集，用MPEG-4硬压缩，
以流文件的格式保存在微硬盘中；对音频信号进行A/D转换和采集，用
软件压缩后也保存在硬盘中。

1~4视视视
视视视视
1~4视视视
视视视视
图 2 基于双核处理器的视频监控器
2.多媒体播放器。

多媒体播放器把存储在SD/MMC卡内的节目源，按照
一定的顺序或者在驾驶员的控制下播放节目、广告等；与公交线路信息
库中存储的车站的位置进行比较，根据预先设定的距离和规则向乘客通
报车站和线路的语音信息，实现公交车报站器的完全智能化。

图 3 基于双核处理器的视频监控器
3.GPS定位、GPRS/CDMA移动通信。

通过接收GPS卫星信号，经过本
系统接收处理后可生成车辆的当前速度、经纬度、时间等信息。

智能终端系统采用GPRS/CDMA通信为主，但在个别路段，移动通信数据传输十分不可靠，此外在车速超过60km/h时，数据通信也会出现中断，因此必须采用SMS辅助的方式进行数据传输，以保证定位、调度数据的及时发送。

由于短消息传输的瓶颈效应问题，公交车辆调度必须通过专用短消息服务器实现。

采用GPRS/CDMA进行数据传输的另一个关键问题是如何获得本系统的动态IP地址，因为数据的分组传输必须建立在收发双方IP地址透明的基础上。

为了解决截获动态IP以确保数据传输的问题，可以通过智能终端系统发送UDP数据包，GPRS/CDMA的基站控制服务器扫描其动态IP地址，然后立刻通过以太网，将信息发送给信息中心。

也可以通过SMS的方式，智能终端把自己的动态IP地址告知信息中心。

图4车载控制器发送数据流程图
4.丰富的外部接口。

本系统除了视频监控器、多媒体播放器和
GPS/GPRS/CDMA移动通信外，还需与现有的车载设备相连接，例如语音报站器、车载LED、车用监视系统、汽车行使记录仪和公交读卡机等，消除这些车载电子产品“信息孤岛”，构成一个智能化系统。