公交車安全預警平臺開發及應用

李如意 余岑 李東風 胡學峰 王磊 吳海峰

摘? 要：在智能公交建設的前提下，通過分析影響公交運營安全的潛在影響風險，文章提出了開發應用公交車安全預警平臺的建議，從而保證乘客的人身安全和財產安全。公交車安全預警平臺融合了網絡信息技術、大數據技術、地理監測技術、物聯網技術等多項技術，實現了對公交車運行狀況的實時監控，并且可以發生報警信號，及時高效地解決公交車上發生的突發性事件，從而可以提高社會公共服務質量。

關鍵詞：公交車;安全預警平臺;開發應用

中圖分類號：U463.6? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：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現代化城市必不可少的組成部分，是連接流通領域、社會生產以及國民生活的重要環節，可以說城市公共交通在很大程度上促進了城市的發展，為發展城市經濟提供服務，為公眾出行提供便利。但隨著社會經濟的快速發展，城市公交車營運安全也出現了一系列新威脅。如乘車人員違規攜帶易燃易爆物品上車并故意縱火、乘客干擾司機安全駕駛、司機疲勞駕駛等問題，嚴重影響了城市公共交通的服務質量，危害了群眾的生命和財產安全，也阻礙了城市經濟的發展。亟待有效的技防手段用于快速監測、處理、顯示及處置，及時止損?；诔丝蛿y帶的易燃品檢測技術、一鍵應急報警技術，并融合網絡信息技術、大數據技術、地理位置檢測技術開發了一種用于公交車的安全預警平臺，實現對乘客攜帶易燃品上車縱火、司機發現車內出現危險突發事件等威脅事件的第一時間智能感知，傳輸至后臺應急指揮中心，根據危險等級分類推送至各級處置單位，最大限度減少該類事件帶來的生命和財產損失。

本文作為科技部國家重點研發項目資助的公交車安全預警平臺開發過程中的核心模塊設計內容，目的是提出一種提升公交車營運安全工作的安全預警平臺解決方案供相關企業討論和借鑒。目前，該平臺已在合肥公交及合肥治安警察支隊進行示范應用，對于提升車輛運營安全技術水平起到了重要的作用。

1? 安全預警平臺的建設背景及目標

隨著我國交通事業的快速發展，公交車已經基本在各個地區得到了普遍使用，雖然方便了我們的出行，但是隨著我國經濟的快速發展，各種社會矛盾層出不窮，報復社會的事件也是經常發生，而公交車上人數多，更容易成為被攻擊的對象，比如在2013年6月，廈門發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，重慶一公交車司機和乘客互毆，導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人失聯的嚴重慘案，因此人們對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注到了公交車的安全預警水平。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產安全，而且給社會帶來了惡劣的影響，因此需要開發公交車安全預警平臺。另一方面，大數據時代已經悄然臨近，網絡信息技術是當今時代的主題，利用大數據物聯網技術開發一個公交車安全預警平臺是時代發展和社會進步的要求。

公交車安全預警平臺建設目標是構建一套智能化公交車安全預警平臺，實現安全運營的智能化監測、預警、處置，從而滿足社會發展的需求。通過開發一套智能化的公交車安全預警平臺，不僅可以保證人們的生命財產安全，提高城市公共交通的服務質量，而且可以提高公交車突發性事件的處理能力，促進我國的社會發展和經濟發展。該平臺可以很好地解決目前公交車存在的安全問題，預防一些爆炸事件的發生，并且可以很好地應對一些突發性事件，保證公交車的正常運行，促進我國公交車交通事業的發展。

2? 安全預警平臺設計

2.1? 系統設計

公交車安全預警平臺在設計過程中遵循著實用性、可靠性、架構合理、易維護、可拓展的設計原則，主要包括四個大的方面，分別是網絡拓撲結構、分級推送機制、報警響應流程以及技術線路。公交車安全預警平臺利用物聯網技術、網絡信息技術可以對視頻信息數據和傳感數據進行準確的分析，準確判斷出可能發生的危險事故，并且根據可能發生的危險事故，制定出科學合理的預防措施，從而極大程度地保障了公交車的安全行駛。公交車預警平臺采用的是云平臺和多平臺技術，可以保證監測數據的準確性，并且可以對信息進行深度分析和挖掘，因此公交車安全預警平臺具有非常高的可靠性。公交車安全預警系統是由多個小的系統組合而成的，每一個子系統之間聯系得非常緊密。另外，公交車安全預警系統實現了數據共享和實時的故障修復，因此可以說安全預警平臺架構合理。公交車安全預警平臺在發生故障之后，是很容易維護的，因為系統硬件可以很方便地實現遠程管理及維護，系統軟件采用的是模塊化的設計，可以提供友好的人機結構，即使維修人員沒有具備較強的計算機專業素養，也可以在較短的時間內修復系統故障。時代是不斷發展的，事物是不斷更新的，隨著公交車安全預警平臺的不斷推廣，平臺用戶數會不斷增加，因此公交車安全預警平臺應該考慮自身的可擴容性，從而滿足日后發展的需求。

2.2? 數據分析

公交車安全預警平臺基于物聯網大數據技術，實現了對監控數據、車輛信息數據、地理信息數據、氣象數據等的綜合分析處理，數據分析滲透于公交車安全預警平臺的每一個處理過程，形成了高效的監控模式。網絡拓撲結構由傳感器數據信息收集分析、視頻數據收集分析以及后臺服務器端數據分析和客戶端及手持終端數據反饋五大部分系統組成，后臺服務器端數據分析像是人的大腦，將視頻和傳感器收集到的信息進行處理分析，然后推送到不同的客戶端，具體如圖1所示。

分級推送機制是指在發生險情時會發出預警信號，并且將預警信號逐級推送，直到危險被處理。報警響應流程一般分為三步：首先，公交車上的縱火預警、一鍵報警開關檢測到異常狀況時通過4G網絡向后臺傳輸信息;其次，調度人員面前的屏幕上切換到車輛視頻實時畫面，經調度人員研判事件屬三級以上報警時，警鈴響起、調度室大屏幕彈出現場車輛信息;最后，調度人員通知相關領導及部門負責人，并根據事件等級快速啟動應急響應預案趕赴現場參與處置工作。安全預警系統的技術線路可以分為兩種，第一種是將易燃揮發物傳感器信息、一鍵應急報警信息通過通訊模塊匯聚，形成有效數據報文通過車內成熟的傳輸鏈路上傳至服務器，第二種是將易燃揮發物傳感器信息、一鍵應急報警信息、GPS信息通過帶GPRS的網絡通訊模塊上傳至公交內部服務器，然后PC客戶端軟件和數據庫管理軟件通過部署公交內部服務器的程序進行各類功能操作。

3? 平臺核心模塊介紹

3.1? 可視化模塊介紹

公交車安全預警平臺授權用戶在登錄之前，可以通過自動監控選擇按鈕，選擇是否登錄成功后自動進入監控狀態。為防止單一服務器存在斷網斷電情況而造成平臺無法使用，平臺部署了多臺服務器，用戶可以通過服務器地址下拉式選擇框，選擇合適的服務器接入平臺。用戶登入平臺之后會看到平臺主界面，包括系統菜單欄、車輛狀態欄、信息統計欄、地圖展示區、報警處置欄、報警統計欄和平臺狀態欄。用戶通過車輛狀態欄可以實時地對車輛的運行狀態進行監測。用戶通過觀看信息統計欄，可以發現當前平臺用戶總數、線路總數、車輛總數以及告警信息總數。用戶通過觀看地圖展示區，可以發現公交車所處的位置，并且通過顏色的不同可以判斷出公交車的運行狀態。在報警處置欄中，用戶可以查看到已經處理或者未處理的報警信息，另外，用戶可以打開報警信息以獲取報警車輛、報警時間、報警地點、報警類型等信息。在報警統計欄中，用戶通過觀看由歷年歷月報警信息形成的柱狀圖和餅狀圖，可以對不同年份和月份的報警信息數量和類型進行比較分析。

3.2? 應急調度模塊介紹

在應急調度模塊中應用到了基于MEMS氣敏傳感器的公交車縱火預警技術、基于GIS的一鍵報警技術、可伸縮視頻編碼技術等，公交車安全預警平臺調度模塊可以能夠對公交車存在的安全隱患進行準確監測，并且對發生的安全事故進行正確的處理?；贛EMS氣敏傳感器的公交車縱火預警技術可以對汽油、酒精等易燃物的揮發性氣體進行快速而又準確的在線監測，從而預防爆炸性事件的發生。如果公交車上發生了嚴重的突發性事件，那么基于GIS的一鍵報警技術可以聯動公安、消防、醫療等相關部門聯手處理突發性事件。在發生突發性事件之后，公交車司機會通過一鍵報警系統進行報警，在分級推送機制的作用下，一定會有相關部門接收到報警信息，收到報警信息之后，相關人員可以根據定位系統以及車輛信息，通過公交車安全預警系統對發生突發性事故進行全方位的監測，在可伸縮視頻編碼技術的作用下，可以提高視頻圖像的清晰度和流暢度。

4? 結? 論

針對公交安全營運過程中的潛在安全風險的監測、預警、處置等問題，構建一套智能化安全預警平臺，實現安全運營的智能化監測、預警、處置。綜合智能化研判網絡，形成智能化車聯網，結合安全預警及處置手段，保障車輛、乘客和道路行駛安全;通過與遠程智能應急指揮平臺進行信息傳輸，實時監控區域車輛安全運行狀況，形成公交智能化安全預警系統。該平臺的推廣應用對提高公交運營安全具有非常實用的價值。

參考文獻：

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作者簡介：李如意（1987.12-），男，漢族，安徽碭山人，工程師，碩士，研究方向：嵌入式系統開發、數據采集及處理。