汽車智能駕駛環衛車作業監控系統研究

宋士鵬 陳海云

摘 要：簡要介紹了智能駕駛環衛車作業監控系統的開發背景，說明了系統的基本原理，闡述了系統中的主要設備及實現的功能。本文基于無線視頻監控技術和云端調度管理技術集成設計了一種用于智能駕駛環衛車的作業監控系統，能實現對無人車隊的作業管理。

關鍵詞：智能駕駛;環衛車;作業監控系統

0 引言

隨著全球氣候逐漸變暖、環境污染日趨嚴重，同時各大城市經濟的發展和城市規模的日益擴大，環保問題越來越受到人們的關注。為了不斷推進環保事業的發展，保護人類生存環境，促進環保產業轉型升級、引導環保領域與科技領域深入融合就成為重要渠道。在各地政府的大力推動下，融合了無人駕駛技術的智能駕駛環衛車從2017年開始陸續推出。

智能駕駛環衛車的出現，環衛作業的效率得到極大提升，推動著環衛事業飛速發展。與此同時，車輛調度效率問題、車輛狀態管理和安全運行問題也凸顯出來。為提高智能駕駛環衛車的管理水平，更加科學、有效地對車輛進行實時監控和管理，就需要有一套完善的遠程監控和調度管理系統。本文介紹的作業監控系統融合了無線視頻監控技術和云端調度管理技術，為智能駕駛環衛車的作業管理提供了一套科學有效的解決方案。

1 系統概述

1.1 系統應用場景

本應用于智能駕駛環衛車的作業監控系統，在智能駕駛環衛車作業時，可以采集車輛周邊視頻信息進行本地顯示存儲并上傳至云端。同時，系統可以實時采集車輛位置和作業狀態信息并上傳至云端。管理人員通過系統平臺網頁端實現對車輛進行調度和管理，包括查看車輛狀態、查看車輛位置軌跡、調取監控視頻和進行車隊車輛管理等。本系統通過實現對智能駕駛環衛車的可視化管理與作業調度，提高了環衛產業無人車隊的工作效率和對突發故障的應對能力。

1.2 系統組成

本系統由車載終端和平臺端兩部分組成，系統車載終端是指安裝在智能駕駛環衛車上的設備，主要包括車外攝像頭、前視攝像頭、駕駛室攝像頭和監控主機;系統平臺端主要包括云平臺和網頁客戶端。

1.3 基本原理

系統通過攝像頭采集車輛作業環境視頻信息，通過與整車CAN網絡的交互采集車輛作業狀態信息，由監控主機進行存儲、處理后，再通過4G通信鏈路將數據發送至云平臺。

云平臺接收到車輛信息數據后進行運算與處理，并結合數據庫技術和云端調度管理技術，形成網頁客戶端應用服務客戶。用戶通過客戶端，實現對智能駕駛環衛車的遠程可視化管理與作業調度。

2 系統車載終端

2.1 車載終端概述

車載終端設備共同組成了智能環衛車作業監控系統的硬件基礎，是系統的重要組成部分。車載終端子系統組成及各設備具體功能說明如下表1所示。

2.2 監控主機

監控主機作為智能駕駛環衛車作業監控系統的核心設備，采用高速處理器和嵌入式操作系統，結合IT領域中最先進的H.264視頻壓縮/解壓縮技術、網絡技術、定位技術、SD卡技術，可實現視頻錄像、汽車行駛信息記錄和無線數據上傳等功能。

監控主機能接入車輛CAN，讀取車輛GPS信息、車速、里程、車輛狀態、電動車的電池電量、上裝作業、吸塵模式狀態、作業功率狀態等數據，實現對車輛狀態的全方位監控，同時具備強大的可擴展性。

3 系統平臺端

3.1 平臺端概述

系統平臺端主要由云平臺和網頁客戶端組成。云平臺是基于專用服務器的數據存儲處理平臺;網頁客戶端是面向客戶的使用接口。

3.2 云平臺

云平臺是整個系統的核心部分，負責連接車載終端與網頁客戶端，管理和存儲車載終端上傳的視頻數據以及平臺端的各種設備和資源，包括視頻流管理，錄像管理和用戶管理等。

3.3 網頁客戶端

網頁客戶端是系統的人機接口，用于向用戶展示各項功能。

網頁客戶端的主要功能包括：

（1）視頻直播功能：網頁客戶端可實時顯示整車四路攝像頭的實時數據，顯示界面具備切換功能;

（2）視頻回看功能：可以查看一定時間段內的歷史視頻數據;

（3）作業狀態監控功能：實時顯示車輛車速、里程、電動車的電池電量、上裝作業、吸塵模式狀態、作業功率等數據狀態;

（4）報表功能：對車輛相關狀態進行統計，形成報表供管理人員查看使用;

（5）車輛定位功能：實時顯示所有車輛地圖位置及相關狀態;

（6）軌跡記錄功能：能夠顯示車輛在一段歷史時間內的行駛軌跡;

（7）車隊管理功能：用于管理車隊，車輛可編入不同的車隊方便分類管理;

（8）車輛管理功能：用于管理車輛基本信息，包括“車牌號”，“車輛類型”，“所屬車隊”，“車輛照片”，“品牌車型”，“車牌顏色”等;

（9）角色管理功能：用于管理系統賬號角色，不同角色可分配不同的菜單及功能權限;

（10）賬號管理功能：用于系統超級管理員管理系統登錄賬號;

（11）權限管理功能：超級管理員可自行新增賬號，可以給賬號分配創建好的角色，分配“車輛權限”;

（12）終端管理功能：管理終端與車輛的綁定關系，支持模板批量導入。

網頁客戶端的主界面示意圖如下圖1所示。

通過系統網頁客戶端，可以實時查看車輛視頻信息，了解車輛運行狀態，查看車輛現在及歷史位置，并進行相關管理操作，完全可以高效地實現對整個智能駕駛環衛車車隊的云管理，科技感、先進性十足。

4 結論

本作業監控系統能夠實現遠程實時監控并記錄智能駕駛環衛車周邊環境和運行狀態，同時提供先進的車隊、車輛管理，能實現對無人車隊車輛的規范化和可視化的指揮和調度，為無人駕駛技術在環衛產業落地提供了有力支撐。隨著5G技術的飛速發展，無線傳輸技術將會得到飛躍式進步，結合高清視頻技術，智能駕駛環衛車作業監控系統也將會迎來新的進步與發展。

參考文獻：

[1]邱曉飛.GPS、GIS系統在車輛管理中的應用[D].電子科技大學，2012.

[2]劉海濤，李永波.基于智慧3S技術的城市工程作業車輛監控系統[J].河南師范大學學報（自然科學版），2013（05）：161-165.