智慧环卫车辆监控管理系统方案（39页）

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智慧环卫车辆监控管理系统方案 1 / 38 1 项目主导思路 1.1 项目背景 对于一个现代化的城市来说市容环境卫生情况直接影响到整个城市的整体形象，传统 的管理手段和方法已经远远满足不了主管部门的需要，现在环卫车辆的越来越多，对于车 辆的管理就遇到如下难题： 1.环卫车辆多，管理难度大 2.环卫车辆油耗使用情况不透明 3.环卫车辆工作量难以精确统计 4.作业车辆的清扫状况难以检查 综上所述，市容环境卫生如何提升当前的管理水平显得尤为重要。 随着信息化技术的升级及业务模式的创新，需要采用高效实用、高度集成的车辆管理 系统对现有车辆进行更高效的管理，通过建立具有国内先进水平的机械化车辆油料监控系 统。对环卫车辆线路轨迹、位置、速度、油耗等实时掌握和大数据分析，建设作业车辆作 业情况视频监控管理机制； 同时系统预留扩展模块及接口，为以后智慧环卫整体建设用奠 定基础。 1.2 建设必要性 1.成本控制：对车辆进行实时的跟踪定位与车辆运行状态的监督，油量的消耗的合理 性与非合理性以及加油量情况监管；历史线路、状态、油耗、里程数以及各种费用与实际 比较（公车私用、谎报过桥、过路费、能源费用），建立车管制度重要依据。 2.提高效力：科学是第一生产力——科技化信息化。车辆位置、状态、车辆作业情况 等信息实时更新与调度中心建立了最快的信息通道，确保调度中心制定最佳的调度方案以 及减轻调度工作量，达到科学调度、大大提高资源的利用率及周转率。 3.统计与决策：对车辆的里程，油耗，时间，速度，方位，报警，工作量，等各种大 量数据进行科学统计，为更高水平的决策提供强有力的依据。 2 / 38 1.3 建设目标 依据国家交通部车辆监控标准，以管理创新为基础，以信息资源管理为核心，以网络 中心和数据中心为支撑，以协同应用为主导，以“执政为民”为目的，建成功能完善、高 效实用、高度集成，具有国内先进水平的机械化车辆油料监控系统，达到“绿色城市，智 慧环卫”的目的。 有关建设目标及要求如下： 第一、建立基于智慧环卫整体规划的机械化车辆油料监控系统的软硬件运行平台，为 管理者提供业务管理及统计分析的技术平台。 第二、在软硬件运行平台的基础上部署机械化车辆油料监控系统，完成机械化车辆油 料监控系统的整体实施和集成。 第四、建设统一监控平台，统一调度、统一指挥、统一考核的机械化车辆油料监控系 统。 第五、利用 3G/4G 和 2G 无线通讯等技术建立无线视频远程监控系统。 第六、预留数据及业务接口，建设统一环卫数据中心，支持数据维护、数据交换，实 现环卫业务大数据分析 1.4 项目需求 1.4.1 专有环卫图层管理 系统可以支持主流地图，支持三维影像地图、支持实景地图接入。 地图数据升级服务、环卫图层管理；支持三维影像地图、支持实景地图接入。 1.4.2 车辆智能监管 可提供车辆在线、油耗在线、轨迹查询、作业里程（作业工作量）管理。作业区域监 控管理。后续可接入工作人员动态工作区域监控管理。 1.4.3 油耗检测： 实时监控车辆的油耗变化，并生成历史时段油量变化报表或油量曲线图，直观反映出 3 / 38 油量的正常消耗与非正常消耗及加油数量不足等现象，达到油耗高水平管理，能够准确的 显示加油地点和加油量。杜绝偷油现象。根据车辆百公里耗油情况推断油量的使用情况。 实时监控油箱油量变化，每月加油次数统计、加油量统计、加油时间统计、加油地点统计。 漏油时间统计、漏油地点统计，漏油油量统计，杜绝偷油卖油现象发生！ 1.4.4 车辆调度 监控中心可及时调度车辆进行垃圾转运，通过调度屏以语音或文字等形式进行提醒。 1.4.5 基础数据管理 基础数据管理功能包括环卫车辆管理、环卫司机管理、司机考勤管理、司机作业统计。 1.4.6 报警管理 机扫作业任务线路偏移报警、超速报警、漏油报警、区域报警、断电报警、超时停车 报警、紧急报警等。 1.4.7 车辆作业视频监控管理 作业车辆作业状况实时在线视频监控，可进行视频查看、录像查询、录像下载、历史 视频回放、视频存储等。 1.4.8 移动 APP 应用 移动 APP 应用包括车辆定位、车辆轨迹、油耗查看、任务通知、拍照上传、语音对讲。 1.4.9 统计分析管理 机扫车作业统计报表、洒水车作业统计报表、车辆作业情况分析、车辆在线率统计、 车辆使用率分析、车辆燃油消耗分析、车辆维修保养分析、车辆报警分析、司机驾驶行为 分析、作业任务统计分析。 4 / 38 2 系统架构设计方案 2.1 系统构成 该系统主要分为三部分：车载终端部分、通信网络部分和监控调度指挥中心部分。 如下图： 2.2 车载终端部分构成图 车载终端部分主要由 2G/3G 视频监控设备主机及包括摄像机、水位水量传感器、油耗传感器在内的各种 外接功能配件构成，如下图 5 / 38 6 / 38 2.3 系统应用架构 用户 展现 业务流程/ 功能逻辑 监控采集 管理对象 图层管理 监控管理 司机管理 指挥调度 监督考评 数据分析 监控指挥 作业管理 图层处理 移动应用 数据管理 数据中心 数据从终端或终端的传感器或车载终端、通过物联网事件处理平台处理后进入管理平 台，支撑层从定位服务器获取数据进行加工，并形成对各业务的有效支撑。在支撑层的基 础上，开发最终应用给应用层，提供给用户使用。 3 应用系统建设方案 3.1.1 系统概述 采用自主研发的系统软件，基于 BS 和 CS 架构，支持手机客户端，实时定位，轨迹 回放，支持矢量化电子地图 MapInfo 格式（中国），支持主流地图，支持自动生成各 种里程及油耗统计报表，具备各种报警提示，漏油实时报警，视频监控客户端软件支 持视频查看、录像查询、录像下载、历史视频回放、支持车队管理。 3.1.2 整体平台性能说明 1、基础设施平台性能说明： 2、网络与通信系统，要求数据传输网络畅通、快捷、安全，应具有高可靠性、可扩展 性、可管理的能力；主机与存储系统，要求采用通用性好的计算机系统、安全可靠的操作 系统以及大型数据库系统，保证系统良好的性能。 7 / 38 2、应用支撑平台性能：要求应用支撑平台为业务应用系统的定制和运行提供技术支撑， 并具有灵活的可扩充性和高度的可配置管理性。 3、应用系统性能：应用系统应满足用户的要求，稳定、可靠、实用。人机界面友好， 输出、输入方便，图表生成灵活美观，检索、查询简单快捷，系统便于维护、扩充；采用 结构化系统设计技术，使应用系统具有良好的可扩展性、可移植性和可升级性，可支持市 和区两级平台拓展。 4、安全系统性能：对不同范围的信息，通过身份认证和访问控制，实现授权访问；同 时整个系统具备健全的备份机制，数据安全可靠。 5、数据性能：系统数据应完整、准确和及时。 6、系统将实现如下目标： 集中统一的中心数据库，系统所有的数据均保存在这个数据库中，使得数据管理集中， 易于共享； 集于一体的中心平台，所有的管理和应用都在一个平台完成，通过权限管理来约束使 用者的权限； 基于 B/S 构架，结合 C/S 架构，提供全方位的 Web 的访问，使用简单，易于维护。 3.1.3 具有特性  维护性 系统提供集中的维护工具，尽可能减少手工维护工作量，确保系统长时间正常运行。  操作性 用户操作界面要求简单实用，美观友好，方便易学，要充分考虑工作人员对已有系统 的操作习惯。  扩展性 系统在架构设计之初就要考虑到满足用户以后扩容和或大业务应用范围的需求。要求系统 可扩展性好，在较少投入下，就能完成系统升级、扩容。且不影响原系统的正常运行。 3.2 系统平台功能说明 3.2.1 功能描述 系统支撑 Mapinfo 接口，基础地理信息子系统除了要实现地理信息系统的通用功能 8 / 38 外，还支持三维影像地图、支持实景地图接入，同时还要实现作业路线设置、车辆实 时轨迹展现、历史轨迹查询、车辆查询与定位等功能。 基础地理信息子系统功能图 3.2.2 环卫设施图层查询和定位 通过在地图上点击市政市容环卫设施设备，可以查询它们的详细资料及实拍图片，也 可以通过对市容环卫设施地点、名称、类别等进行关键字查询，通过定位工具在地图上显 示。 3.2.3 专题图层管理功能 1) 系统图层建立 建立机扫车辆作业、洒水车辆作业、垃圾转运作业、公厕、垃圾楼、中转站图层管理、 焚烧厂、填埋场、环卫关注重点作业道路专题图层，为系统其他应用提供地理信息服务。 2) 市政市容环卫设施的增减和修改 市政市容环卫设施在必要时需要新建或者拆除，系统通过鼠标在地图上的点击定位和 直接输入地理坐标 2 种方式创建新的设施对象，直观方便地把市政市容环卫设施的资料和 地理位置信息关联起来；在删除的状态下，可以选择需要删除的市政市容环卫设施的图标， 9 / 38 点击删除按钮删除设备。设备增减和修改系统都在日志内记录，对误操作提供信息恢复功 能。 3) 地图的量测和输出 通过鼠标的点击可以量测地图上任意两点间的距离和多边形的面积。可以打印输出指 定区域的地图和地理要素，或者导出图片格式。 3.2.4 环卫车辆作业路线图层设置 路线设置 系统根据地理信息图层中城市交通道路图层数据集，利用 GIS 的路径分析功能对市政 市容环卫作业路线做出优化设计。 3.2.5 检查车辆实时轨迹与历史轨迹查询的展现 针对正在道路上作业的车辆，通过安装在作业车辆 GPS 车载模块，动态实时获得 GPS 坐标数据，以及作业车辆车速、位置、行驶方向等信息，系统进行实时空间展现，在地图 上以高亮显示当前车辆作业轨迹。 根据车辆的属性信息如：车牌号、车辆单位、车辆类型、车辆种类查询车辆，符合查 询条件的车辆将历史轨迹动态地在地图上显示，选中某一个车辆可以查看车辆信息。 3.2.6 车辆超速、越界等违规报警展现 通过对车辆作业任务的参数设置，可在地图上直接通过单选、框选、多边形选、圆选。 选择设置车辆行驶路线与作业区域。对于已出现违规的车辆，在地图上显示它的位置、速 度等一些作业信息，并显示其预设的行驶路线以及作业规定区域等信息。 3.2.7 路线行驶反向查询 通过在地图上框选区域，可以查出经过所选区域的车辆，查询结果以列表形式展现，同时 可以查询车辆的历史轨迹并进行轨迹的回放。 3.2.8 环卫一张图 实时动态显示每日、历史，机扫车辆作业状态、不同作业颜色区分。 10 / 38 环卫设施运行状态、外勤人员工作状态，实时动态显示各所队每日任务完成率。 实时 GIS 地图显示，可以历史查询任意每天工作记录，形成实时考评，自动统计每日 未完成作业。 基础地理信息子系统原型界面 3.2.9 GPS 电子地图 GPS 电子地图细至乡镇村的可无级缩放地图为平台，全面展现我国铁路和各级公路在 内的交通状况，智能化设计国内任意两地间的行车报告，并配以详细的文字说明。 全国路网图 全国高速公路入网导航地图比例尺为 1:10,000 万，包括重要高速公路出入口、国道、 省道等信息。 城市道路和民宅 比例尺为 1:2,000，可清晰看到绿地、民宅、详细各单位名称等信息。 地图显示和查询功能 自动切换地图：当浏览的目标超出当前范围和显示比例尺变化时、自动切换到适当地图。 3.3 监控管理系统 接收包括直属快速环路、各区环卫单位的监管数据，对车辆各类情况进行实时监控， 包括车辆定位考勤、车辆行驶轨迹、车辆油耗、作业质量进行实时监管。 11 / 38 3.3.1 车辆监控 3.3.1.1 车辆在线 以列表形式显示系统中所有车辆，右显示车辆的在线状态，对在线车辆进行实时 跟踪和轨迹查看以及各下发各类指令等等。可以根据多个维度进行查询，查询的结果 可以打印、导出。 3.3.1.2 行驶数据监控 对于所查询车辆的选择可以按单辆车、分组或全部车辆进行，选中车辆的实时位 置信息和行驶数据信息将向管理中心报告。位置信息包含经纬度值，行驶状态信息包 括时间、速度、方向、报警信息等。 3.3.1.3 行驶状态监控 管理中心可按单辆车、分组或全部车辆选择，要求车载终端按照预设时间间隔连续 上报车辆的行驶状态、实时位置等信息，实现对于车辆的连续的实时监控功能。 可以设定路线时间，车辆在规定时间内作业，不报警。反之则报警。超过规定速 度，作业时间，道路拥堵信息可以实时反馈到监控中心。统计汇总，作业车辆一周内， 12 / 38 一月内，一年内，出勤次数，没有按照实际规定作业正晚点率，没有按照规定行驶速 度统计汇总。 3.3.1.4 实时轨迹跟踪 对被选中车辆(作业中)进行画线画点跟踪，能根据车辆的实时轨迹点，系统随时画 线跟踪。 3.3.1.5 历史轨迹回放 车载终端上存储的历史轨迹记录可以由管理中心通过无线方式按照时间段提取后存储 于管理中心，轨迹点可以在管理中心电子地图上回放以重现车辆的行驶过程。车辆行驶路 线轨迹回放图； 13 / 38 可查询任意车辆、任意时间的车辆行驶情况，在电子地图上对车辆的行驶情况进行 历史回放，可调节回放的播放速度及进度。 3.3.2 车辆作业监管系统 环卫车辆监管系统可以实现以下效果： 1) 精细化管理作业路线，系统实时直观反映作业车辆的作业进度、工作量、车辆位置等 管理指标； 2) 规范化管理作业过程，系统实时反映哪些路段按规范要求启动了作业开关，哪些路段 是空跑未作业，系统实时展现作业里程、行驶里程、作业油耗、行驶油耗等管理指标； 3) 智能化考评作业结果，系统自动化统计其作业车辆的违规情况，如超速、越界、超时 停泊、油耗异常等，并实时统计工作量，系统自动生成考核报表，给出评分结果。 3.3.2.1 作业过程实时监控 通过“物联网”感知设备，实时监管车辆作业状态，作业里程等26个专业环卫管理指 标，对违规作业事件系统自动报警； 3.3.2.2 语音调度 语音调度功能：中心通过系统，可以实时与分中心、司机语音通话调度。并且中心的 14 / 38 语音系统还可以对任何一路调度通话记录进行录音备案，以备后期调取取证。 3.3.2.3 车辆作业规划 MAP 地图直观呈现。 根据各环卫局（处）的作业模式，系统固化其作业标准，制定作业规划，为用户提供 直观、生动的作业规划全景视图； 3.3.2.4 作业质量实时监查 系统整合各方视频，集合智能视频识别、物联感知等技术，实现远程监察各个路段的 作业质量，直观查看作业结果； 3.3.2.5 作业（工作任务）进度实时分析 系统按日、周、月等任意时间段实时统计各项作业的作业进度，可通过仪表盘等图形 化方式进行直观展示； 3.3.3 环卫作业车辆监控 3.3.3.1 远程图像抓拍 监控中心实时远程抓拍现场作业车辆路况信息。实时了解作业情况。对于机扫车，需 实现视频图像拍照功能，并能够实现照片定时或根据需要回传至监控中心,图片清晰度不小 于 800×600。对于其他车辆，要求可扩展此项功能。本地终端具备 SD 卡存储能力。不低 于 1000 张存储能力。 15 / 38 3.3.3.2 垃圾转运车辆卫星监控 实时监控环卫垃圾转运车辆在规定时间内，出勤作业情况，规定的垃圾站点是否 在规定时间内进行垃圾转运作业，严密遏制在行驶途中乱到垃圾情况。报表汇总统计 一周内，一月内，一年内，累计出勤次数，违章运营情况等信息。 3.3.3.3 实时管控系统 监控所有环卫作业车辆，随时掌握每一辆车的位置、行驶速度、作业方向使用等情况。 16 / 38 3.3.3.4 历史回放 可查询任意车辆、任意时间的车辆行驶情况，在电子地图上对车辆的行驶情况进行历 史回放，可调节回放的播放速度及进度。 3.3.3.5 作业管控系统 对被选中车辆(作业中)进行画线画点跟踪，能根据车辆的实时轨迹点，系统随时画线 跟踪。 3.3.4 油耗管理系统 3.3.4.1 油耗在线 (1)通过车载一体机设备，实现车辆作业过程车辆油耗数据的实时采集和自动上传， 绘制实时油耗曲线，同时生成每日车辆作业里程及油耗报表。 17 / 38 (2)油耗曲线与运行轨迹联动，可点击油耗曲线上的异常点查看运行轨迹上相应点的位 置、时间信息。 (3)油耗分析：对车辆百公里油耗与实际油耗进行对比分析，对油耗异常进行在线报 警。 (4)油耗统计：生成每日、月、年的车辆作业里程及油耗报表 18 / 38 (5)加油统计：根据实时油量数值，系统自动生成加油记录，并可与加油站实际加油记 录(手动录入)比对。 (6)作业与空驶油耗：可分别统计车辆作业和空驶时的油耗数值。 19 / 38 3.3.4.2 车辆燃油消耗分析 对车辆的油量消耗进行统计，可按公里、时间、使用单位分别对车辆燃油消耗进行汇 总统计。 (5)加油统计：根据实时油量数值，系统自动生成加油记录，并可与加油站实际加油记 录(手动录入)比对。 3.3.4.3 油耗报表分析 实时监控车辆的油耗变化，并生成历史时段油量变化报表或油量曲线图，直观反映出 油量的正常消耗与非正常消耗及加油数量不足等现象，达到油耗高水平管理，能够准确的 显示加油地点和加油量。杜绝偷油现象。根据车辆百公里耗油情况推断油量的使用情况。 实时监控油箱油量变化，每月加油次数统计、加油量统计、加油时间统计、加油地点统计。 漏油时间统计、漏油地点统计，漏油油量统计。 3.3.5 洒水车洒水量统计 通过在洒水车上安装水量传感器来获取洒水车的水位变化情况，结合车辆的行驶状况 分析出车辆每天的洒水作业情况。 20 / 38 3.3.6 报警管理系统 3.3.6.1 超速报警 对所监控的车辆进行超速报警设置，在车辆超速时进行报警，在设定超速报警时，可 选择车辆超速时立即报警，也可选择持续一段时间后再进行报警。 3.3.6.2 路线报警 对所监控的车辆设定行驶路线，在车辆偏离设定的行驶路线、时间范围、作业趟数、 前往无关道路时进行报警，在设定报警条件时，可选择车辆偏离时立即报警，也可选择持 续一段时间后再进行报警。 21 / 38 3.3.6.3 区域报警 对所监控的车辆设定行驶区域，在车辆偏离设定的行驶区域时进行报警，