一种公交车远程开门控制系统

摘要

本发明涉及一种公交车远程开门控制系统，该系统包括远程指挥平台，用于下发下行指令，所述下行指令包括远程开门控制指令；车载终端，用于上传上行业务数据和下达下行指令，所述上行业务数据包括车辆监测数据；交互服务器，连接车载终端和远程指挥平台，用于接受远程指挥平台的下行指令并转发给车载终端，接受车载终端的上行业务数据并转发给远程指挥平台；开门控制器，用于控制公交车车身开门，所述开门控制器在接收到远程开门指令后，开门控制器发生动作，控制车辆所有车门打开，实现远程控制开门。

说明书

技术领域

本发明涉及一种公交车远程开门控制系统，属于城市交通安全控制领域。

背景技术

据统计，截至到2016年底全国城市公交车运营线路5万多条，线路总长度近百万公里，运营车辆60.86万辆；全国城市公交车运营里程累计达到358.32亿公里，客运量达到745.4亿人次。由于城市公交车和道路客运人员密集、点多线长、防范困难，往往成为恐怖袭击的首选目标。一旦出现恐怖袭击会造成重大人员伤亡，严重冲击公众心理，产生严重的社会恐慌，威胁社会稳定乃至国家安全。考虑这种特殊的情况与情形，需要保证城市公交车在遇到突发情况时能保证车门能顺利开启进而保证乘客的生命安全。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种公交车远程开门控制系统，本发明能对车辆进行现场监测，有效传输记录车辆运行状态，在城市公交车处于突发状况的情形或现场情况比较复杂的情况下，通过远程指令的方式控制公交车车门打开，以及时应对现场情况。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种公交车远程开门控制系统，该系统包括：

远程指挥平台，用于下发下行指令，所述下行指令包括远程开门控制指令；车载终端，用于上传上行业务数据和下达下行指令，所述上行业务数据包括车辆监测数据；

交互服务器，连接车载终端和远程指挥平台，用于接受远程指挥平台的下行指令并转发给车载终端，接受车载终端的上行业务数据并转发给远程指挥平台；

开门控制器，用于控制公交车车身开门，所述开门控制器在接收到远程开门指令后，开门控制器发生动作，控制车辆所有车门打开，实现远程控制开门；

开门控制器接收到指令后，进行远程开门，远程开门采用控制算法如下：

a、定义u为输入信号，y为输出信号，y

y＝0；

b、定义远程开门的离散时间非线性系统为：

y(k+1)＝f(y(k),...,y(k-n

其中u(k)，y(k)分别表示k时刻系统的输入输出；

c、定义当y和y

d、定义当不需要开门时，发送正常报文；当需要开门时，发送开门报文；

开门控制器执行完相应任务后，将结果反馈到车载终端；车载终端与车内和开门控制器确认后，将结果反馈到交互服务器；交互服务器与车内和车载终端确认后，将结果反馈到远程指挥平台，远程指挥平台与车内和交互服务器确认后，远程指挥平台收到执行成功后，任务完成，远程控制开门成功。

优选地，所述车载终端包括：

数据接入与标准化模块，用于实现检测数据的实时接入，所述检测数据包括车载易燃挥发物及爆炸物、导航定位的数据；

频处理与分析模块，用于支持车载视频图像的智能化分析与异常行为预警；

大容量存储模块，用于支持所述检测数据的本地存储；

无线通信模块，用于支持视频图像的实时传输与调阅，以及预警信息及车辆远程控制指令的实时传输，所述预警信息包括异常行为、易燃挥发物及爆炸物、导航定位及异常轨迹；应急通信模块，用于支持在无线通信异常或中断情况下预警信息的实时传输；

车辆远程开门模块，基于无线接入车辆开门指令，通过车辆CAN总线将控制指令传输给车门控制单元，实现车辆远程控制一键开门；

应急供电模块，用于支持在车载供电系统受损情况下的应急供电，确保车载终端装备正常运行，有效获取事发时段的关键数据。

有益效果

本发明采用以上技术方案以后，能对车辆进行现场监测，有效传输记录车辆运行状态，在城市公交车处于突发状况的情形或现场情况比较复杂的情况下，通过远程指令的方式控制公交车车门打开，以及时应对现场情况。

附图说明

图1为本发明的远程开门控制系统调试过程图；

图2为本发明的远程开门控制系统的指令信号控制过程图；

图3为本发明的远程开门控制系统的车载终端组成示意图；

图4为本发明的远程开门控制流程图；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-4，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

参见图1，本发明一种公交车远程开门控制装置主要包括远程指挥平台、交互服务器、车载终端以及开门控制器。箭头指向代表信息传递方向。信息的传递可以是双向的。后台数据处理中心一直监测车载终端上传输的视频数据。若车辆发生特殊状况，在确认现场情况后，指挥平台可以下发控制指令给交互服务器，交互服务器将数据进行转化并向车载终端传递。然后车载终端收到指令后将指令转化为CAN总线信号，通过车身CAN总线发给开门控制器，开门控制器收到指令后执行开门动作。

远程指挥平台，用于下发下行指令，所述下行指令包括远程开门控制指令；车载终端，用于上传上行业务数据和下达下行指令，所述上行业务数据包括车辆监测数据；

交互服务器，连接车载终端和远程指挥平台，用于接受远程指挥平台的下行指令并转发给车载终端，接受车载终端的上行业务数据并转发给远程指挥平台；

开门控制器，用于控制公交车车身开门，所述开门控制器在接收到远程开门指令后，开门控制器发生动作，控制车辆所有车门打开，实现远程控制开门。

其中各部分之间的控制顺序为：远程指挥平台->交互服务器->车载终端->开门控制器。

具体的，远程指挥平台，又称数据监测与处理中心，在远程控制开门系统中拥有最高控制权限，具有命令决定作用。远程指挥平台下发的指令具有最高优先级，当远程指挥平台在监测过程中发现公交车发生紧急情况，在与车内进行沟通确认后，可以下发开门控制指令，对车辆实现远程开门控制。

交互服务器，是连接车载终端和远程指挥平台侧桥梁，接受下行指令并转发给车载终端，接受上行业务数据并转发给远程指挥平台。它的主要作用是传输数据的处理与格式转化，它的执行流程是：

1、交互服务器启动并监听指定服务端口，通过SOCKET提供服务。

2、车载终端上电启动通过SOCKET连接到交互服务器，服务器根据传入设备端ID,识别设备，并将通道信息存储在交付服务器。设备端通过定时心跳机制维持服务器和设备的长连接。

3、平台发起下行指令(指令包含带操作设备ID)交付服务器根据平台下发的设备标识找到待操作设备的连接通道，通过此通道将数据发送到待操作设备。

车载终端，是整个远程控制系统的枢纽，作用是上传车辆监测数据和下达指令，其包括：高清视频输入输出接口，用于接收图像监测设备采集的高清视频信息。易燃易爆物检测输入接口，用于监测环境易燃易爆物信息数据。车载电子信息接入接口，用于连接车辆总线，获取车载电子信息。指挥命令输入接口，其用于接收指挥命令。定位导航数据输入接口，用于连接并接收定位导航单元所获取的定位数据以及导航数据。中央处理器，其接收所述指挥命令输入接口所输入的指挥命令，接收所述定位导航数据输入接口所获得的定位数据以及导航数据，接收所述图像识别单元所获得的用户信息以及对应的命令数据，接收所述视频解码模块所输出的解码后的高清视频数据，将所述解码后的高清视频数据进行视频压缩，输出压缩后的视频数据至高速存储单元；所述中央处理器还根据所述易燃易爆检测数据、车载电子信息、指挥命令、定位数据、导航数据相应的与后台数据处理中心进行通信，输出视频监控信号、一键开门信号。

开门控制器，用于控制整个车身开门信号，在接收到远程开门指令后，开门控制器发生动作，控制车辆所有车门打开，实现远程控制开门。

本发明远程开门采用如下控制算法：

a、定义u为输入信号，y为输出信号，y

y＝0；

b、定义远程开门的离散时间非线性系统为：

y(k+1)＝f(y(k),...,y(k-n

其中u(k)，y(k)分别表示k时刻系统的输入输出；

c、定义当y和y

d、定义当不需要开门时，发送正常报文；当需要开门时，发送开门报文。

图2为本发明的指令信号控制过程图，在系统正常开机运行的过程中，远程指挥平台与车载终端通过4G无线网络进行指令和监测信息传输，车载终端与车门控制器通过车身CAN总线进行信息交互。具体控制操作如下：

1)指挥员通过远程指挥平台下达无线指令；

2)由车载终端接收无线指令，并将此指令转换成CAN报文，在通讯局域网络CAN总线里播报；

3)车门控制单元在CAN总线中获取指令信息，并执行指令，实现远程控制功能。

图3为车载终端组成示意图，其主要包括：

(1)数据接入与标准化模块：主要实现车载易燃挥发物及爆炸物、导航定位等检测数据的实时接入；

(2)视频处理与分析模块：主要支持车载视频图像的智能化分析与异常行为预警；

(3)大容量存储模块：支持图片、易燃挥发物及爆炸物、导航定位等检测数据的本地存储；

(4)无线通信模块：支持视频图像的实时传输与调阅，以及异常行为、易燃挥发物及爆炸物、导航定位及异常轨迹等预警信息及车辆远程控制指令的实时传输；

(5)应急通信模块：支持无线通信异常或中断等情况下，异常行为、易燃挥发物及爆炸物、导航定位及异常轨迹等预警信息的实时传输；

(6)车辆远程开门模块：基于无线接入车辆开门指令，通过车辆CAN总线将控制指令传输给车门控制单元，实现车辆远程控制一键开门；

(7)应急供电模块：支持在纵火、爆炸等典型恐怖袭击事件或其它类型事件导致车载供电系统受损情况下的应急供电，确保车载终端装备正常运行，有效获取事发时段的关键数据；

(8)安全防护模块：通过科学的硬件设计、结构优化与选材，通过装备的外部防护，确保装备的耐震动、耐冲撞、耐高温等性能。在发生爆炸、纵火、冲撞等恐怖袭击情况下，保证数据存储的稳定性与可靠性。

其中，在本发明中，与车载终端相关联的是数据接入与标准化模块和车辆远程开门模块。本发明中，车载终端还可与后台数据中心相结合，将产生的视频数据实时上传给远程指挥平台，遇到紧急情况再由远程指挥平台下发指令到车载终端完成开门动作。

图4为本发明的远程开门控制流程图，其中关于本发明的具体操作步骤如下所示：

第一步，车载终端通过交互服务器自动传数据给远程指挥平台，当检测到车辆发生紧急情况时，平台与车内司机联络。若沟通无问题，则静止；若沟通有问题，则远程指挥平台下发指令给交互服务器。

第二步，交互服务器首先与远程指挥平台确认，若确认无指令，则静止；若确认下发指令，则再与车内确认，若车内无情况，则静止；若车内有情况，则指令下发到车载终端。

第三步，车载终端首先与交互服务器确认，再与车内确认，二者皆确认有情况，则将指令下发到开门控制器。若二者有一无情况发生，则静止。

第四步，开门控制器接收到指令后，进行相应操作：远程开门。

第五步，开门控制器执行完相应任务后，将结果反馈到车载终端。

第六步，车载终端与车内和开门控制器确认后，将结果反馈到交互服务器。

第七步，交互服务器与车内和车载终端确认后，将结果反馈到指挥平台。

第八步，指挥平台与车内和交互服务器确认后，平台收到执行成功后，任务完成，远程控制开门成功。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。