汽車智能駕駛環(huán)衛(wèi)車作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)研究

宋士鵬 陳海云

摘 要：簡要介紹了智能駕駛環(huán)衛(wèi)車作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)背景，說明了系統(tǒng)的基本原理，闡述了系統(tǒng)中的主要設備及實現(xiàn)的功能。本文基于無線視頻監(jiān)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(huán)衛(wèi)車的作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，能實現(xiàn)對無人車隊的作業(yè)管理。

關鍵詞：智能駕駛;環(huán)衛(wèi)車;作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)

0 引言

隨著全球氣候逐漸變暖、環(huán)境污染日趨嚴重，同時各大城市經(jīng)濟的發(fā)展和城市規(guī)模的日益擴大，環(huán)保問題越來越受到人們的關注。為了不斷推進環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，保護人類生存環(huán)境，促進環(huán)保產(chǎn)業(yè)轉型升級、引導環(huán)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(huán)衛(wèi)車從2017年開始陸續(xù)推出。

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

1 系統(tǒng)概述

1.1 系統(tǒng)應用場景

本應用于智能駕駛環(huán)衛(wèi)車的作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，在智能駕駛環(huán)衛(wèi)車作業(yè)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(tǒng)可以實時采集車輛位置和作業(yè)狀態(tài)信息并上傳至云端。管理人員通過系統(tǒng)平臺網(wǎng)頁端實現(xiàn)對車輛進行調度和管理，包括查看車輛狀態(tài)、查看車輛位置軌跡、調取監(jiān)控視頻和進行車隊車輛管理等。本系統(tǒng)通過實現(xiàn)對智能駕駛環(huán)衛(wèi)車的可視化管理與作業(yè)調度，提高了環(huán)衛(wèi)產(chǎn)業(yè)無人車隊的工作效率和對突發(fā)故障的應對能力。

1.2 系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)由車載終端和平臺端兩部分組成，系統(tǒng)車載終端是指安裝在智能駕駛環(huán)衛(wèi)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(jiān)控主機;系統(tǒng)平臺端主要包括云平臺和網(wǎng)頁客戶端。

1.3 基本原理

系統(tǒng)通過攝像頭采集車輛作業(yè)環(huán)境視頻信息，通過與整車CAN網(wǎng)絡的交互采集車輛作業(yè)狀態(tài)信息，由監(jiān)控主機進行存儲、處理后，再通過4G通信鏈路將數(shù)據(jù)發(fā)送至云平臺。

云平臺接收到車輛信息數(shù)據(jù)后進行運算與處理，并結合數(shù)據(jù)庫技術和云端調度管理技術，形成網(wǎng)頁客戶端應用服務客戶。用戶通過客戶端，實現(xiàn)對智能駕駛環(huán)衛(wèi)車的遠程可視化管理與作業(yè)調度。

2 系統(tǒng)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(huán)衛(wèi)車作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件基礎，是系統(tǒng)的重要組成部分。車載終端子系統(tǒng)組成及各設備具體功能說明如下表1所示。

2.2 監(jiān)控主機

監(jiān)控主機作為智能駕駛環(huán)衛(wèi)車作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心設備，采用高速處理器和嵌入式操作系統(tǒng)，結合IT領域中最先進的H.264視頻壓縮/解壓縮技術、網(wǎng)絡技術、定位技術、SD卡技術，可實現(xiàn)視頻錄像、汽車行駛信息記錄和無線數(shù)據(jù)上傳等功能。

監(jiān)控主機能接入車輛CAN，讀取車輛GPS信息、車速、里程、車輛狀態(tài)、電動車的電池電量、上裝作業(yè)、吸塵模式狀態(tài)、作業(yè)功率狀態(tài)等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對車輛狀態(tài)的全方位監(jiān)控，同時具備強大的可擴展性。

3 系統(tǒng)平臺端

3.1 平臺端概述

系統(tǒng)平臺端主要由云平臺和網(wǎng)頁客戶端組成。云平臺是基于專用服務器的數(shù)據(jù)存儲處理平臺;網(wǎng)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(tǒng)的核心部分，負責連接車載終端與網(wǎng)頁客戶端，管理和存儲車載終端上傳的視頻數(shù)據(jù)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(wǎng)頁客戶端

網(wǎng)頁客戶端是系統(tǒng)的人機接口，用于向用戶展示各項功能。

網(wǎng)頁客戶端的主要功能包括：

（1）視頻直播功能：網(wǎng)頁客戶端可實時顯示整車四路攝像頭的實時數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù);

（3）作業(yè)狀態(tài)監(jiān)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(yè)、吸塵模式狀態(tài)、作業(yè)功率等數(shù)據(jù)狀態(tài);

（4）報表功能：對車輛相關狀態(tài)進行統(tǒng)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(tài);

（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(tǒng)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(tǒng)超級管理員管理系統(tǒng)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(chuàng)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(wǎng)頁客戶端的主界面示意圖如下圖1所示。

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

4 結論

本作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)能夠實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控并記錄智能駕駛環(huán)衛(wèi)車周邊環(huán)境和運行狀態(tài)，同時提供先進的車隊、車輛管理，能實現(xiàn)對無人車隊車輛的規(guī)范化和可視化的指揮和調度，為無人駕駛技術在環(huán)衛(wèi)產(chǎn)業(yè)落地提供了有力支撐。隨著5G技術的飛速發(fā)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(huán)衛(wèi)車作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)也將會迎來新的進步與發(fā)展。

參考文獻：

[1]邱曉飛.GPS、GIS系統(tǒng)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(yè)車輛監(jiān)控系統(tǒng)[J].河南師范大學學報（自然科學版），2013（05）：161-165.