中煤航测遥感集团有限公司 陕西西安 710199
摘 要;本系统建设是基于卫星全球定位技术(GNSS)、空间地理信息技术(GIS)、4G无线通信技术,ADAS辅助驾驶系统、DSM驾驶员行为分析等核心技术,依托现有北斗领航导航视频定位平台建立一套实时稳定的企业原料运输车辆管理服务运营平台,满足企业管理需求。并将多源数据融合产生的大数据服务用于相关部门决策。
关键词;ADAS、DSM、全球定位技术、原料运输车辆、多源数据融合、大数据
引言:
随着业务不断发展,企业运输车辆不断增加,同时因为企业周边城市建设突飞猛进,城市面貌日新月异,工业化、城市化、现代化步伐 加速发展,城区面积快速增长,人口不断增 加,规模不断扩大,城市的道路交通状况变得复杂,车辆的安全监控管理的任务就日趋繁重,车辆安全统一监控管理的作用也日益凸显。
1 系统需求分析
系统根据运输车辆管理需求及运输公司中心指挥调度需求,采用车载动态视频显示技术、ADAS辅助驾驶、DSM驾驶员行为管理系统、北斗/GPS定位技术、GIS地理信息技术、人工智能技术、汽车前方防撞预警系统、人脸识别、疲劳检测系统、H.264/H.265音视频编解码技术,4G网络实时数据传输技术。利用驾驶员和车队安全管理平台进行大数据统计分析,与车队安全管理培训相结合的配套管理方案,有效改善驾驶员不规范驾驶行为,提升企业安全管理水平,防范事故于未然,为司机和企业提供运输安全保障,有效降低事故率,降低车险和运输成本。
2 系统设计
2.1系统的技术层次
系统采用多层(三层)结构开发。
在三层结构中,应用服务层是关键。它集成了系统低层消息机制,提供应用级的安全逻辑实现,并且处理跟数据存储密切相关的事务处理等。应用服务层屏蔽了操作系统的复杂性,有了应用服务层的支持,业务应用可以专注于业务逻辑的实现,并且可以以组件化的方式实现适应性广、可重用、可部署及可管理的业务逻辑组件,极大限度地提高系统的稳定性及可扩展性。
2.2系统特点
2.2.1 系统组成
图2 系统组成
2.3 系统功能设计
主要包括北斗/GPS车载主机、ADAS(主动安全驾驶辅助系统)、DMS(驾驶员管理系统);
摄像机、数字对讲、紧急报警按钮等设备。车载前端主要功能包括数据的采集和信息的传输。
数据采集:对图像、语音、经纬度、速度、车辆报警信息、行驶信息、油量等数据进行采集及本地存储,通过4G网络连接中心服务器,将这些采集的数据上报至服务器进行处理。
ADAS(主动安全驾驶辅助系统)、DMS(驾驶员管理系统)对车辆不安全驾驶行为进行现场报警、同时报警视频上报至监控中心。中心根据报警记录对驾驶员驾驶行为进行管理和考核。
3 数据库设计
系统中包含数据有ADAS/DMS数据,报警上报采用与位置信息同时上报的方式,作为0x0200位置信息汇报的附加信息,对JT/T 808-2011表20附加信息定义表进行扩展,附加信息扩展定义见表1。
表1 附加信息定义表扩展
附加信息ID | 附加信息长度 | 描述及要求 |
0x64 | 高级驾驶辅助系统报警信息,定义见表 4‑14 | |
0x65 | 驾驶人状态监测系统报警信息,定义见表 4‑16 | |
0x67 | 盲区监测系统报警信息,定义见表 4‑17 |
高级驾驶辅助系统报警
表2 高级驾驶辅助报警信息数据格式
起始字节 | 字段 | 数据长度 | 描述及要求 |
0 | 报警ID | DWORD | 按照报警先后,从0开始循环累加,不区分报警类型 |
起始字节 | 字段 | 数据长度 | 描述及要求 |
4 | 标志状态 | BYTE | 0x00:不可用 0x01:开始标志 0x02:结束标志 该字段仅适用于有开始和结束标志类型的报警或事件,报警类型或事件类型无开始和结束标志,则该位不可用,填入0x00即可 |
5 | 报警/事件类型 | BYTE | 0x01:前向碰撞报警 0x02:车道偏离报警 0x03:车距过近报警 0x04:行人碰撞报警 0x05:频繁变道报警 0x06:道路标识超限报警 0x07:障碍物报警 0x08-0x0F:用户自定义 0x10:道路标志识别事件 0x11:主动抓拍事件 0x12-0x1F:用户自定义 |
6 | 报警级别 | BYTE | 0x00:事件,无报警 0x01:一级报警 0x02:二级报警 |
7 | 前车车速 | BYTE | 单位km/h。范围0-250,仅报警类型为0x01和0x02时有效 |
8 | 前车/行人距离 | BYTE | 单位100ms,范围0-100,仅报警类型为0x01、0x02和0x04时有效 |
9 | 偏离类型 | BYTE | 0x01:左侧偏离 0x02:右侧偏离 仅报警类型为0x02时有效 |
10 | 道路标志识别类型 | BYTE | 0x01:限速标志 0x02:限高标志 0x03:限重标志 仅报警类型为0x06和0x10时有效 |
11 | 道路标志识别数据 | BYTE | 识别到道路标志的数据 |
12 | 车速 | BYTE | 单位km/h。范围0-250 |
13 | 高程 | WORD | 海拔高度,单位为米(m) |
15 | 纬度 | DWORD | 以度为单位的纬度值乘以10 的6次方,精确到百万分之一度 |
19 | 经度 | DWORD | 以度为单位的纬度值乘以10 的6次方,精确到百万分之一度 |
23 | 日期时间 | BCD[6] | YY-MM-DD-hh-mm-ss (GMT+8时间) |
29 | 车辆状态 | WORD | 见表 5‑9 |
31 | 报警标识号 | BYTE[16] | 报警识别号定义见表4‑15 |
技术特点及软硬件
3.1技术特点:
基于互联网的车辆智联网技术。面部识别技术。基于AI的深度学习。基于大数据的车辆运行分析。
高级驾驶辅助功能(ADAS)系统支持 ADAS 高级驾驶辅助功能,车道偏离预警(LDW)及前向碰撞预警(FCW)两项功能。系统利用车辆传感装置,通过智能算法在汽车行驶过程对周围的环境因素进行静、动态物体的辨识与追踪,预先让驾驶者察觉到可能发生的危险,有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。
驾驶行为分析预警(DMS)系统支持针对驾驶员的危险驾驶行为进行分析并预警。可实现驾驶人疲劳驾驶、注意力分散、抽烟、打电话、不系安全带等危险行为实时检测预警。同时后端管理平台可实时报警,保存危险驾驶图片数据,可作为司机考核及培训依据.
4 系统功能
车辆安全监控管理平台是符合交通部部标的运营平台,是基于交通部《JT/T796-2011》、《JT/T 809-2011》标准为基础进行开发,根据车辆管理的需要进行拓展应用功能。系统开放、方便拓展,具有丰富的报表功能。
4.1车辆运营总体状态:在线车辆、离线车辆、异常车辆等数据。
4.2车辆定位:车辆位置,速度等信息。
4.3车辆分布图:车辆区域分布情况。
4.4 实时视频监控:实时查看车内外视频。
4.5 高级辅助驾驶(ADAS):实时检测前方车辆,判断本车与前车之间的距离、方位及相对速度,当存在潜在碰撞危险时,进行提示引导驾驶者及时处理。
4.7 驾驶行为分析预警(DMS)系统支持针对驾驶员的危险驾驶行为进行分析并预警。
手机/PAD监控
公司领导可以随时通过手机和PAD等移动设备,在外查看公司车辆的实时情况,并及时处理一些紧急事件。
图12手机/PAD监控
5 结语
系统采用了北斗/GPS定位技术,GIS地理信息技术,人工智能技术,预警系统、人脸识别、疲劳检测系统、H.264音视频编解码技术、4G网络实时数据传输技术,结合ADAS汽 车前方防撞预警系统,DMS驾驶员行为管理系统等硬件设备,利用驾驶员和车队安全管理平台进行大数据统计分析,与车队安全管理培训相结合的配套管理方案,有效改善驾驶员不规范驾驶行为,提升企业安全管理水平,防范事故于未然,为司机和企业提供物流安全保障,有效降低事故率,降低车险和物流成本。
参考文献
1、刘基余 《GPS卫星导航定位原理与方法》[M].科学出版社 2013,237-239
2、陈无畏 ,汪洪波 ,谭东奎 ,等,《智能车辆主动安全与控制技术》[M].科学出版社 2018,337-341
3、余强、曹鑫、史培龙、王晓东、赵轩《道路运输车辆主动安全智能防控系统(平台技术要求)》
[EB/OL].(2018.8)[2019.5].http://ishare.iask.sina.com.cn/f/7DZx6dKPz5t.html