基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校車安全管理系統(tǒng)
近年來,我國校車安全事故頻發(fā),如幼兒園校車重大交通事故、幼兒遺忘在校車被悶死事件等。校車安全事故造成未成年人重大傷亡,給家庭和社會帶來了巨大的不良影響。尤其是2011 年11 月16 日,甘肅省正寧縣榆林子鎮(zhèn)小博士民辦幼兒園校車嚴重超載,與東風牌自卸貨車迎面相撞,死亡累計人數(shù)達到21人。這次校車交通事故引起全國震驚,社會各界反響激烈,也促使各級政府部門認真思索。國務(wù)院很快制定了《校車安全條例》,工信部也在2012 年1 月公布了《校車安全標準》。政府財政部門加大了對校車的資金投入,購置安全性能更好的車輛作為校車。交通管理部門推出“校車優(yōu)先通行”等管理措施。這些手段無疑都會促使我國校車安全水平提高??傮w來看,加強校車安全管理,當前從制度層面探討的較多,在科技飛躍發(fā)展的今天,我們還應(yīng)該采用先進的技術(shù)手段為校車的安全管理提供強有力的保障。
1 校車安全管理的主要內(nèi)容
在我國,校車主要是指幼兒園、小學、中學階段的未成年學生專門乘坐的交通工具。由于幼兒、小學生等普遍缺乏安全意識,自我保護能力非常弱,因此校車安全幾乎完全依賴于學校、政府等方面的約束、監(jiān)管。校車安全最主要的是交通安全。交通安全隱患有超載、超速、駕駛員違章行駛、疲勞駕駛等,以及同在公路上行駛的其他車輛對校車的潛在侵害。其次,校車安全還包括校車行駛中學生在車輛內(nèi)部的人身安全、車輛機械電氣安全等。
要保證校車安全,首先需要政府從宏觀層面制定嚴格的管理制度和安全法規(guī),加大資金投入,鼓勵企業(yè)投入。政府相關(guān)部門應(yīng)該起到主導(dǎo)、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、服務(wù)、保障的作用。其次,學校要加強對校車和駕駛員的日常管理。然后就是采用有效的技術(shù)手段來約束和保障校車的安全行駛。規(guī)章制度屬于“軟約束”,人執(zhí)行時容易違背。技術(shù)手段具有“硬約束”的特點,往往不因人的主觀因素而發(fā)生偏差。在校車安全管理系統(tǒng)可以采用的技術(shù)中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有較大的優(yōu)勢。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集傳感、遠程通信、網(wǎng)絡(luò)、計算機信息系統(tǒng)等技術(shù)于一體。利用處于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)核心的射頻識別、全球衛(wèi)星定位、地理信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),能實現(xiàn)對校車機械電氣安全、行駛安全、駕駛員安全、乘車學生安全等進行全面的實時監(jiān)控,為校車安全管理提供最及時準確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。并且物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通安全中已經(jīng)有成熟。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡介
物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)是指將物體通過射頻識別( RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等傳感設(shè)備,利用通信手段,按約定的協(xié)議,實現(xiàn)全面互聯(lián),包括物與物之間的互聯(lián)互通,也包括人與物之間的互聯(lián)互通,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
其中RFID 是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的主要載體。物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后引發(fā)新一輪信息產(chǎn)業(yè)浪潮的核心領(lǐng)域。我國“十二五”規(guī)劃將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣和應(yīng)用列為發(fā)展的重要內(nèi)容。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流管理、遠程監(jiān)控、智能交通、環(huán)境監(jiān)測、公共安全等方面有著廣泛的應(yīng)用。
射頻識別(Radio Frequency IdentificatiON) 縮寫RFID,又稱電子標簽、無線射頻識別,它是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心和基礎(chǔ)技術(shù)。射頻識別技術(shù)利用射頻信號通過空間耦合實現(xiàn)信息傳遞、數(shù)據(jù)讀寫,從而達到識別目的。其最大的優(yōu)點是可以實現(xiàn)無接觸的信息傳遞。
RFID 技術(shù)在校車安全管理系統(tǒng)中主要用于身份識別。
全球應(yīng)用最廣的是美國的GPS 定位系統(tǒng),其次是俄羅斯的GLONASS(格洛納斯)系統(tǒng)。我國自主開發(fā)的“北斗定位系統(tǒng)”也已投入應(yīng)用。GPS 技術(shù)在校車安全管理系統(tǒng)中主要用于校車測速、定位和軌跡跟蹤。
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System) 縮寫GIS,它是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),在計算機軟硬件的支持下,運用系統(tǒng)工程和信息科學的理論,科學管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù),為管理、決策等提供地理信息支持。GIS 在校車安全管理中,可以通過圖形的形式描述車輛行駛軌跡、顯示道路通行狀況、定位事故點、調(diào)度應(yīng)急救援,以及提供交通指揮方案等。
3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計
學校管理子系統(tǒng)(日常管理平臺),政府部門校車監(jiān)管子系統(tǒng)(監(jiān)管平臺)。
校車安全管理系統(tǒng)各平臺內(nèi)部以及平臺間的主要數(shù)據(jù)有:(1)車輛的GPS 數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上可算出車速、運行軌跡; (2)人員RFID 信息,在此基礎(chǔ)上可得到的實時的乘車人數(shù)、每個乘車學生的基本信息;(3)車輛運行時的機械和電氣數(shù)據(jù),可以將此數(shù)據(jù)和正常的車輛參數(shù)進行比對,判斷校車的安全狀況,對異常情況預(yù)警; (4)車內(nèi)視頻信息,包括實時車內(nèi)情況,駕駛員、隨車老師的工作情況,學生上下車和家長接送情況等;(5)地理信息、交通狀況、文本信息(如天氣信息、特殊通知等)、監(jiān)管指令等?,F(xiàn)給出各子系統(tǒng)通信和數(shù)據(jù)傳輸與接收示意圖,如圖1.
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