基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校車(chē)安全管理系統

近年來(lái)，我國校車(chē)安全事故頻發(fā)，如幼兒園校車(chē)重大交通事故、幼兒遺忘在校車(chē)被悶死事件等。校車(chē)安全事故造成未成年人重大傷亡，給家庭和社會(huì )帶來(lái)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小博士民辦幼兒園校車(chē)嚴重超載，與東風(fēng)牌自卸貨車(chē)迎面相撞，死亡累計人數達到21人。這次校車(chē)交通事故引起全國震驚，社會(huì )各界反響激烈，也促使各級政府部門(mén)認真思索。國務(wù)院很快制定了《校車(chē)安全條例》，工信部也在2012 年1 月公布了《校車(chē)安全標準》。政府財政部門(mén)加大了對校車(chē)的資金投入，購置安全性能更好的車(chē)輛作為校車(chē)。交通管理部門(mén)推出“校車(chē)優(yōu)先通行”等管理措施。這些手段無(wú)疑都會(huì )促使我國校車(chē)安全水平提高?？傮w來(lái)看，加強校車(chē)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，我們還應該采用先進(jìn)的技術(shù)手段為校車(chē)的安全管理提供強有力的保障。
　　
1 校車(chē)安全管理的主要內容
　　
在我國，校車(chē)主要是指幼兒園、小學(xué)、中學(xué)階段的未成年學(xué)生專(zhuān)門(mén)乘坐的交通工具。由于幼兒、小學(xué)生等普遍缺乏安全意識，自我保護能力非常弱，因此校車(chē)安全幾乎完全依賴(lài)于學(xué)校、政府等方面的約束、監管。校車(chē)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(chē)輛對校車(chē)的潛在侵害。其次，校車(chē)安全還包括校車(chē)行駛中學(xué)生在車(chē)輛內部的人身安全、車(chē)輛機械電氣安全等。
　　
要保證校車(chē)安全，首先需要政府從宏觀(guān)層面制定嚴格的管理制度和安全法規，加大資金投入，鼓勵企業(yè)投入。政府相關(guān)部門(mén)應該起到主導、協(xié)調、監督、服務(wù)、保障的作用。其次，學(xué)校要加強對校車(chē)和駕駛員的日常管理。然后就是采用有效的技術(shù)手段來(lái)約束和保障校車(chē)的安全行駛。規章制度屬于“軟約束”,人執行時(shí)容易違背。技術(shù)手段具有“硬約束”的特點(diǎn)，往往不因人的主觀(guān)因素而發(fā)生偏差。在校車(chē)安全管理系統可以采用的技術(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、全球衛星定位、地理信息系統、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，能實(shí)現對校車(chē)機械電氣安全、行駛安全、駕駛員安全、乘車(chē)學(xué)生安全等進(jìn)行全面的實(shí)時(shí)監控，為校車(chē)安全管理提供最及時(shí)準確的基礎數據。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(jiǎn)介
　　
物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things）是指將物體通過(guò)射頻識別（ RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等傳感設備，利用通信手段，按約定的協(xié)議，實(shí)現全面互聯(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(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網(wǎng)絡(luò )。
　　
其中RFID 是物聯(lián)網(wǎng)應用的主要載體。物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)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”規劃將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣和應用列為發(fā)展的重要內容。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流管理、遠程監控、智能交通、環(huán)境監測、公共安全等方面有著(zhù)廣泛的應用。


射頻識別（Radio Frequency IdentificatiON） 縮寫(xiě)RFID,又稱(chēng)電子標簽、無(wú)線(xiàn)射頻識別，它是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心和基礎技術(shù)。射頻識別技術(shù)利用射頻信號通過(guò)空間耦合實(shí)現信息傳遞、數據讀寫(xiě)，從而達到識別目的。其最大的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現無(wú)接觸的信息傳遞。
　　
RFID 技術(shù)在校車(chē)安全管理系統中主要用于身份識別。
　　
全球應用最廣的是美國的GPS 定位系統，其次是俄羅斯的GLONASS（格洛納斯）系統。我國自主開(kāi)發(fā)的“北斗定位系統”也已投入應用。GPS 技術(shù)在校車(chē)安全管理系統中主要用于校車(chē)測速、定位和軌跡跟蹤。
　　
地理信息系統（Geographic Information System） 縮寫(xiě)GIS,它是以地理空間數據庫為基礎，在計算機軟硬件的支持下，運用系統工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據，為管理、決策等提供地理信息支持。GIS 在校車(chē)安全管理中，可以通過(guò)圖形的形式描述車(chē)輛行駛軌跡、顯示道路通行狀況、定位事故點(diǎn)、調度應急救援，以及提供交通指揮方案等。
　　
3 系統功能結構設計
　　
學(xué)校管理子系統（日常管理平臺），政府部門(mén)校車(chē)監管子系統（監管平臺）。
　　
校車(chē)安全管理系統各平臺內部以及平臺間的主要數據有：（1）車(chē)輛的GPS 數據，在此基礎上可算出車(chē)速、運行軌跡； （2）人員RFID 信息，在此基礎上可得到的實(shí)時(shí)的乘車(chē)人數、每個(gè)乘車(chē)學(xué)生的基本信息；（3）車(chē)輛運行時(shí)的機械和電氣數據，可以將此數據和正常的車(chē)輛參數進(jìn)行比對，判斷校車(chē)的安全狀況，對異常情況預警； （4）車(chē)內視頻信息，包括實(shí)時(shí)車(chē)內情況，駕駛員、隨車(chē)老師的工作情況，學(xué)生上下車(chē)和家長(cháng)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）、監管指令等?，F給出各子系統通信和數據傳輸與接收示意圖，如圖1.