一、背景介绍
目前，《广州市公共交通自动监控及通信调度系统》工程，将对广州市区内行驶的公共汽车和电车、客运出租车以及货运出租车进行自动监控及优化调度。
系统对全市公交车、客运出租车、货运出租车采用统一信息平台对它们进行实时监控、跟踪、调度不仅可以树立广州市交通行业的品牌，塑造广州市中心城市形象，而且可优化交通资源配置，降低运营成本，实现减员增效，变目前公交的经验调度为动态调度，并可自动采集和处理营运数据，使被动式车辆管理变为多功能、实时的智能化管理；防止车辆被盗、抢劫，打击犯罪。同时可以避免重复投资以产生的恶性竞争，达到规范市场的目的。
广州市智能交通系统的建设取得了良好的效果，但是，处理突发性事件的能力还有待提高，为了对全市公交系统运营状况的实时了解，和突发情况的及时处理，需要建设一个总监控中心，监控和统一调度整个广州市公交车、电车，有效实现资源的充分整合，从而大大提升广州市公交系统的运营效率和服务水平。 为了解决目前的需求，需要建设总监控中心子系统，总监控中心子系统是智能交通系统的一部分，主要是满足市交委的总监控中心的监控和调度的业务需要，是广州市公共交通监控调度系统的设计重点，它可以监控所有公交运营车辆，并且能向各公共汽车分公司下达调度指令，在城市有重大突发事件发生、自然灾害、开展大型活动时在全市范围内进行统一的协调和指挥。 公共汽车分公司分控中心从资源、信息、操作等各个方面为中心提供支持。由各分公司上传内部车辆及人员资源的使用情况、运营车辆的状态信息，服从并执行中心下达的调度指令和调度方案。同时，中心还可以将必要的调度信息、数据通过有线或无线的方式传送至各公交运营公司、公交车载终端、车站电子站牌，利用 PDA 、无线电或广域网等信息发布媒介将交通服务信息通知广大公众。 另外，中心还必需预留与 ITS 共用信息平台、 96900 呼叫中心、羊成通清算系统和未来城市交通信息中心的接口，以支持相应的功能扩展。 二、项目介绍及设计目标
总监控调度中心子系统 是满足市交委的总监控中心的监控调度以及公交公司的车辆监控的业务需要 , 是 广州市公共交通监控调度系统 的设计重点。通过对广州市公交车辆的监控和调度，达到实时了解全市公交系统运营状况的目的，从而可以及时地处理突发情况，有效地实现电车、一汽、二汽和三汽等公交公司资源的充分整合 , 提升广州市公交系统的运营效率和服务水平。 三、解决方案
3.1 系统功能介绍：
（1）应急调度 在遇到突发事件、自然灾害、大型活动等情况下，总监控调度中心根据需要向各个公交公司下达调度任务或者调度方案，公交公司收到任务请求后安排车辆进行应急调度任务安排，并且调度车辆执行任务，任务执行完毕由公交公司汇总应急调度执行情况，总监控调度中心实时监控执行应急调度的车辆。 如果是紧急调度，由紧急调度指挥中心临时接管各公交公司最高指挥权，对全市公交车辆进行统一调度，紧急调度公交车车辆前往指定地点完成人员疏散或救助任务。 （2 ）行程轨迹回放 行程轨迹回放是向用户提供对车辆历史行程的查找，系统在地图上描述出车辆的历史行程轨迹，例如：指定某段历史时间，将车辆的行驶轨迹及相关信息在电子地图上以图形化显示。轨迹回放时在监控窗口会出现车辆图标、轨迹点，同时显示该轨迹点车辆所处的状态信息，回放速度可调节。行程轨迹回放是使用比较频繁的业务功能模块，车辆的行程轨迹为车辆管理、监控的提供依据。 （3）GIS 监控 车辆监控基于 GIS 平台，在监控地图上实时显示车辆的位置、车辆行驶方向等信息； 用户可以打开多个监控窗口跟踪不同的目标或区域，并显示目标的相关信息（如，车号、速度、方向等）；系统支持车辆定位查询、轨迹回放功能。 （4）简图监控 公交线路简图以简化的直线或折线的形式表示公交线路，线路上沿途停靠的站点根据其实际的坐标进行换算并在线路简图上标注。 简图监控以简图为基础，根据运行于该线路的车辆 GPS 数据和报站数据，在简图上实时显示这些车辆在线路上的运行位置，便于调度员在日常营运调度的过程中清楚直观地掌握线路上车辆运行情况。 （5）超速监控 利用超速监控加强对公交车日常行车安全监管， 市民在乘坐公交车时将不用再担心由于公交车司机超速驾驶而导致的交通事故，市民在车上听到超速报警系统的报警的同时也可以向司机提出减慢车速的要求。 （6）大屏幕显示 可以通过大屏幕利用公交智能调度系统对车辆营运行为进行监管。能根据监控需要同时可以监控显示多个车辆的运行情况以及历史轨迹。大屏幕显示系统位于总监控调度中心大厅，它能够方便快捷显示各种计算机和视频信息，对广州市公交运营进行 24 小时不间断监控调度，提高工作效率和体现广州市公交系统现代化形象。 （7）自动报警 在乘坐公交车的时候，遇到抢劫行凶等突发事件，司机和乘客常常会由于空间狭小、车门紧闭无法及时报警。利用公交监控调度系统，当司机一旦发现车上有人作案或者行凶，便可以通过司机键盘向监控中心发送报警求救信息，监控中心接收到报警信息后，通过接警人员判断之后在再向相关执法单位送送报警信息。 3.2 系统的应用框架、系统架构等内容的介绍
（1） 技术路线 本系统在 J2EE 体系框架的基础上，采用 struts 实现 MVC model 2 的体系结构。在 Business Logic 和 Model 的实现上采用 Servlet 、 DAO 模式和 Hibernate(persistence) 。 （2）开发模式 采用 JSP + Struts + Spring+Servlet + Hibernate + DataBase 的主流 J2EE 开发模式。 MVC 多层架构框架： Struts 表示层： JSP ， Applet ， JavaScript 数据层： Hibernate ，结合 DAO 模式 业务层： Servlet （3）GIS 技术选型 用户交互层使用 WEBGIS 方式进行 GIS 应用开发，采用 MapInfo MapXtreme for Java 作为 WEBGIS 运行时。 MapXtreme Java 版是企业级的地图绘制开发工具，可实现数据的可视化和地图绘制，帮助企业做出更加出色的决策，并更加有效地进行运营和管理资产。在可管理的服务器网络上实现应用程序的运行，不仅在很大程度上提高了规模效益，如降低硬件和管理成本，同时还明显改善了应用程序性能、可靠性和安全性。使用 MapXtreme Java 构建的应用程序既可适用于企业内部网，也可适用于公共的因特网。 MapXtreme Java 是一个 100% 的纯 Java 类（ Java 2 兼容）集合，借助于这一集合，可将应用程序部署到各种系统，无论是 Windows 、 UNIX 系统，还是这两种系统的混合环境。产品包括以下组件： MapXtremeServlet 地图绘制引擎 MapJ API 和 Java 类库 MapXtreme JavaBean MapXtreme Java 管理器和 Web Application Builder JSP 定制标记库 Java 2 VM ( 1.4.1 ) 示例应用程序 示例数据 MapXtreme Java 文档集 MapXtreme Java WebGIS 客户端的实现有多种方式 1 ） 纯 HTML ,javascript 的瘦客户端 2 ） Applet 中型客户端 3 ） Applet 胖客户端 在本系统的开发中采用 Applet 中型客户端方式，在中型客户机 / 中型服务器配置中，可配置 applet 遍历用户定义的 servlet 以获取其数据和地图图像。这一配置专用于 applet 充当客户机和图层数据源数据包含在 RDBMS 中的情况。 在上述情况下，中间层中由用户定义的 servlet 将提供一个间接层面，以便允许 RDBMS 访问。 中型客户机体系结构：  图（1） 中型客户机体系结构示意图 1. 在服务器上创建的 MDF 文件为每个图层使用本地数据提供方。 2. HTML 浏览器下载 applet HTML 页以开始执行 applet 。 3. 串行化 Java 对象用于在 applet 和用户定义的 servlet 之间发送信息。 4. 将为每个连接的客户机使用用户定义的 servlet 创建 HTTPSession ，用于保存客户机 的 MapJ 对象。 有关中型客户机体系结构的要点小结如下： 1）客户机需要编程，但是仍然绘制 / 修改通过编程方式方式保存在服务器上的地图。 2） 通信通过串行化对象完成。在客户机 / 服务器之间传递更多具有实际意义的数据。 3） MapJ 驻留在服务器端。 4）远程渲染在服务器端完成。 5）服务器上的 MDF 文件使用 LocalDataProviders 。 （4）系统框架结构 总调度监控中心子系统由应急调度、紧急调度、 GIS 监控、简图监控、超速监控、大屏幕显示和自动报警七个部分组成。  图（2）系统框架结构图 3.3 系统特点介绍
• 借助车辆动态定位、无线通信及电子地图显示技术，实现对线路运营车辆、机动车辆、检修车辆动态位置的实时监控，从根本上提高调度指挥系统对运营状况的实时掌握与应变能力，最终实现公交线路智能调度。 • 实现多线路集中调度或区域调度。 • 由于动态监控、实时调度，尤其是区域调度的实现，车辆、 人力、站场等生产资源实现最优化配置。 • 实现均匀合理的行车间隔。 • 提高企业效率，有利于实现企业管理现代化。 系统操作界面主要分成三个区： 上面是菜单区，左边为功能区，右边为主显示区。 GIS 监控的界面如下：  图（3）GIS监控的界面图 紧急调度界面如下：  图（4）紧急调度界图 |
