京準電鐘：NTP網絡時間服務器助力公交指揮調度系統

京準電鐘：NTP網絡時間服務器助力公交指揮調度系統

隨著城市經濟社會發展以及人口和機動車快速增長，建設新交通體系，改善城市公共交通運輸結構，推進“公交城市”成為該城市公交建設的重點。

公交集團智能圖像信息調度指揮系統的應用實現了公交智能化、可視化的調度指揮。本文是該系統的詳細介紹，與讀者共享。
項目背景
公交是城市運轉的第一道工序，與每個人的生活息息相關，與城市的發展一脈相承。隨著社會經濟的蓬勃發展，機動車輛和城市人口數量迅猛增長，目前該城在發展公共交通方面取得了一定成效，但隨著城市經濟社會發展以及人口和機動車快速增長，建設新交通體系，改善城市公共交通運輸結構，推進人文、綠色、高效的“公交城市”成為該城市公交建設的重點。

公交集團公司為了提高首都公共交通綜合管理水平，以運營、安全、服務為中心，堅持“方便出行，改善服務”的方針，不斷調整運營結構、車輛結構，合理規劃線網布局，開辟新線路。截止到2008年底，該市擁有各類運營車輛28071輛，運營線路861條，年總行駛里程18.22億公里，總客運量45.81億人次，為全面實現“平安城市、和諧公交”戰略構想，構建社會主義和諧社會首善之區，滿足現代化交通調度指揮工作，全面提升公共交通管理與服務水平及提高預防和處置事故災難、公共安全等突發公共事件的能力，于是市政府決定建設公交集團智能圖像信息調度指揮系統以實現公交智能化、可視化的調度指揮。
需求分析
根據公交集團自身情況和實際情況，公交集團智能交通圖像信息調度指揮系統需建立集團圖像信息共享管理平臺，為集團公司各分公司及相關政府職能部門提供公交調度信息共享平臺；同時將公交車輛、公交樞紐站、快速公交線路（BRT）、重點場站、公交沿線中途站的圖像接入到平臺中并實現每個視頻監控點和公交車輛調度指揮系統進行無縫融合，實現在調度指揮中心的城市地圖上能夠查看到每輛公交車的運行軌跡、速度、車次、司機等信息；同時高峰時期的客流狀態和車次出行計劃，以及車輛的忙閑狀態以便靈活調度；對于每位乘客能夠通過站臺信息發布系統可隨時了解到車輛到站時間、運行路線和票價信息，實現整個城市中所有公交車輛的高效可視化調度以及乘客的安全、快速的送達，提高整個城市公交的運行管理效率。
公交調度技術方案
公交集團智能圖像信息調度指揮系統分為三級共13個子模塊，含集團總中心圖像管理平臺，完成整個公交集團圖像信息管理系統所有圖像資源的調度管理和控制；分控中心10個，完成下屬各類大中小型場站圖像的匯聚和管理功能；通過部署視頻監控點可以完成樞紐站中車輛的調度和管理以及樞紐站的安保功能；場站部署相應的攝像頭，分控中心可以通過遠程方式實時查看場站車輛的運行狀況和實時車輛的調度指揮功能；BRT公交，通過在BRT線路上的各個站臺部署相應數量的攝像頭可以完成實時查看車輛的運行狀況以及各個站臺乘客的狀況，有利于BRT線路的高效運行；公交中途站800個，通過中途站的ADSL或CDMA等網絡接入的情況選擇性進行接入；在公交中途站部署2－4個視頻監控點，滿足重要公交中途站的車輛運行狀況以及安全保衛工作的要求；移動車輛2000輛，通過CDMA方式接入，在每個車廂內部部署2－4個視頻監控點保障車輛的良好運行，為乘客提供良好的服務同時公交車輛運行期間通過視頻監控點有利于及時避免公交車輛上安全事件的發生，總體結構如圖1所示。

　　根據圖1所示，首先前端接入層，各公交車輛、場站、保修廠、樞紐站節點的視頻源圖像通過SDH專線、ADSL、3G、CDMA接入方式實現實時的視頻監控圖像傳送到場站、保修廠、樞紐站中心業務平臺進行實時顯示，圖像清晰度采用CIF（352×288）、H.264編解碼格式，保證在各種網絡接入方式下的高質量、可靠的車輛圖像系統的實時傳輸。

　　公交集團總控指揮中心部署了1套視頻管理服務器和數據存儲管理服務器系統，視頻管理服務器完成整個系統中所有設備的認證、注冊以及控制信令的下發功能；同時實現對各個分控中心、樞紐站、BRT、移動車輛、公交中途站圖像的管理、授權、控制功能；數據存儲服務器主要完成總公司以及各個分控中心IPSAN存儲設備管理和對前端編碼器存儲資源、存儲計劃的制定、樞紐站前端編碼器保存的歷史數據進行備份功能，實現從前端往集團中心平臺的重要錄像文件備份功能，分控中心主要完成各類場站圖像資源的匯聚、存儲備份以及實時圖像的轉發功能；同時分控中心向集團總公司傳送實時圖像和歷史圖像資源。
考慮到分控中心向下連接多種類型的場站，由于網絡環境較復雜，因此在本次分控中心圖像信息管理平臺設計中采用相對獨立完整的圖像信息子系統進行設計，每個分控中心對于整個集團圖像信息系統都是一個單獨完整的圖像域，分控中心之間圖像的調閱、查詢需通過集團公司總控中心圖像域授權，并通過集團公司網絡平臺進行圖像傳輸，分控中心通過視頻客戶端和視頻解碼器實現前端圖像的實時瀏覽、錄像查看、云臺控制、報警聯動等管理功能。整體結構可見圖1。
為了使計算機、各控制設備及信息系統之間的數據交換、分析和應用提供更好的平臺，這樣對各種實時和歷史數據時間戳的準確性也就提出了更高的要求，然而網絡中的這些設備各自走自己的時間，日積月累中整個系統的時間混亂不堪，造成正常的數據統計分析業務無法正常進行，這時就需要把整個網絡時間同步起來。

NTP 協議全稱網絡時間協議（Network Time Procotol），它的目的是在國際互聯網上傳遞統一、標準的時間。具體的實現方案是在網絡上指定某個時鐘源設備（即NTP時間服務器、網絡時間服務器），為網絡中的計算機提供授時服務，通過這個時鐘源產品可以使網絡中的眾多電腦和網絡設備都保持時間同步。
京準電子時鐘源設備（即NTP時間服務器、網絡時間服務器）以GPS信號作為時間源，同時可選北斗、CDMA、B碼等時間源，內嵌國際流行的NTP/SNTP協議，同步網絡中的所有計算機、控制器等設備，實現網絡授時, 廣泛應用于金融、通信、電力、交通、廣電、安防、水利、石化、冶金、國防、醫療、教育、政府機關、IT等領域。
解決方案特色
系統采用EPON方式寬帶接入監控點能大量節省光纖線路的鋪設，施工維護簡單，并且接入組網方式靈活多樣，為北京公交集團節省了不少的開支。同時，交通監控對預防車輛人員的安全隱患有較高的需求，智能監控存儲系統能靈活滿足客戶集中式管理、分布式擴展的需求。
此外，站點ONU設備使用了綜合接入交換機，能滿足各站點車輛調度及進出站識別監控、VOIP接入、OA自動化辦公以及未來乘客IC卡自動檢票、觸摸式綜合查詢機、電子信息、廣告站牌等需求。
另據了解，北京公交集團智能圖像信息調度指揮系統是第一個提出端到端視頻整體解決方案的，精心醞釀的IP智能監控解決方案融合了其在基礎網絡、存儲、視頻等領域的技術積累和市場經驗，適用于數字交通和智能交通領域，此次成功牽手北京公交集團，無疑是對該解決方案高成熟度與可靠性的有利證明。
結語
如果將城市道路看作是“血管”，那么穿梭于城市道路間的公交車輛就是“血液”，只有其順暢地“流淌”，才能保證城市公共交通體系更加穩定，面對北京市目前錯綜復雜的公共交通網絡、密集的公交線路和眾多上路運營車輛，北京公交集團智能化的公共交通已被百姓廣泛提及，整套北京公交集團智能圖像信息調度指揮系統到目前為止順暢運營，確保公眾出行安全，有效提升了北京公共交通調度指揮的智能化手段。此外，圖像信息管理系統的應用，對于北京市公交系統整體圖像信息管理系統建設起到了有力的支撐，并通過共享機制滿足了多方對監控圖像的應用需求，進一步加快了智慧的城市公交的進程，給老百姓的日常出行帶來了極大的便利。