汽车智能驾驶环卫车作业监控系统研究

宋士鹏 陈海云

摘 要：简要介绍了智能驾驶环卫车作业监控系统的开发背景，说明了系统的基本原理，阐述了系统中的主要设备及实现的功能。本文基于无线视频监控技术和云端调度管理技术集成设计了一种用于智能驾驶环卫车的作业监控系统，能实现对无人车队的作业管理。

关键词：智能驾驶;环卫车;作业监控系统

0 引言

随着全球气候逐渐变暖、环境污染日趋严重，同时各大城市经济的发展和城市规模的日益扩大，环保问题越来越受到人们的关注。为了不断推进环保事业的发展，保护人类生存环境，促进环保产业转型升级、引导环保领域与科技领域深入融合就成为重要渠道。在各地政府的大力推動下，融合了无人驾驶技术的智能驾驶环卫车从2017年开始陆续推出。

智能驾驶环卫车的出现，环卫作业的效率得到极大提升，推动着环卫事业飞速发展。与此同时，车辆调度效率问题、车辆状态管理和安全运行问题也凸显出来。为提高智能驾驶环卫车的管理水平，更加科学、有效地对车辆进行实时监控和管理，就需要有一套完善的远程监控和调度管理系统。本文介绍的作业监控系统融合了无线视频监控技术和云端调度管理技术，为智能驾驶环卫车的作业管理提供了一套科学有效的解决方案。

1 系统概述

1.1 系统应用场景

本应用于智能驾驶环卫车的作业监控系统，在智能驾驶环卫车作业时，可以采集车辆周边视频信息进行本地显示存储并上传至云端。同时，系统可以实时采集车辆位置和作业状态信息并上传至云端。管理人员通过系统平台网页端实现对车辆进行调度和管理，包括查看车辆状态、查看车辆位置轨迹、调取监控视频和进行车队车辆管理等。本系统通过实现对智能驾驶环卫车的可视化管理与作业调度，提高了环卫产业无人车队的工作效率和对突发故障的应对能力。

1.2 系统组成

本系统由车载终端和平台端两部分组成，系统车载终端是指安装在智能驾驶环卫车上的设备，主要包括车外摄像头、前视摄像头、驾驶室摄像头和监控主机;系统平台端主要包括云平台和网页客户端。

1.3 基本原理

系统通过摄像头采集车辆作业环境视频信息，通过与整车CAN网络的交互采集车辆作业状态信息，由监控主机进行存储、处理后，再通过4G通信链路将数据发送至云平台。

云平台接收到车辆信息数据后进行运算与处理，并结合数据库技术和云端调度管理技术，形成网页客户端应用服务客户。用户通过客户端，实现对智能驾驶环卫车的远程可视化管理与作业调度。

2 系统车载终端

2.1 车载终端概述

车载终端设备共同组成了智能环卫车作业监控系统的硬件基础，是系统的重要组成部分。车载终端子系统组成及各设备具体功能说明如下表1所示。

2.2 监控主机

监控主机作为智能驾驶环卫车作业监控系统的核心设备，采用高速处理器和嵌入式操作系统，结合IT领域中最先进的H.264视频压缩/解压缩技术、网络技术、定位技术、SD卡技术，可实现视频录像、汽车行驶信息记录和无线数据上传等功能。

监控主机能接入车辆CAN，读取车辆GPS信息、车速、里程、车辆状态、电动车的电池电量、上装作业、吸尘模式状态、作业功率状态等数据，实现对车辆状态的全方位监控，同时具备强大的可扩展性。

3 系统平台端

3.1 平台端概述

系统平台端主要由云平台和网页客户端组成。云平台是基于专用服务器的数据存储处理平台;网页客户端是面向客户的使用接口。

3.2 云平台

云平台是整个系统的核心部分，负责连接车载终端与网页客户端，管理和存储车载终端上传的视频数据以及平台端的各种设备和资源，包括视频流管理，录像管理和用户管理等。

3.3 网页客户端

网页客户端是系统的人机接口，用于向用户展示各项功能。

网页客户端的主要功能包括：

（1）视频直播功能：网页客户端可实时显示整车四路摄像头的实时数据，显示界面具备切换功能;

（2）视频回看功能：可以查看一定时间段内的历史视频数据;

（3）作业状态监控功能：实时显示车辆车速、里程、电动车的电池电量、上装作业、吸尘模式状态、作业功率等数据状态;

（4）报表功能：对车辆相关状态进行统计，形成报表供管理人员查看使用;

（5）车辆定位功能：实时显示所有车辆地图位置及相关状态;

（6）轨迹记录功能：能够显示车辆在一段历史时间内的行驶轨迹;

（7）车队管理功能：用于管理车队，车辆可编入不同的车队方便分类管理;

（8）车辆管理功能：用于管理车辆基本信息，包括“车牌号”，“车辆类型”，“所属车队”，“车辆照片”，“品牌车型”，“车牌颜色”等;

（9）角色管理功能：用于管理系统账号角色，不同角色可分配不同的菜单及功能权限;

（10）账号管理功能：用于系统超级管理员管理系统登录账号;

（11）权限管理功能：超级管理员可自行新增账号，可以给账号分配创建好的角色，分配“车辆权限”;

（12）终端管理功能：管理终端与车辆的绑定关系，支持模板批量导入。

网页客户端的主界面示意图如下图1所示。

通过系统网页客户端，可以实时查看车辆视频信息，了解车辆运行状态，查看车辆现在及历史位置，并进行相关管理操作，完全可以高效地实现对整个智能驾驶环卫车车队的云管理，科技感、先进性十足。

4 结论

本作业监控系统能够实现远程实时监控并记录智能驾驶环卫车周边环境和运行状态，同时提供先进的车队、车辆管理，能实现对无人车队车辆的规范化和可视化的指挥和调度，为无人驾驶技术在环卫产业落地提供了有力支撑。随着5G技术的飞速发展，无线传输技术将会得到飞跃式进步，结合高清视频技术，智能驾驶环卫车作业监控系统也将会迎来新的进步与发展。

参考文献：

[1]邱晓飞.GPS、GIS系统在车辆管理中的应用[D].电子科技大学，2012.

[2]刘海涛，李永波.基于智慧3S技术的城市工程作业车辆监控系统[J].河南师范大学学报（自然科学版），2013（05）：161-165.