张家界市公交智能监控调度系统技术方案文档格式.docx
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将海量匿名数据进行分析，如人流量分析（获得目标区域的实时人流量/新增人流量/驻留情况/用户来源等）、人口出行分析（不同区域间的出行分布/出行量，上下班的出行分析/出行量，用户的出行快照等）、用户属性挖掘（通过用户大量的移动信令数据的规则和特定，分析确定用户是居住人口、工作人口、临时人口），将这些数据分析结果与地理位置信息结合，可视化展示实时的人流量分布及人流方向，结合道路信息方便公交规划，将实现以下的应用：
Ø
根据人流量及人流方向规划公交路线，结合特定功能地点（如住宅区，机场、火车站、商场、办公区、学校、公园等）及城市规划发展趋势进行适当调整。
根据人流量的驻留点规划公交站点位置，并可根据不同时段内人流量分布及人流方向的动态变化对公交线路的首末站进行动态调整。
根据人流量规划公交调度，包括发车间隔及发车车型。
人流量大的时段，则缩短发车间隔增加公交班次，安排大容量车型。
根据人群特点调度车辆安排。
对老年乘客，安排座位多的、低踏板的车型。
根据人群特点调整公交移动电视的广告投放内容，精细化营销。
……
2.本次目标
本项目建设规模涉及张家界全市公交运营、出行服务等层面，主要包括公交公司260台公交车辆智能车载终端、12条线路场站发车屏设备、调度中心和数据机房搭建，以及相配套的网络和数据资源库建设；
同时包括公交调度系统和公众出行信息服务等应用系统建设。
二、需求分析
（四）业务需求
3.业务应用分析
按照张家界市公共交通发展有限公司交智能化调度建设的总体规划，可概括为：
调度运营管理、票务管理、客流统计管理、燃料管理、移动智能服务管理、机务车辆管理、运营综合管理，及所有运营车辆上的GPS调度和客流量统计设备管理。
1.1加强调度运营管理
张家界市公共交通发展有限公司目前有12条线，208台车，武陵源45台车，通过总公司发布路单后，各分公司根据总公司的路单编制行车计划，总公司审核通过行车计划后发布，调度员根据行车计划在每条线路上进行调度管理，业务应用需要统一规划，同时涉及级别多，使用单位相对独立，按照业务流程包括行车计划编制、审核、公交车实时监控、公交车实时动态调度、数据管理统计、数据分析、车辆管理、稽查管理等模块，通过一级调度监控管理中心，二级调度监控管理分中心（公交分公司）和三级调度站（线路），这三级调度模式，来承载公交智能化调度监控系统的运转。
建设GPS智能调度监控系统，对所有运营车辆可以实现以司机为最小核算单位的各类统计报表；
对司机违规运营进行报警，并进行系统记录；
使用直线图对运营司机进行实时调度，司机能够准确接收调度信息。
（1）调度运营管理总体功能需求主要包括
基础信息管理
运营计划管理
调度执行管理
灵活调度管理
实时监控系统
信息发布管理
统计报表管理
（2）主业务流程
通常情况下的业务流程如下图：
（3）实时作业计划（线路调度过程中）异常情况
（4）统计结果异议流程
在每月工资绩效公布时，司机对统计结果有异议时，会要求运营部门进行底单复查：
1.2实现移动智能服务管理
公交公司各部门管理者经常开会、下线路、考察等工作状态，司乘人员因为驾驶等工作性质的要求，处于经常移动的过程，为了打破时间和地域的限制，使公交公司管理者和员工访问公司的企业在线应用而及时获取和处理各种信息，利用张家界市公共交通发展有限公司本次建设的数据资源，整合包括地理信息系统、运营组织与调度系统等系统成果，实现将主要业务功能向移动终端平台应用迁移，力争完成对运营、服务等业务范围的全面覆盖，在提高工作效率和便捷性的同时，又可随时随地地为管理层提供决策辅助支持。
同时，利用已有数据和技术，增加乘客关怀服务。
实现为实时公交提供后台实时车辆数据；
建设为司机可查询票款收入、燃料消耗、任务公里数等基础运营数据的后台管理服务；
建设移动稽查的后台管理服务，实现后台数据集成与手机客户端进行数据互通。
实时公交查询；
上车好友线路分享；
附近站点查询；
附近线路查询；
常用线路查询；
定制公交需求采集；
换乘查询；
公交服务评价；
公交公司信息发布；
公交公司内部基础运营数据查询。
1.3加强机务车辆管理
以“精，准，细，严”为原则，加强企业内部控制，强化链接协作管理，从整体上提升企业整体效益。
最大实现零浪费，高效率。
以机务车辆管理系统为主线，结合GPS调度系统的行驶公里数，与维修管理系统和物资管理系统，共同将公交机务业务的车辆管理、维修管理和物资配件进行有效管理，实现对车辆状况精确掌握，保养计划自动提醒，有效核算单车维修保养成本。
实现车辆基础信息全生命周期（调动/车辆信息变更/维护计划编制/钢瓶等）管理；
将车辆调动信息发布给调度系统、票务系统和其他相关管理部门。
完整的车辆档案：
1）对车辆一切自然基本信息，进行忠实记录；
2）自动生成新的车辆配置表。
由车辆信息内容自动生成，当车辆进行变动，自动存旧档，生成新配置表进行统一发布；
3）每月自动生成当月车辆变动情况汇总表。
车辆调动/停驶/保养/年审管理：
1）根据运营生产需求进行车辆调配，自动生成调动记录进行发布；
2）对车辆的停驶、报废进行记录和跟踪。
杜绝停驶车辆不停驶，分公司、车队无故停驶车辆；
3）对维修保养计划，根据行驶里程数、保养级别、上次实际保养日期、待保车辆总数等条件，自动综合计算保养日期，进行提示；
4）对待年审车辆进行日期提示，合理安排年审日期。
1.4开展运营综合管理
将运营调度管理、票务收款、机务车辆数据进行综合展示、横向联动分析，使运营管理部门对运营过程、收入、成本进行掌握。
实现：
使总公司决策领导、运营部门，看到每天的按分公司、线路的运营收入、成本；
使总公司决策领导、运营部门，看到各分分公司线路调整运营计划后的运营收入、成本，促进运营部门能更好的进行运营计划编制管理工作；
实时查看运营计划执行程度，运营成本控制程度。
自上而下的控制与自下而上的信息流向的信息管理机制，以期为总公司领导决策层、职能处室提供准确而及时的运营信息资源，为决策者洞察公交系统的运营组织状况、及时优化公交资源配置、统一调度等提供分析、决策的基础。
1.5做好运营车辆调度设备管理
在所有运营车辆上安装GPS调度设备，GPS车辆调度设备与调度系统进行数据的上传和调度指令的接收，同时完成对司机的驾驶违规自动提示、调度指令提示，对乘客进行服务播报等。
总体实现：
与已有一卡通IC卡对接已有IC卡进行调度考勤；
车辆自动报站；
服务用语播报；
司机喊话；
对司机进行中门/倒车影像显示；
司机前后车距显示；
与调度中心双向语音通话；
调度指令获取等功能；
给司机明确的调度提示；
车内四路视频高清录像；
视频实时上传。
4.业务建设内容
为充分发挥本系统的建设效能，将同时整合业务工作内容和流程，建立相应的信息采集、管理、应用，使公交调度工作与以信息化为支撑的新型智能公交管理模式相适应。
具体建设内容如下。
一是公交智能化调度系统的数据技术及应用标准规范。
公交智能化调度系统的建设是一项系统性工程，建设过程中，要制定或遵循相关的标准。
一方面要在原有基础工作信息系统数据标准的成果之上，对纳入到该系统内的所有公交应用数据进行标准化工作，完善相关的数据标准和应用标准，并从技术、系统接口、设备接口等角度制定相关的标准，提高系统的灵活性和可重用性，降低后续的开发成本。
二是搭建公交智能化调度系统的基础框架。
依照顶层设计思路，必须创新应用以整合、优化为核心的信息化应用架构，开展和建设公交智能调度应用系统，从而达到提供基层运营调度工作效率，提高基层调度的效果。
三是建成公交调度智能化数据的统一采集平台。
凡是上传来的公交数据，纳入该体系进行整合。
该系统主要解决各业务部门自有业务统计等工作以外的绝大部分重复采集问题。
四是整合公交调度智能化所有公交用车需求业务应用。
整合客流量数据、IC卡上车数据、定制公交需求等等，将所有涉及的公交用车需求应用纳入该系统。
（五）功能需求
经过全面的业务整理和业务需求分析，初步确定了公交智能化调度应用体系建设的功能需求和目标是：
构建统一的基础数据采集功能入口，提供对各项业务数据的管理和应用，形成张家界市公共交通发展有限公司统一的工作系统，将日常业务工作与基础信息采集工作紧密结合起来，同时提供对工作任务的相关考核功能。
5.制定数据技术及应用标准规范
运营调度是一项系统性工程，公交智能化调度系统的建设应当遵循或建立相应的规范，标准规范主要分以下几种。
（1）数据标准
规范面向数据采集和展示的信息，主要是人、车辆、组织、事件等采集的信息项目以及使用的相关字典代码标准。
（2）信息接口标准
与其它现有信息系统进行对接，需考虑各业务系统的特点，提供丰富的接口形式，减少实施成本，提高推广效率。
（3）技术标准
技术类标准应规范面向不同的行业使用的采集模式和手段、规范采集客户端的安装升级、客户端软件的维护、采集端的接入、信息安全、内外网信息交换等相关内容。
（4）应用标准
规范项目中各个模块的应用功能，实现应用标准化和一致性。
人员展示功能包括：
基本信息、动态信息、背景信息和展示；
查询功能包括精确查询和模糊查询；
统计功能包括各类维护统计，业务规则统计和个性统计等。
6.基础数据采集优化
根据对基础数据统一采集的业务需求分析，构建基础数据一体化采集功能，实现对局内各类基础数据的快速采集和录入功能，扩展采集手段，完善采集管理功能。
（1）数据导入
为了方便各业务部门的工作，需要提供数据的批量导入功能。
批量导入功能，需提供批量导入的模板，并同时下发数据项采集标准，为确保批量数据导入成功，导入数据时需同时参考该模板和该数据项标准，导入完毕之后，应提示导入结果，成功导入条数和失败导入条数，并能够定位导入失败的数据。
（2）操作日志记录和管理
详细记录所有操作（新增、删除、撤管、修改、审核、移交等），并提供维护记录的综合查询、历史信息比对等。
维护记录综合查询应能够按维护部门、维护人、维护时间、操作类型、操作表、操作数据项、操作数据项原始值、操作数据项新值等的查询，尽可能全面地定位用户的操作情况，这需要优化日志数据库结构，全面记录日志时，还要确保不能影响用户采集效率。
信息维护过程中，要能够实现历史数据版本控制，完成历次版本之间数据的比对功能，并在此基础之上，提供部分操作的历史数据的恢复功能。
7.业务历史数据迁移
为了公交智能化调度系统上线时，不影响工作人员的日常工作，应将被替换的业务数据导入到该系统中，并且要保证导入数据的准确性，并且对于在多个业务系统中都存在的采集信息，要根据相关业务部门的要求，制定数据的分析、合并导入策略。
该数据迁移过程主要包括来源数据的结构分析、数据项的比对、字典值的映射等。
来源数据的结构分析，就是要分析来源信息在业务系统中的保存方式、涉及物理表情况、各物理表的关联关系等，因为公交智能化调度系统要统筹全局的基础数据，所以与各业务部门系统在物理数据库设计上会有所差别，这就需要将来源信息中所含的信息重新归类，映射为目标系统中物理表的组织结构。
并且在分析来源信息系统数据结构的同时，还要确认该业务系统所含的信息是否纳入到公交智能化调度系统中，如果不是，还要将该信息从其它体系中做关联展示。
采集类型、采集相关业务信息映射完毕之后，需要建立数据项之间的映射关系，这就需要深刻理解源系统和目标系统中涉及数据项的含义，必要时需要各业务部门提供对于已有数据项的填写规范，来确保数据项能够正确地进行映射。
数据项含义清楚之后，需进一步确认同一数据项的字典映射关系，要考虑来源系统中是字典值，目标系统中也是字典的映射关系，同时要考虑来源系统是明文，目标系统中是字典值的情况。
对于实际业务有交叉的数据，需要先分析数据交叉情况，出具相关的分析报告，根据用户实际需求，进行数据的合并和清洗。
8.系统工作界面
提供公交智能化调度系统各项功能，提供各公交业务部门应用导航功能，并设立基础信息台账、工作任务提醒、统一报警、工作动态、检查反馈情况等方面内容的信息栏目，同时集中展现各应用中的用户关注信息。
工作界面内容可根据不同用户业务需求和关注点，组织成不同的个性化页面，例如调度员工作界面、技术部工作界面、收银中心工作界面、运营部工作界面等，以便不同层级、不同类型的用户更便捷的利用系统开展工作。
（六）数据需求
9.制定数据标准
公交智能化调度系统采集数据范围涵盖了张家界市公共交通发展有限公司主要业务部门采集数据，作为公交数据资源的重要组成部分，不仅对公交调度工作应用提供帮助，对公交信息等其他体系的上层应用也提供数据支持。
实现对所涵盖的数据统一规划，将公交工作相关数据资源有效采集、组织、管理，制定相关数据采集及资源标准，对实现全公司数据共享，提升张家界市公共交通发展有限公司信息化建设工作十分重要。
10.数据存储需求
公交智能化调度系统的数据主要包括公交采集的业务数据、系统日志数据、功能配置数据等，该存储容量要依托信息中心的软硬件支撑环境按照逐步支撑逐步扩容的方式进行统一规划。
（七）性能需求
1.基础性能需求
（1）最大支持300用户同时在线使用，高峰时支持1100个用户并发访问。
（2）对于处理不超过20个数据项的普通维护操作，要求平均响应时间在1秒以内，峰值响应时间控制在3秒内；
对于处理不超过50个数据项的普通维护操作，要求平均响应时间在2秒以内，峰值响应时间控制在5秒内；
对于处理超过50个数据项的维护操作，如果数据项为X，则要求平均响应时间小于（X/50）×
2秒，峰值响应时间控制在；
（X/50）×
4秒内，最高不超过8秒。
（3）对于单表信息的精确查询，要求平均响应时间在1秒内；
对于跨表的精确查询，平均响应时间要小于（2×
相关联的表的个数）秒，峰值响应时间控制在（4×
相关联的表的个数）秒内，并且最高不能超过20秒。
（4）故障恢复指标要求：
软件故障5小时内恢复。
软件开发过程中将充分注意保证软件的健壮性、可理解性和可维护性；
一旦发生软件故障，可以保证在当日5小时内现场确诊并排除。
2.系统高可靠需求
系统可靠性要求在处理大量数据和负载的条件下，能保持系统可靠运行，并能经受得住大量用户的使用。
运行环境中从存储设备、均衡负载器等设备必须考虑冗余方式，避免单点故障，以保证运行的可靠；
而数据库服务器、企业服务总线、JavaEE应用服务器、Web服务器等则都必须在群集模式下运行，以保证应用稳定可靠和高效，任何单点故障都不应影响系统对外的服务，另外需要能够动态地增加群集的节点，以满足未来不断增长的请求压力。
3.系统高可用需求
系统的高可用性则是在系统高可靠的基础上，通过技术和管理手段，除了要避免非计划停机时间之外还要尽量缩短系统的计划停机时间。
因此在运行维护中要充分使用统一监控工具，及时发现问题，并能够利用基础设施中的在线测试、跟踪和剖析的功能精确定位问题所在，利用管理工具在不间断服务的情况下更新应用或者是为基础设施产品打补丁，在问题演化为故障之前解决，以保证系统的高可用性。
4.系统高性能需求
除了通过集群技术，水平扩展任务的处理能力之外，系统在建设中必须考虑基础设施的性能，应用和服务的分布部署以及使用分布对象缓存这样的能够提高应用性能的技术。
统计分析的查询和统计很多时候需要进行大表扫描、关联、计算、汇总后，才能得到需要的结果，如果希望达到很高的响应速度，很大程度上依靠数据库平台的处理能力，要求数据库平台能够提供极高的性能以满足需求。
（1）实用性：
系统的学习时间：
经过一周的课程和两周的实践，维护人员应该能完成正常工作流程；
（2）稳定性：
软件新版本的安装和测试不能超过一周时间；
（3）可靠性：
保证系统（软件、硬件和操作系统）在99%的时间内都能够正常运作，则故障停机时间三个月不得超过0.5个小时；
（4）可用性：
系统应能够一天24小时连续不断工作；
（5）可维护性：
每月维修时间不得超过3小时（软件和硬件）；
（6）数据库服务器基于Unix或Linux操作系统的服务器，支持并行处理集群结构，必须支持各种类型的存储结构。
鼓励高端以上PC服务器作为数据库服务器；
（7）采用的中间件软件必须支持Linux平台，提供软件报价必须按不同操作系统进行区分；
（8）同一局域网内数据库的部署原则上应统一部署，同种数据库应当只规划安装在一台物理服务器上，根据应用需要开设多个数据库用户。
单位网站各页面应当统一联接一个数据库；
（9）可以根据业务需求采用负载均衡技术，提高运行系统处理大并发量访问的能力。
（八）安全需求
1.数据安全
数据在采集过程中的真实性、完整性和及时性，在传输过程中的准确性、完整性，在系统使用中的可用性都将直接影响信息系统的最终结果。
根据数据的存储形态，系统中存在的数据可以分为数据文件和数据库。
为了保障信息系统的数据安全，需要根据数据文件和数据库的特点分别采取不同的安全防护措施。
对于数据文件可以采用加密文件柜的方式保护数据安全，而对于数据库则需要部署数据库访问控制和数据库安全审计进行保护。
2.管理安全
安全管理是网络安全中最重要的部分。
责权不明、安全管理制度不健全及缺乏可操作性等都可能引起管理安全的风险。
在应用安全方面，要注意以下风险：
（1）身份认证与授权控制的安全风险
基于门户服务的信息系统要建立基于统一策略的用户身份认证与授权控制机制，以区别不同身份的用户，并授予他们不同的信息访问和事务处理权限。
仅依靠用户ID和口令的认证很不安全，容易被破解或盗取，会带来很大的安全风险。
（2）信息传输的完整性风险
数据直接在网络的传输过程中存在被篡改的可能性。
（3）数据传输的机密性和不可抵赖性风险
必须保证关键数据传输的机密性和网上操作的不可抵赖性，能否做到这一点，关键在于采用什么样的加密方式、密码算法和密钥管理方式。
3.系统级安全
系统级安全主要体现在物理设备的安全功能以及系统软件的权限设置上。
（1）物理设备的安全措施
在系统设备的选用上，必须对各产品的安全功能进行调查，选用。
要求对系统设备提供容错功能，如冗余电源、冗余风扇、可热插拔驱动器等。
对系统的备份方案在下节进行讨论。
采用各种网络管理软件，系统监测软件或硬件，实时监控服务器，网络设备的性能以及故障。
对发生的故障及时进行排除。
（2）系统软件平台的安全管理
1）操作系统平台的安全管理：
在操作系统平台上，应进行如下设置：
系统的超级用户口令应由专人负责，密码定期变换；
建立数据库的专用用户，系统在与数据库打交道时，应使用专用用户的身份，避免使用超级用户身份；
在系统的其他用户的权限设置中，应保证对数据库的数据文件不能有可写、可删除的权限；
选用较高安全级别的操作系统，时刻了解操作系统以及其他系统软件的动态，对有安全漏洞的，及时安装补丁程序；
2）数据库系统的安全管理：
数据库系统是整个系统的存储核心，所有业务数据都存储在数据库系统中。
数据库的安全直接关系到整个系统的安全。
在本系统中对此考虑如下：
数据库管理员（SA）的密码应由专人负责，密码应该定期变换；
应用程序连接数据库的用户绝对不能使用数据库管理员的超级用户身份；
应用程序连接数据库的用户在数据库中必须对其进行严格的权限管理，控制对数据库中每个对象的读写权限；
利用数据库的审计功能，以对用户的某些操作进行记录；
充分使用视图以及存储过程，保护基础数据表；
对于不同的应用系统应建立不同的数据库用户，分配不同的权限；
（3）主机备份
主机备份依托于中心资源环境
（4）数据备份与恢复
在系统运行过程中，经常会由于设备以及其他因素的原因，导致系统的崩溃，数据库的毁坏。
为了系统数据安全，无论采用何种系统备份方案，也必须进行数据备份。
在系统设计中，应建立一套有效的备份策略，建立完善的备份制度。
在本系统中我们建议考虑如下策略：
备份方式可采用完全备份与增量备份相结合方式进行备份；
1）备份时间频度必须保证至少每天一次；
2）备份周期时间必须保证至少一周一循环；
3）对系统数据库也需定期备份，但备份时间可每周一次或每月一次，但在系统表有所变化时，必须当天进行备份；
4）备份介质可为磁带、可擦写光盘或MO等可移动介质，绝对避免使用本机硬盘；
5）备份设备以及介质必须定期检查和维护，保证备份工作不能由于设备以及介质的原因而耽误；
6）定
升级会员 