近年來，我國校車安全事故頻發(fā)，如幼兒園校車重大交通事故、幼兒遺忘在校車被悶死事件等。校車安全事故造成未成年人重大傷亡，給家庭和社會帶來了巨大的不良影響。尤其是2011年11月16日，甘肅省正寧縣榆林子鎮(zhèn)小博士民辦幼兒園校車嚴重超載，與東風牌自卸貨車迎面相撞，死亡累計人數(shù)達到21人。這次校車交通事故引起全國震驚，社會各界反響激烈，也促使各級政府部門認真思索。國務院很快制定了《校車安全條例》，工信部也在2012年1月公布了《校車安全標準》。政府財政部門加大了對校車的資金投入，購置安全性能更好的車輛作為校車。交通管理部門推出“校車優(yōu)先通行”等管理措施。這些手段無疑都會促使我國校車安全水平提高?？傮w來看，加強校車安全管理，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的技術手段為校車的安全管理提供強有力的保障。

　　1 校車安全管理的主要內容

　　在我國，校車主要是指幼兒園、小學、中學階段的未成年學生專門乘坐的交通工具。由于幼兒、小學生等普遍缺乏安全意識，自我保護能力非常弱，因此校車安全幾乎完全依賴于學校、政府等方面的約束、監(jiān)管。校車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輛對校車的潛在侵害。其次，校車安全還包括校車行駛中學生在車輛內部的人身安全、車輛機械電氣安全等。

　　要保證校車安全，首先需要政府從宏觀層面制定嚴格的管理制度和安全法規(guī)，加大資金投入，鼓勵企業(yè)投入。政府相關部門應該起到主導、協(xié)調、監(jiān)督、服務、保障的作用。其次，學校要加強對校車和駕駛員的日常管理。然后就是采用有效的技術手段來約束和保障校車的安全行駛。規(guī)章制度屬于“軟約束”，人執(zhí)行時容易違背。技術手段具有“硬約束”的特點，往往不因人的主觀因素而發(fā)生偏差。在校車安全管理系統(tǒng)可以采用的技術中，物聯(lián)網(wǎng)技術具有較大的優(yōu)勢。

　　物聯(lián)網(wǎng)技術集傳感、遠程通信、網(wǎng)絡、計算機信息系統(tǒng)等技術于一體。利用處于物聯(lián)網(wǎng)技術核心的射頻識別、全球衛(wèi)星定位、地理信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡技術，能實現(xiàn)對校車機械電氣安全、行駛安全、駕駛員安全、乘車學生安全等進行全面的實時監(jiān)控，為校車安全管理提供最及時準確的基礎數(shù)據(jù)。并且物聯(lián)網(wǎng)技術在交通安全中已經(jīng)有成熟。

　　2 物聯(lián)網(wǎng)技術簡介

　　物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)是指將物體通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等傳感設備，利用通信手段，按約定的協(xié)議，實現(xiàn)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，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。

　　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)和移動通信之后引發(fā)新一輪信息產(chǎn)業(yè)浪潮的核心領域。我國“十二五”規(guī)劃將物聯(lián)網(wǎng)技術的推廣和應用列為發(fā)展的重要內容。物聯(lián)網(wǎng)技術在物流管理、遠程監(jiān)控、智能交通、環(huán)境監(jiān)測、公共安全等方面有著廣泛的應用。

　　射頻識別(Radio Frequency IdentificatiON)縮寫RFID，又稱電子標簽、無線射頻識別，它是物聯(lián)網(wǎng)技術的核心和基礎技術。射頻識別技術利用射頻信號通過空間耦合實現(xiàn)信息傳遞、數(shù)據(jù)讀寫，從而達到識別目的。其最大的優(yōu)點是可以實現(xiàn)無接觸的信息傳遞。

　　RFID技術在校車安全管理系統(tǒng)中主要用于身份識別。

　　全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)縮寫GPS，是指利用衛(wèi)星在全球范圍內實時進行定位、導航的系統(tǒng)。全球應用最廣的是美國的GPS 定位系統(tǒng)，其次是俄羅斯的GLONASS(格洛納斯)系統(tǒng)。我國自主開發(fā)的“北斗定位系統(tǒng)”也已投入應用。GPS技術在校車安全管理系統(tǒng)中主要用于校車測速、定位和軌跡跟蹤。

　　地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System)縮寫GIS，它是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎，在計算機軟硬件的支持下，運用系統(tǒng)工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數(shù)據(jù)，為管理、決策等提供地理信息支持。GIS在校車安全管理中，可以通過圖形的形式描述車輛行駛軌跡、顯示道路通行狀況、定位事故點、調度應急救援，以及提供交通指揮方案等。

　　3 系統(tǒng)功能結構設計

　　校車安全管理系統(tǒng)總體分為三個子系統(tǒng)，對應三個集成的工作平臺，即校車車載子系統(tǒng)(車載平臺)，校車學校管理子系統(tǒng)(日常管理平臺)，政府部門校車監(jiān)管子系統(tǒng)(監(jiān)管平臺)。

　　校車安全管理系統(tǒng)各平臺內部以及平臺間的主要數(shù)據(jù)有：(1)車輛的GPS數(shù)據(jù)，在此基礎上可算出車速、運行軌跡;(2)人員RFID信息，在此基礎上可得到的實時的乘車人數(shù)、每個乘車學生的基本信息;(3)車輛運行時的機械和電氣數(shù)據(jù)，可以將此數(shù)據(jù)和正常的車輛參數(shù)進行比對，判斷校車的安全狀況，對異常情況預警;(4)車內視頻信息，包括實時車內情況，駕駛員、隨車老師的工作情況，學生上下車和家長接送情況等;(5)地理信息、交通狀況、文本信息(如天氣信息、特殊通知等)、監(jiān)管指令等。現(xiàn)給出各子系統(tǒng)通信和數(shù)據(jù)傳輸與接收示意圖，如圖1。

　　4 各子系統(tǒng)主要功能

　　4.1 校車車載子系統(tǒng)

　　校車車載子系統(tǒng)主要包括RFID讀取器、GPS接收設備、視頻監(jiān)控設施、報警裝置和無線通信裝置。高性能校車可以加裝車輛機械和電氣性能傳感設備。

　　車載子系統(tǒng)是校車安全管理系統(tǒng)中的最基礎組成部分，它既傳輸重要的實時原始數(shù)據(jù)，又接受管理平臺的控制信息。為保障車載子系統(tǒng)的平穩(wěn)運行、操作方便，應將車載子系統(tǒng)集成為一個整體操作平臺。車載平臺主要集成以下設施：

　　(1)RFID設備：車載RFID讀取器通過學生佩戴的電子腕帶自動獲得準確的上下車人數(shù);讀取駕駛員和隨車護送老師的身份RIFD.家長接送孩子時，讀取家長持有的遠距離識別RFID卡，通過語音方式讓駕駛員、老師獲取家長信息，避免假冒和錯接。車內的實際載人數(shù)用醒目的數(shù)字顯示在適當位置，避免出現(xiàn)校車停駛時遺留孩子在車上的意外情況。

　　(2)視頻監(jiān)控設備：通過安裝在車內各個關鍵位置的攝像頭完成視頻的采集、存儲，并通過3G高速無線通信網(wǎng)絡將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到學校管理中心。

　　(3)GPS設備：得到校車運行的實時動態(tài)空間坐標信息，并傳輸給系統(tǒng)進行處理和計算。

　　(4)無線通信裝置：選擇3G高速無線通信網(wǎng)絡，保證信號暢通和完成流量巨大的視頻數(shù)據(jù)傳輸。

　　(5)報警系統(tǒng)：當車輛機械、電氣故障時自動報警、自動制動減速;火災時報警并自動啟動滅火裝置;危險情況時與110、120等公共報警系統(tǒng)的自動呼入;手動報警按鈕，特殊情況時駕駛員向學校管理中心發(fā)送報警信號。

　　4.2 學校管理子系統(tǒng)

　　學校管理平臺主要完成對校車的日常管理工作和校車運行數(shù)據(jù)實時上傳給監(jiān)管平臺。校車學校管理子系統(tǒng)網(wǎng)絡采用3G移動通信網(wǎng)絡+高速寬帶網(wǎng)(雙絞線或光纖高速星型以太網(wǎng))的模式。利用無線通信網(wǎng)絡與移動的校車車載平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，通過高速寬帶網(wǎng)絡實現(xiàn)與政府相關部門的監(jiān)管系統(tǒng)的連接。學校管理子系統(tǒng)采用多臺計算機組成局域網(wǎng)，并行完成視頻監(jiān)控信息接收、GPS跟蹤定位、人員和車輛信息實時接收等。學校管理平臺主要功能有：

　　(1)車輛GPS定位跟蹤

　　接收車載GPS發(fā)送來的地理坐標信息定位、跟蹤校車。有條件的學?？梢约优銰IS地理信息系統(tǒng)，將定位信息自動顯示在電子地圖上。管理員能夠獲得校車的準確位置、速度、行駛路徑等。確保校車在正常時段和指定路線行駛，防止超速、擅自更改行駛線路等。

　　(2)文本信息收發(fā)

　　可以對校車的異常行駛發(fā)送警告信息提醒駕駛員，還可以發(fā)送、接收臨時性的短消息、通知等文本信息，比如天氣、路況、異常情況等。

　　(3)RFID信息管理

　　包括各種RFID卡的發(fā)放、數(shù)據(jù)錄入、更新等。

　　此項功能是校車安全管理系統(tǒng)中最重要的功能，能很好地體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術在校車安全管理中應用的好處。

　　系統(tǒng)需要的RFID卡主要有駕駛員卡、教職工卡、學生乘車卡、家長接送卡。其中駕駛員卡、教職工卡兩類卡使用近距離識讀的RFID卡。教職工卡可以細分為學校負責人、校車安全檢查值班員、隨車護送人員卡。教職工、駕駛員的RFID卡還可以用作電子考勤、門禁、系統(tǒng)授權等。學生乘車卡采用電子腕帶，尤其是幼兒園孩子必須使用電子腕帶，便于佩戴和使用。學生RFID卡包含其姓名、性別、年齡、班級、家庭住址、聯(lián)系方式、照片等。家長卡采用遠距離讀取的RFID卡，以方便家長不用上車就可以識別其身份。為確保孩子被安全、正確地送交到家長手中，最好采用"雙卡匹配"安全機制，即家長卡與孩子佩帶的學生卡信息一致時，才允許家長接走孩子。由于有RFID卡，因此學生上下車、家長接送的詳細信息均能被系統(tǒng)自動記錄下來。

　　此模塊還具有的一個重要功能就是動態(tài)獲取車載實際人數(shù)，防止超載。同時通過和學校登記的學生乘車數(shù)據(jù)對比防止學生漏站、誤站，或被遺忘在車里。

　　(4)家校聯(lián)系：主要是供學校/家長通過網(wǎng)絡或短信、電話等方式發(fā)布/查詢校車運行情況、學生乘車情況等。

　　(5)系統(tǒng)維護：錄入基本信息、用戶權限管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析等功能。

　　4.3 安全監(jiān)管子系統(tǒng)

　　安全監(jiān)管子系統(tǒng)供政府監(jiān)管部門使用，比如教育主管部門、安監(jiān)、交通警察等。通過監(jiān)管平臺，監(jiān)管部門可以獲取本轄區(qū)內所有校車運行的實時乘車人數(shù)、視頻、車輛歸屬學校、車速等信息，向學校管理中心發(fā)出監(jiān)管意見;借助行政區(qū)域GIS電子地圖、交通管理與指揮信息系統(tǒng)，監(jiān)管部門還能查看區(qū)域內校車的運行路線，結合交通狀況進行合理的交通指揮，為校車提供便利的通行條件。

　　5 結語

　　校車安全關系到千家萬戶，影響家庭幸福和社會穩(wěn)定。物聯(lián)網(wǎng)技術在交通運輸、公共交通等與校車運營相近的領域有成熟的應用經(jīng)驗，因此基于物聯(lián)網(wǎng)技術的校車安全管理系統(tǒng)的開發(fā)應用具有現(xiàn)實意義和可行性。利用先進的物聯(lián)網(wǎng)技術可以充分發(fā)揮技術手段剛性"無私"的特點，為校車安全筑起一道重要的科技防護墻。當然，由于物聯(lián)網(wǎng)是綜合性很強的技術，現(xiàn)在還沒有統(tǒng)一的技術標準，這也給物聯(lián)網(wǎng)技術在校車安全管理系統(tǒng)的應用實施帶來了一定的障礙。另外，校車安全管理是個龐大復雜的系統(tǒng)工程，投入成本和實施難度較大。