智能车载一体机：AI融合赋能多场景交通，引领智慧运营与安全新范式

　　一、总体介绍

　　北京城建智控科技股份有限公司(以下简称“城建智控”或“公司”)成立于2014年10月，是北京城建集团科技产业化板块的重要组成部分。公司致力于成为国内领先的“数字城市 ”综合解决方案服务商，重点服务国家“数字经济 ”战略，打造集“设计、研发、制造、集成、运维 ”为一体的数字技术一站式服务体系。公司是国家高新技术企业、国务院“科改示范企业”、国家级专精特新“小巨人”企业、北京市“隐形冠军”企业、北京市市级企业技术中心、首都文明单位。

　　公司作为交通行业第一家拥有设计背景的智慧城轨综合解决方案提供商、中国第一家专注交通云平台业务的国有控股公司，在青岛城运控股集团的数字化转型进程中发挥了关键作用。公司组建专业研发团队为青岛城运数字科技有限公司量身定制智能车载一体机，成功实现驾驶员行为监测、车辆实时管控等核心功能，为构建智慧化运营管理体系提供了有力支撑。

　　“十三五”至“十四五”十年间，城市公交车辆保有量每五年新增约10万辆。作为城市公共交通主力，公交系统数字化转型已成必然趋势，其发展正从传统通勤运输向技术融合与生态重构的产业升级转变。今年是“十五五”规划开局之年，在政策与市场双重驱动下，行业加速向融合智慧设备与人工智能的智慧化道路迈进。然而，在快速发展的同时，公交行业仍面临多重挑战：

　　(一)安全隐患问题

　　盲区事故高发：公交车存在 6 大盲区，由于车身较大，司机在驾驶位难以通过后视镜全面观察车身周围环境。据统计，全球每年因机动车驾驶盲区引发的交通事故高达 50 万起，占所有安全事故的比例超过 30%，严重威胁乘客及道路参与者的生命安全。

　　安全管理漏洞：疲劳驾驶失控现象频发，司机连续驾驶超 4 小时后易出现反应迟钝，由此导致的事故占比较高。同时，对于司机突发疾病缺乏实时监测手段，难以做到及时预警。此外，事后追责主要依赖人工抽查或行车记录仪回放，无法主动干预风险，使得安全管理处于被动局面。而且公交车自重较大，一旦发生碰撞，不仅维修成本高昂，还极易引发人员伤亡纠纷，主动安全功能的缺失成为安全事故的一大诱因。

　　(二)调度效率与协同难题

　　调度响应滞后：传统人工调度模式难以适应客流动态变化，导致车辆空驶率居高不下。高峰期运力紧张与平峰期资源闲置并存，人力资源配置失衡。面对突发路况时，应急响应机制不健全，绕行决策效率低下，既增加了运营成本，又影响了服务质量。

　　数据利用不足：实时客流分析、到站时间等数据的能力不足，错误率高且线路优化滞后，无法为科学调度提供有效支撑。同时，不同线路独立调度，难以共享运力资源，跨线路支援效率低下，空驶里程占比较高，制约了整体运营效率的提升。

　　(三)运营成本压力大问题

　　盈利困境：近年来，公交客运量呈下降趋势，公交运营公司收入明显减少，经营难度加剧。公交行业普遍面临高成本、高度依赖补贴的问题，部分地区甚至出现线路停运的情况，亟须通过数字化转型来缓解经营压力，实现可持续发展。

　　(四)设备运维与升级困境

　　维修效率低下：当前公交车设备多采用集成式设计，功能模块封装在不可拆卸的机箱内，一旦某一部件故障，需整体更换设备，维修成本高。而且故障定位需拆解整机检测，耗时较长，通常需数小时至数天，备件依赖性强，导致车辆停运时间延长，影响正常运营。

　　升级成本高昂：硬件升级需更换整机，旧设备无法复用，造成资源浪费。例如从4G升级至5G需采购新设备，导致成本激增。同时，集成式设计难以兼容新技术模块，设备生命周期短(通常仅3-5年)，无法满足公交智能化升级的持续需求。

　　针对上述行业痛点，本项目立足城市交通数字化转型需求，秉承“资源优化、机制创新、技术赋能”理念，由城建智控创新研发了智能车载一体机解决方案。该方案集成了视频监控、车载调度、数据采集及AI智能分析等多项功能，通过技术创新为城市公交系统提供全方位智能化支持，助力行业高质量发展。

　　二、主要做法

　　本案例面向公交、客车及特种车辆领域，推出高性能车载智能一体机。设备集成多类型工业级接口，具备车辆数据实时采集、多路视频监控、本地存储及远程传输等核心功能。采用创新模组化架构，通过软硬件协同实现硬件模块热插拔与软件组件动态加载，既保障车载环境稳定运行，又支持功能灵活扩展与无缝升级，有效满足智能网联车辆持续迭代的技术需求。

　　本案例中，设备通过4G/5G网络接入中心调度平台，实现实时数据传输与调度指令接收;同时向下兼容摄像头、PIS显示屏等各类车载终端设备，提供统一数据接入能力。这种双向通信设计既保障了车辆数据的完整性与时效性，又为上层智能应用提供了可靠的数据支撑。

　　
图 车载一体机系统架构

　　(一)智能调度：运营更精准高效

　　本案例车载一体机革新了传统公交依赖人工调度与基础定位的传统模式。通过融合GPS/北斗定位、客流统计及视频监控等多源数据，系统实时追踪车辆运行状态与客流动态。基于AI算法的智能排班系统动态优化发车间隔，显著提升车辆准点率与运营效率。同时，智能报站系统依据实时客流与车辆位置自动调整报站策略，提升乘客服务精准度。

　　(二)远程运维：大幅降低运维成本

　　传统公交设备维护依赖人工巡检，效率低且难以及时发现隐患。本案例通过实时监控设备状态实现故障预警，并借助远程运维系统，使大部分问题可通过OTA升级或远程调试解决，显著减少了现场维护需求。模块化设计支持关键部件热插拔更换，进一步降低了维护难度与成本。

　　(三)安全层面：全程安全保障

　　本案例采用了先进的AI视觉分析技术，系统能够实时监测驾驶员的状态，准确识别疲劳驾驶、分心驾驶等危险行为。通过前向碰撞预警、车道偏离预警等功能，有效预防潜在的行车风险。当检测到异常情况时，系统会立即触发报警机制，联动后台调度中心进行应急处理。这些功能的应用显著提升了公交运营的安全水平。

　　(四)绿色节能：更环保运营模式

　　为响应国家“双碳”战略，本案例还特别注重绿色节能方面的优化。通过精准的客流统计和数据分析，系统可以智能调整运力配置，避免资源浪费。在低客流时段，系统会自动进入节能模式，通过调整设备运行参数来降低能耗，实现更加环保的运营。

　　三、取得成效

　　本案例凭借其创新的技术设计和可靠的性能表现，在青岛公交系统实现了从试点到规模化的成功应用，取得了显著的市场认可和运营提升效果。

　　2023年，本设备在推向市场的首年即获得青岛公交集团的采购订单，首批设备在市区主要公交线路上完成安装部署。在试运行阶段，产品展现出良好的适应性和稳定性，各项功能运行正常，有效提升了公交线路的运营效率和服务质量。特别是在客流高峰时段，系统的智能调度功能显著改善了车辆准点率，减少了乘客候车时间，获得了公交公司和乘客的一致好评。

　　基于首批设备的优异表现，青岛公交集团在2024年启动了更大规模的采购计划。新一批设备覆盖了市区更多公交线路，包括快速公交系统。升级后的智能调度系统明显提升了整体运力利用率，降低了空驶率，为公交公司节约了可观的运营成本。