隨著城市公共交通向智能化、網(wǎng)聯(lián)化方向快速發(fā)展，對(duì)城市客車(chē)的運(yùn)營(yíng)管理、安全監(jiān)控和乘客服務(wù)提出了更高要求。基于控制器局域網(wǎng)（Controller Area Network, CAN）總線的信息集成控制系統(tǒng)，作為一種高效、可靠的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)解決方案，正成為現(xiàn)代城市客車(chē)智能化升級(jí)的核心技術(shù)支撐，并催生了專(zhuān)業(yè)的客車(chē)信息系統(tǒng)集成服務(wù)。
一、系統(tǒng)核心架構(gòu)與技術(shù)原理
該系統(tǒng)以高速、可靠的CAN總線為骨干網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建了一個(gè)分布式、模塊化的車(chē)載信息控制平臺(tái)。其核心在于將客車(chē)內(nèi)部原本孤立的關(guān)鍵子系統(tǒng)——如發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU）、車(chē)身控制模塊（BCM）、儀表盤(pán)、車(chē)載信息終端、視頻監(jiān)控、客流統(tǒng)計(jì)、投幣機(jī)/刷卡機(jī)、故障診斷接口等——通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的CAN協(xié)議進(jìn)行互聯(lián)。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：
1. 高可靠性： CAN總線采用差分信號(hào)傳輸和多主站結(jié)構(gòu)，抗電磁干擾能力強(qiáng)，單個(gè)節(jié)點(diǎn)故障不影響網(wǎng)絡(luò)整體運(yùn)行，非常適合客車(chē)復(fù)雜的電磁環(huán)境和長(zhǎng)距離布線需求。
2. 實(shí)時(shí)性與高效性： 采用非破壞性仲裁機(jī)制，保證了高優(yōu)先級(jí)信息（如緊急制動(dòng)信號(hào)、故障報(bào)警）的實(shí)時(shí)傳輸，帶寬利用率高。
3. 擴(kuò)展性與靈活性： 模塊化設(shè)計(jì)使得新增功能設(shè)備（如新能源車(chē)電池管理系統(tǒng)BMS）可以方便地接入網(wǎng)絡(luò)，便于車(chē)輛功能升級(jí)與定制。
二、系統(tǒng)主要功能模塊
一個(gè)完整的基于CAN總線的城市客車(chē)信息集成控制系統(tǒng)通常涵蓋以下功能模塊：
- 車(chē)輛狀態(tài)監(jiān)控與故障診斷： 實(shí)時(shí)采集并顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、油壓、車(chē)速、里程、電池電壓等關(guān)鍵參數(shù)。系統(tǒng)能自動(dòng)解析CAN總線上的故障碼，實(shí)現(xiàn)預(yù)判性維護(hù)，并通過(guò)無(wú)線通信模塊（如4G/5G）將數(shù)據(jù)上傳至運(yùn)營(yíng)管理中心。
- 車(chē)身智能控制： 集中控制燈光、車(chē)門(mén)、空調(diào)、雨刮、除霜器等車(chē)身電器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作（如到站自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)提示）和節(jié)能管理。
- 運(yùn)營(yíng)信息管理： 集成刷卡/掃碼支付、客流自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、電子路牌顯示、自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)站等功能，實(shí)現(xiàn)票務(wù)數(shù)據(jù)、客流數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集與同步。
- 安全與視頻監(jiān)控： 集成駕駛員行為監(jiān)測(cè)（DMS）、高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、360環(huán)視及車(chē)廂監(jiān)控視頻流，所有報(bào)警和視頻數(shù)據(jù)可通過(guò)CAN總線觸發(fā)并經(jīng)由車(chē)載網(wǎng)關(guān)上傳。
- 乘客信息服務(wù)： 通過(guò)車(chē)內(nèi)顯示屏提供到站信息、換乘提示、新聞天氣等，提升乘客體驗(yàn)。
三、信息系統(tǒng)集成服務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
將上述硬件與軟件模塊無(wú)縫整合，形成穩(wěn)定、高效的整體解決方案，依賴(lài)于專(zhuān)業(yè)的信息系統(tǒng)集成服務(wù)。該服務(wù)貫穿于系統(tǒng)的全生命周期：
- 需求分析與方案設(shè)計(jì)： 深入理解公交運(yùn)營(yíng)企業(yè)的具體需求（如成本控制、調(diào)度效率、安全標(biāo)準(zhǔn)），設(shè)計(jì)定制化的系統(tǒng)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蛥f(xié)議應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)。
- 硬件選型與集成： 選擇合適的CAN網(wǎng)關(guān)、各類(lèi)控制節(jié)點(diǎn)、傳感器與執(zhí)行器，確保硬件兼容性與可靠性。解決不同供應(yīng)商設(shè)備間的通信協(xié)議（如J1939、CANopen等）統(tǒng)一問(wèn)題。
- 軟件開(kāi)發(fā)與數(shù)據(jù)融合： 開(kāi)發(fā)車(chē)載中間件和上層應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的解析、融合與邏輯控制。開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)中心平臺(tái)軟件，用于接收、存儲(chǔ)、分析和展示車(chē)輛遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)。
- 系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試： 在實(shí)驗(yàn)室和實(shí)車(chē)環(huán)境中進(jìn)行嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)通信測(cè)試、功能測(cè)試、壓力測(cè)試及電磁兼容性測(cè)試，確保系統(tǒng)穩(wěn)定。
- 部署、培訓(xùn)與運(yùn)維支持： 負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安裝部署，對(duì)駕駛員和維護(hù)人員進(jìn)行操作培訓(xùn)。提供持續(xù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障排查、軟件升級(jí)和數(shù)據(jù)分析服務(wù)。
四、應(yīng)用價(jià)值與未來(lái)展望
實(shí)施基于CAN總線的信息集成控制系統(tǒng)及專(zhuān)業(yè)集成服務(wù)，能為公交企業(yè)帶來(lái)顯著價(jià)值：提升車(chē)輛安全性與可靠性、優(yōu)化運(yùn)營(yíng)調(diào)度效率、降低維護(hù)成本、改善乘客體驗(yàn)，并為實(shí)現(xiàn)車(chē)路協(xié)同、自動(dòng)駕駛等更高階的智能交通應(yīng)用奠定數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。
隨著車(chē)載以太網(wǎng)、5G-V2X等新技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)架構(gòu)將向混合網(wǎng)絡(luò)、云端協(xié)同演進(jìn)。但CAN總線因其在實(shí)時(shí)控制領(lǐng)域的不可替代性，仍將是底層核心網(wǎng)絡(luò)之一。信息系統(tǒng)集成服務(wù)也將更加注重?cái)?shù)據(jù)價(jià)值的深度挖掘，向提供綜合性的“車(chē)輛運(yùn)營(yíng)即服務(wù)”模式轉(zhuǎn)型，推動(dòng)城市公共交通的全面智能化升級(jí)。
