科目三考试系统架构图

主要功能模块

为了满足各地用户多样化的需求，系统在功能上被划分为四个主要模块：

  考试管理系统；

  车辆智能定位系统；

  车载视频监控系统；

  车载自动评判系统。

而以上四个系统均为独立系统，任何一个系统都可独立运行而不依赖于其他系统，用户可根据自身的需要选择适合自身的功能。

一）考试管理系统

　　该系统可提供科目三计算机考试最基本的管理功能，可分为控制中心考试管理系统和车载管理系统。通过在考试车上安装人机界面和视频监控录像设备，实现对考生身份认证、考试评判的实时录入、考试成绩的计算机化管理，以及提供考试过程录像的保存和备查。

二）车辆智能定位系统

　　通过对相对固定的实际考试道路进行测绘，将整个考试区域进行数字化处理，并将每个路段所属的基本考试项目准确的在地图上标识出来。在考试车安装 GPS 定位模块，获得车辆的位置坐标，通过无线通讯系统，将考车的位置信息、考生信息、考试内容实时发送到控制中心的电子地图系统，显示所有考试车的当前位置、考试状态等信息；也可对指定考试车进行考试全程的跟踪；对考试中的异常情况进行报警（例如：不按指定路线行驶等）。

三）车载音、视频监控系统

　　考试管理系统中已包含了车内、车外视频监控录像设备，实现了对考试全程进行录像，但仅能对考试录像进行考试后回放。而本系统则提供了对考试视频的实时传输和监控。并提供了三种视频传输方案备选，分别为：多通道 CDMA 传输 : CDMA 双卡无线视频服务器，内置两个 CDMA1X 网络模块，增强无线网络传输带宽 1.8 倍。

　　COFDM 非视距图像传输 : COFDM( 多载波 ) 调制技术逐渐运用到 “ 高速运动中 ” 和 “ 非视通条件下 ” 实现高质量实时图像和数据传输。

　　无线局域网传输 : 采用电信级 WIFI 蜂窝式基站，覆盖能力较一般无线基站强大。

三种视频传输方案的优缺点比较

视频传输方式	优点	缺点
多通道 CDMA 模式	前期投入成本较低	由于网络带宽低，图像质量较差；需每个月支付月租费；
COFDM 模式	图像质量最好，一次性投入后期无费用	前期投入成本较高；需向当地无管会申请使用频段
无线局域网模式	图像质量中等，一次性投入后期无费用	在实际道路上架设基站，有一定施工难度

四）车载自动评判系统

　　在公安部 91 号令中关于科目三考试的评判标准中，有部分评判内容是考核驾驶员的观察、判断、处理能力，这部分评判无法由计算机自动实现，需要由人工进行评判。例如：“上车准备”考试项目中“不绕车一周检查车辆外观及安全状况，不合格；打开车门前不观察后方交通情况，不合格”。所以车载评判系统被设计为计算机评判与人工评判相结合的方式进行。本系统不要包含以下几个关键部分：

　　车载通用传感器组件：以科目二计算机考试系统为基础，主要采集信号有：车辆前进、后退、溜车距离、挡位、磁感定位、发动机转速、点火开关、安全带、门开关、离合器、刹车、手刹、左右方向灯、双跳灯、远近光灯以及各类车辆报警信号（如：气压不足）

　　高精度 GPS 设备：民用 C/A 码导航型 GPS 接收机的单点定位误差在 10M 左右 , 不能满足车辆定位的要求。我公司目前选用的 GPS 定向定位仪，采用特有的导航状态解算算法，用卡尔曼滤波器得到最优的状态估计和偏差估计，定位精度可达 2.5M 左右。

　　惯性导航（ INS ）设备：惯性导航系统（ INS ）是一个自主式的空间基准保持系统，惯性测量装置包括 3 个加速度计和 3 个陀螺仪。可输出运载器在所选择的导航参考坐标系的位置。

　　惯性导航与卫星定位（ INS/GPS ）组合导航系统： GPS 设备优点为定位误差不随时间积累 , 缺点为单点实时定位精度较低，易受干扰。 INS 系统则具有良好的短期精度和稳定性，但其导航误差随时间积累而增大。将两者结合起来用于检测车辆的运行轨迹，能充分发挥两者各自优势并取长补短。尤为关键的是加入了里程计，以脉冲方式提供精度达 2cm 的车辆行驶距离，可使系统的定位精度达到 1M 以内。而为降低成本，组合系统可采用低档惯导，但性能远好于单独使用高档惯导的情况。 通过精确的定位和车辆运行轨迹的采集，结合考试区域的数字化地图，可自动实现相当数量的评判。


五）其他需要注意的问题

　　考虑到目前全国很多用户正在使用我公司的科目二计算机场考系统，而科目三计算机考试系统是在科目二计算机考试系统的基础上研发而成，采用了大量科目二考试系统的成熟技术，为了最大程度的节约用户的投资，只需对科目二考试车增加部分设备即可实现：考试管理系统、车辆智能定位系统、车载视频监控系统这三个子系统的大部分功能，而对于车载自动评判系统也可实现大约 20 － 30 ％的自动评判内容。

　　与科目二考试不同的是由于科目三考试是在实际道路上进行，有相当一部分的评判内容必须根据当地道路的实际情况进行有针对性的设计（主要是需对道路进行实地测绘，并在电子地图上精确标注出所有关键点位置，例如：每一处人行横道、路口、禁停区域、学校区域、禁止掉头区域、公交站点等等）。

　　另外，由于受到不同道路环境、交通状况的影响，不同的考试地点能够实现的自动评判内容也可能存在一些差异。例如：有些道路允许埋设传感器，有些道路不允许埋设传感器。