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智能公交精选(九篇)

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智能公交

第1篇:智能公交范文

最近在报纸上看到一则消息:8月24日在武汉市召开的中国城市公交协会智能公交专业年会上,武汉市公交集团董事长迟旭东透露,武汉市公交集团将利用“世行贷款武汉城市交通项目”投资近5000万元,搭建公交智能调度平台。

公交智能调度平台是集GPS定位技术、GPRS通信技术、GIS地理电子信息技术于一体的综合性平台。管理人员可通过平台的电子地图,实时监控车辆运营的轨迹和速度,发现异常时能立即警告提示,可以及时预防事故发生;乘客通过公交车站的电子显示屏,就可知道公交车距离公交站点有多远;公交车的车载电子装备可以自动报站,过弯道前会提醒乘客站稳扶好。

据悉,全国很多城市都搭建了类似的公交智能调度平台,但是出现问题的情况也很多。江苏省某市的市民在网上发帖抱怨,他们所在的城市花费大额资金建造公交车站电子显示屏,但是这些高科技产品形同虚设,从来都没有亮过;浙江省某市在市政府附近的公交车站立了一块电子显示屏,但如同聋子的耳朵,而且做工粗糙;北京市公交车内部的电子装备也经常出现问题,不是车载电子显示屏显示的时间不准确,就是自动报站设备报错站名……这样的情况不胜枚举。

信息化建设既需要实际需求来支撑,也需要相应的软硬件环境。没有实际需要,只是盲目地跟风建设,已建成的信息化系统只能成为摆设。同样,没有配套的软硬件环境,信息化建设也不可能取得成功。公交智能调度平台建设也一样。有些城市根本没有智能交通的需求,搭建这样的平台只是为了追求某种政绩;有些城市的交通基础设施不健全或者通信系统不健全,还不具备智能交通的条件,没有公交智能调度系统生存的环境。此外,有些城市的公共交通部门在花费巨资搭建这样的智能调度平台时,只考虑了当前的投入问题,没有考虑日后的产出问题,导致以后的可持续运营成为难题。这些都是导致公交智能调度平台建设失败或问题频出的原因所在。

为方便市民出行,改善城市交通,建公交智能调度平台当然是个好事。但是,要想使公交智能调度平台不再成为摆设,公共交通部门在搭建这样的智能调度平台之前,至少要认真思考以下三个问题:首先,城市的公共交通是否确实需要智能调度;其次,是否有配套的交通基础设施、通信设施等硬件环境,以及系统内工作人员的信息化素质等软件环境;再次,要解决好日后系统的正常运营和维护问题,巨额投入后的运营和维护费用也很庞大,只靠公交车的日常运营收入恐怕很难维持。除了由政府财政补贴以外,还应该利用一些创新手段,比如,车载电子显示设备以及站点电子显示屏的广告收入、短信报站服务收入等。三思而后行,对公交智能调度平台的建设会有很大裨益。

第2篇:智能公交范文

关键词:关键词: GPS接收;定位;报站;智能公交; 数据发送

中图分类号:TP39    文献标识码:A    文章编号:

    1.引言

    现在智能公交系统并没有普及到每个城市,即使有的城市已经运行,试行的结果并不很理想,报站不准确,公交的服务没有全面考虑到市民乘车的各项需求,存在设计不合理,报站内容不正常、错误显示或者干脆不显示,由于通信中断、数据丢失导或电源切断、高楼大厦的遮挡导致GPS信号无法收到等原因致自动报站无法正确更新。因此大多城市的公交还是采用通过手工按键来进行报站,也存在漏报或错报。

    本文设计提出了以GPS(Global Positioning System))定位来实现智能公交系统的设计,达到了完整的智能化公交服务。

    2. GPS与智能公交系统的关系

    智能公交系统采用全球定位系统GPS (Global Positioning System) 接收机进行数据采集,包括精确的经纬度、方向、当前时间。并获取与定位相关的有效性和可信度的信息,公交车载终端系统根据车辆这些位置信息进行自动报站等服务,并将定位数据等信息反馈给中心,中心进行分析,判断,计算再将结果中心分发给电子站牌,电子站牌接到信息及时更新其显示信息,从而实现完整的自动服务,实现公交车辆的自动报站、监控调度和指挥,使出行者能够通过电子站牌了解车辆的到达时刻 及相关信息。

    以下是GPS在智能公交系统主要的应用

    1) 定时自动报站,这是GPS在公交系统中最大的应用,通过GPS接收机接收车载终端产生的定位数据,GPS就是一种定位信息,车辆某一时间的位置与报站器内预先存储的车站经纬度进行比较判断,根据判断结果自动输出语音报站,显示交通信息和文明用语等。

    预先存储的车站经纬度(语音播放触发点)可以预先通过接口成批灌制。但由于道路情况千变万化,预先灌制的数据可能与实际情况有偏差。自动报站器具有学习功能,即车辆在第一次行驶过程中由驾驶员按照平时习惯按键播放语音,报站器自动记录驾驶员按键时所处的位置,作为语音播放的触发点,今后就可不需人工干预进行自动播放。使用过程中,驾驶员还可以根据实际需要插入、删除和修改触发点的位置。

    2) 对于所查询车辆的选择可以按单辆车、部分(分组)或全部车辆进行,选中车辆的实时位置信息和行驶数据信息将向管理中心报告。位置信息包含经纬度值,行驶状态信息包括时间、速度、方向、设备故障信息等。

    3) 报警功能 车载终端设备可配置紧急报警开关(手动或脚踏),在有紧急情况如遇劫、求助等发生时,当驾驶人员按下按钮后车载终端会马上执行向管理中心的报警动作;管理中心接收到报警信息后立通知各方人员,根据收到的定位信息为值班人员提供及时完整的报警信息和精确位置。

    4) 历史轨迹上传及轨迹回放  车载终端上存储的历史轨迹记录可以由中心通过无线方式按照时间段提取后存储于中心,轨迹点可以在管理中心电子地图上回放以重现车辆的行驶过程。如果有交通案件发生,可通过定位信息可以找到其驾驶员。当然也有利于其他一些情况的城市管理。

    5) 越界/超速报警  根据定位信息,可以得出在单位时间的时速,由中心系统下发速度的上限值到车载终端并由车载终端保存该设置,在行驶过程中若判断实际行驶速度超出速度上限值立即执行向监控中心上报超速报警信息的动作;中心系统亦可下发活动区域的属性数据到车载终端并由车载终端保存该设置,在行驶过程中若判断出不在活动区域内则先给驾驶员报警,如果持续的时间内驾驶员不立即执行,后就会自动向监控中心上报越界报警信息的动作。中心系统记录报警信息立即记录。当然慢速也是不可以的。

    6) 指定行驶路线和行驶时间  可将具体的路线和允许偏离距离由管理人员设定在车载单元内,由车载单元结合实时位置动态判断,若偏离指定的线路,并将偏离指定线路的信息通过无线方式上报到指定的监控中心,线路和允许偏离距离参数可由监控中心通过无线方式动态设定。由于路况信息要临时变更也可以的。驾驶员不及时到位情况也可以通公交车定位信息了解。

    综上所述,智能公交的服务都离不开GPS的定位信息,整个由于GPS的数据才能进传送的自动化服,因而智能公交服务系统的设计与实现是建立在GPS的基础上展开的。

    3. 基于GPS定位的车载终端设备总体组成

    智能公交系统中车辆自动报站是其中一大关键,下面从车载终端为例作出详细的设计,

    公交系统由定位/通信主机(带外部接口)、LCD显示屏、操作面板/通话手柄、自动报站器和其他外部设备(如乘客计数器、计价器、控制输出等)组成,对于公交车,则没有计价器部分,它的组成如图1所示。

    定位/通信主机是车载系统的核心部分,负责定位数据的获得、信息的传输、收集外部接口采集的信息、控制LCD显示屏的显示,使系统中个部分协调工作。定位数据除按设定的时间间隔通过无线通信网络发送外,还将每秒获得的定位数据传送到自动报站器,由其与报站器中预先存储的线路信息(如车站位置)进行比较、判断,进行自动报站。

 

                              图1车载设备的总体组成结构图

    3.1 车载终端定位/通信终端

    由GPS模块获取每秒的定位数据,然后源源不断地传输到中央微处理器,与预先存储的方向位置比较,吻合时发出触发信号,提取存储器内的语音文件自动播音,通知显示模块进行及时更新,公交车内面对乘客报站,同时车辆终端通过无线通信发给中心,由中心及时获取车辆到站或出站消息,中心再分发给电子站牌。电子站牌接收到调度中心的数据也相应的进行显示,为候车的市民提共全方位的服务。

    定位通信终端主机由中央处理器、GPS模块、无线通信模块、电源适配器和外部接口组成,如图2所示。

 

                                      图2 定位通信终端的组成示意图

    1)中央处理器

    中央处理器采用ARM系列高档微处理器,控制GPS数据的获取、发送,接收监控调度中心的信息,控制键盘、显示屏工作,并可通过外部接口采集外部设备提供的信息和控制外部执行设备。

    处理器内嵌ISP控制程序,配合被划分为两部分的APROM(应用程序存储区),可实现控制软件的在线更新。

    外扩存储器用来滚动存储不小于1个运营日的定位数据和其他设置参数等,用于在通信中断 时存储定位数据,以便在通信恢复后补传定位数据。存储器采用Flash存储器,既可方便地进行在线电擦除/写入,又不易因挥发导致数据丢失。

    2)GPS模块

    为使车载终端在受到遮挡后能尽快地恢复定位能力,本方案采用具有DoD功能的GPS接收模块,使得定位信号丢失后能在2秒内重新捕获定位信号,现有的GPS模块采用台湾鼎天的REB-21,选用的参数指如下:

 定位经度:<20米(无干扰);动态性能: 515米/秒;加速度: 4g

 震动: 20米/秒3;接收机灵敏度:>130dBm@仰角5°;启动时间: <60秒;

 重捕获时间:<2秒;自动搜索时间:<120秒;

 GPS天线接口: SMA/BNC/SMB/MMCX

    3)无线通信模块 无线通信可采用GPRS方式也可以采用其它,采用SIMCOM公司的SIM100,当信号丢失时,硬件可以采用蓝牙模块地补偿,通过蓝牙可以与附近的电子站牌联系,软件可以依赖于经验速度进行预算,从而补偿报站。

    4) 电源适配器

    车载终端的供电采用车载电源,为防止电源波动对设备的影响,采用开关稳压和线性稳压相结合的稳压方法,既保障供电稳定,又保证车载电源转换过程的高效率,以节省车载电源有限的容量。

    5)外部接口

    外部接口备有8路TTL电平接口用于外部设备数据的输入输出。4组常开/常闭继电器(光耦合)输出端子,用于控制外部设备,如语音报站时降低车内媒体播放音量,或在遇劫时受监控中心控制切断汽车电路/油路等。另预留3个EIA RS-232/485串行口,用于需要串口连接的设备。在无线通信失效的情况下也可以作为软件更新或成批下载定位数据的备用手段。

    4. 车载终端内部GPS数据处理

    当GPS指示灯处于闪烁状态表示正在接收,处于正常工作状态中,在公交车终端安装GPS接收机,它就可以不停地接收定位信息,车载终端的CPU根据GPS包进行检查、处理和校验,只要当GPS包收到数据有效才可以进入下一步的自动服务,播放语音,这个GPS数据即当前车辆所处的瞬间位置,当收不到GPS包或是格式不正确时都需要驾驶员手工按键或采用补偿方式实现各项服务。GPS数据的格式,都是以“$”符号开始,可以此判断是否开始接收GPS数据,流程图在此略。

    5. GPS数据包相互发送控制

    综上所述,在运营过程中,GPS包在整个调度中心,车载终端,电子站牌要进行相互的发送,运行时车载终端把准备好的GPS包周期发送给调度中心,因为实时性很强,定位数据随时变化,时间过去就无效,因此不需要回应,调度中心接受后自行作相应处理。在此以车载终端与调度中心为例,以下为相互发送示意图如图3所示

                                                   

                        图3 车载终端与调度中心GPS发送控制流程

    5.1 车载终端与调度中心发送GPS包流程描述

    车载终端预先设置好GPS包发送计时器;即过多久间隔发送一次GPS包,当待计时器开始触发,判断是否发送GPS包,如果是,开始发送,否则再进行等待判别。

    车载终端收到,开始判断消息是否有效,若是错误消息丢弃,判断是不是属于本类消息有效的数据,如果是进行处理,若是错误消息丢度。调度再将信息分发电子站牌,数据处理流程大同小异,在此不作详细说明,另外流程图略。

    本文对GPS在智能公交系统中的应用进行了详细的说明,对有关GPS的部份进行了完整的研究与设计,而且进行了优化,研究了车载终端内部GPS数据处理,车载终端与电子站牌之间GPS数据发送的过程,从而完善了智能公交系统的服务。智能公交系统报站的准确性和便利性依然是现在面临的一大难题,当GPS数据丢失时,各种补偿方案要能够保证公交服务的正常运行,今后还有待进一步研究。

参考文献:

[1](美)卡普兰著,寇艳红译.GPS原理与应用[M],电子工业出版社,2007

[2]胡大伟,郭晓汾,智能运输系统的发展与对策,西安公路交通大学学报[J],2010. 20(1)

[3]陆锡明.快速公交系统[m],同济大学出版社,2005

[4]文雄军.基于GPS定位的智能公交服务系统研究与设计[D].长沙:中南大学,2007.

[5] 田丁.基于ARM9手持GPS定位系统的研究与实现[D].武汉理工大学,2008

第3篇:智能公交范文

一、硬件电路的组成

公交车由以下几个功能电路构成:单片机主控电路、供电电路、复位电路、电机驱动电路、文字显示模块、信息采集电路、语音播报电路。采用八位单片机AT89C58作为主控芯片,稳压电源采用LM2940、LM1117-3.3稳压芯片,采用BTS7970作为电机驱动芯片,采用红外传感器、超声波传感器实现寻迹、避障功能,文字显示采用16*16LED点阵模块,利用干簧管进行站台识别,利用ISD4004数码语音芯片实现语音报站。从而实现公交车的智能化。

(一)系统框图

(二)驱动电路

该驱动电路由BTS7970、74HC244芯片以及少量外围器件组成。BTS7970是一个完全集成的大电流的一半桥电流驱动,具有电流检测与诊断,过电压保护等优点;74HC244芯片内部共有两个四位三态缓冲器,使用时可分别以1C和2G作为它们的选通工作信号。当1C和2G都为低电平时,输出端Y和输入端A状态相同;当1G和2G都为高电平时,输出呈高阻态。

(三)信息采集模块

E18-D50NK红外传感器,是一种集发射与接收于一体的光电传感器。检测的距离可以根据需求进行调节。该传感器具有以下优点:探测距离远、受可见光干扰较小、价格便宜、便于安装、使用方便等。该系统就是通过E18-D50NK红外传感器来进行道路信息的采集。S-100超声波测距模块,其检测距离可达2cm~4.5m,拥有2.4-5.5V的宽电压输入范围,静态功耗低于2mA,自带温度传感器对测距结果进行校正,工作稳定可靠。该系统就是通过US-100超声波测距对周围环境以及前方障碍进行检测。

(四)语音播报电路

该语音播报电路以语音芯片ISD4004为核心,该电路由单片机控制电路、语音录入电路和语音播放电路组成。通过录入电路将各站信息存储于芯片内部以供播放时使用;通过单片机控制实现各站播报;播放电路采用LM386音频功率放大器驱动音响实现放音。

(五)供电电路

该供电电路采用LM2940-5.0、LM1117-3.3作为稳压芯片。LM2940-5.0是输出电压固定的低压差三端稳压器,内含静态电流降低电路、电流限制、过热保护、电池反接和反插入保护电路;LM1117-3.3是一个低压差电压调节器系列,提供电流限制和热保护。

LM1117-3.3负责给语音播报电路提供一个稳定的工作电压,LM2940-5.0负责给其它部分提供稳定的工作电压。

二、软件的设计

图2 程序流图

实现智能公交控制的主程序如下:

#include"main.h"

uchar P_num;

void ISD_bank()

{

ISD_play_now(P_num++);

if(P_num>4)P_num=0;

while(ISD_INT);//等待放音结束

ISD_power_stop();

ISD_power_stop_wrdn();

}

void main()

{

uchar q,i,f;

clk=0;d=0;g=0;

e1=1;e2=1;

delay(2000);

ISD_bank();//播放第一段录音

time_Init();

trig=0;

echo=0;

while(1)

{

if((stop_single==0)|i)

{

e1=0;e2=1; //选通锁存器1

if(q==0)csb_send();

q+=2;i--;

car_track(); //循迹模式启动

}

else //到达公交站

{

i=200;f++;

car_stop();//停车

ISD_bank();//语音报站

e1=1;

e2=0; //选通锁存器2

delay(5);

sda(); //开点阵屏

e2=1;

flag=0; //定时器0为PWM模式

}

if(f==4)while(1);//终点站到了

}

}

三、结果分析

图3是本设计的硬件电路板;图4是本公交车驾驶系统实物。经过分析,电路运行正常,在软硬件的结合下,通过多次调试,达到了设计要求。

图3 硬件电路板 图4 公交车驾驶系统

四、结束语

本次设计是基于单片机的公交车驾驶系统设计与制作。硬件方面:通过选取高性能、高稳定性的芯片,使得公交车的工作十分稳定;软件方便:通过合理的算法以及多次测试,已经能对道路环境进行综合分析和判断。测试结果表明,该公交车驾驶系统达到了设计要求。

参考文献:

[1]何小艇.电子系统设计(第三版)[M].杭州:浙江大学出版社,2004.

[2]郑家龙,王小海,章安元.集成电子技术基础教程[M].北京:高等教育出版社,2002.

[3]王武江.常用集成电路速查手册[M].北京:冶金工业出版社,2004.

第4篇:智能公交范文

电动公交车换电站电池更换充电

1系统设计

1.1系统组成

电动公交车智能换电站主要由以下系统组成:供电系统、充电系统、电池更换系统、监控系统。

1.2充电系统设计

分箱充电机通过与对应动力电池充电架的连接,实现对动力电池的充电,同时通过电池充电架上传的各动力电池BMS信息和充电工位的就位及烟感信息,以实现分箱充电机对动力电池的充电管理。每面分箱充电机屏配置就地监控单元,采集屏内所以分箱充电机和对应电池充电架的充电和状态信息,再通过网络交换机实现与充电系统监控后台的互联。

动力电池标准充电电流为0.3C,考虑到电池管理分阶段充电控制,充电时间约为3小时。

1.3电池更换系统设计

充电架分为两列对称布置在电池更换设备外侧,左侧由7组8工位充电架及右侧由7组10工位充电架组合而成,两侧充电架工位数量共126位。

电池更换设备布置在换电工位和充电架之间,采用轨道行走方式,两侧同时工作。轨道敷设长度与充电架长度一致。整个电池更换过程顺序为:

(1)当车辆进站时,电池更换站监控系统准备更换电池序列,把电池箱所在充电架位置传给电池更换设备,电池更换设备根据系统传来的更换电池坐标位置从充电架上取出电池箱。

(2)车辆停在换电工位并打开电池箱门后,视觉定位系统自动确定电池箱位置,并把电池位置信息传给电池更换设备的控制器,电池更换设备移动到车辆电池仓位置;然后电池箱夹具上的读写器扫描电池箱电子标签,监控系统对电池箱参数进行确认。

(3)确认电池参数后电池箱夹具抓住电池箱并对其解锁,伺服系统运转,取出用过的电池箱;然后电池更换设备转向,把充满电的电池箱装入车辆电池仓内,接着平移和升降,把用过的电池箱放回充电架指定位置。

(4)电池更换设备重复上述动作,直到所有电池箱更换完毕,车辆出站。

(5)对于已用过放回到充电架上的电池箱,监控系统通过电池管理单元BMS得到电池状态信息,如果存在故障,送到电池检测维护间进行检修;如果电池正常,通知充电机对电池补充充电,直到充满电进入换电序列。单侧电池更换动作时间为4~6分钟,整车不超过10分钟。

1.4供电系统设计

站内配置1000kVA变压器2台,与之配套有高压进线开关柜、计量柜、避雷器柜、馈线柜各1台共2套,低压总开关柜、电容器柜、馈线柜共2组,低压联络柜1台.。

10kV两路进线,两台变压器10KV侧采用单母线分段运行,10KV联络方法:I、II段10KV进线当其中一路发生故障时,可互为备用. 每路进线可带两台变压器运行.两台变压器运行当其中一台发生故障时,低压联络开关合闸实施互为备用(条件是变压器负载率小于60%)。

10/0.4kV变压器选用树脂浇注干式变压器,带强迫风冷增容风机及温控仪表。0.4kV低压配电柜选用抽屉式开关柜,配万能型框架断路器和塑壳断路器。每个出线回路均设电能计量。无功功率均为低压集中补偿,补偿后的功率因数大于等于0.9。

继电保护采用智能型继电保护装置,具有过流速断、接地、变压器超温保护和变压器过负荷、低电压报警等功能。

1.5监控系统设计

监控系统实现对整个换电站的监控、调度和管理。包括充电监控子系统、换电监控子系统、供电监控子系统、视频监控子系统、车辆监控子系统等。各子监控系统采用以太网和TCP/IP协议互相连接,实现对整个充(换)电站的数据汇总、统计、故障显示及监控。能够向上一级管理中心传递数据,并接受其管控信息和统一调度。

监控系统由多台工作站或服务器组成,包括监控工作站、应用、通讯和数据服务器等。对充换电过程应实现自动化操控,充电控制自动检测,以及换电过程的指令下发。

监控系统采用分层分布式架构,分为:站控层、间隔层、网络层。其中站控层部署相关服务器和工作站,负责数据处理、存储、监视与控制等;间隔层部署具备测控功能的相关设备,负责数据采集、转发,响应站控层指令,网络层部署相关设备,负责间隔层与站控层之间的可靠通讯。

充电监控子系统通过通讯服务器实时采集处理充电设备数据;数据服务器采集处理间隔层上传的数据以及应用服务器下发的数据;应用服务器负责处理各种充电业务需求;工作站负责系统画面监视以及充电控制的下发等操作。

换电监控子系统通过分散于间隔层的智能就地监控单元实时采集换电设备数据;数据服务器采集处理间隔层上传的数据以及应用服务器下发的数据;应用服务器负责处理各种换电业务需求;工作站负责系统画面监视以及换电控制的下发等操作。

视频监控子系统主要考虑对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候的图像监视,以满足电力系统安全生产所需的监视设备关键部位的要求,同时,该系统可实现换电站安全警卫的要求。

车辆监控子系统采用服务器及浏览器架构。其中服务器负责车辆及车载电池信息数据采集与处理,浏览器负责地理信息数据与车辆数据的人机界面展示。

1.6工艺布置

电动公交智能充换电站单层钢结构厂房,平面轴线尺寸为18m×29m,车间梁底标高为7.5m,建筑面积522m2。布置换电车间、配电室、监控室和休息室,并设置厕所。

2结论

电动公交智能换电站实现了电池全自动、快速更换,使电动汽车充电像燃油车加油一样快捷,有效解决了续驶里程不足的问题。同时,通过对电池组的集中充电与维护,可有效延长电池寿命,提高电动汽车使用经济性。特别适合

城市公交车运行需求,有利于电动汽车的推广应用。

电动公交智能充换电站在南京、天津、青岛等地进行了推广应用,社会示范效应大,宣传效果明显,提升了城市知名度和影响力。充换电站的建设采用大量新技术、新材料,能引领电动汽车行业的发展,起到很好的社会示范效果。以薛家岛电动汽车智能充换电站为例,自2011年7月5日投运,截止2014年7月5日,安全运营1096天,服务公交车250辆,换电次数289971次,服务车辆行驶里程3757万公里,单车日最大行驶里程420公里。

参考文献:

[1]滕乐天,姜久春,何维国.电动汽车充电机(站)设计[M].北京:中国电力出版社,2009.

第5篇:智能公交范文

关键字:RFID;智能公交;智能报站;客流统计

中图分类号:U49 文献标识码:A

射频识别 (Radion Frequency Identification ,RFID)技术的基本原理是利用无限射频信号空间耦合(电磁感应或电磁传播)的传输特性,达到自动识别被标识对象的目的,是一种非接触式的自动识别技术,具有读取方便快捷、识别速度快、数据容量大、标签数据可动态更改等优势,在“智慧城市”建设中有着广泛的应用。“智慧出行”作为“智慧城市”建设的重要组成部分,离不开RFID技术的应用,尤其在智能公交领域更具有广阔的应用前景。

1 车内报站

车内报站是RFID技术在智能公交领域典型应用之一,我们可以在公交线路上的各停靠站点安装RFID远距离读写器,当车辆驶入停靠站点时,读写器读取车辆标签,并将获取到的车辆信息通过以太网上传到信息中心(云变服务器),信息中心通过GPRS网络将到站信息发送到车载显示终端(车载电视或LED显示屏)上,并向语音播报系统发出站台播报指令,语音播报系统进行到站播报,提醒乘客下车。当车辆驶出停靠站点,读写器未在预定的时间内再次上传车辆信息时,信息中心通过GPRS网络将下一站信息发送到车载显示终端(车载电视或LED显示屏)上,并向语音播报系统发出站台播报指令,语音播报系统进行下一站播报,提醒乘客准备。从而实现自动报站,减轻公交驾驶员的劳动强度,提高报站的准确率,避免误报、漏报从而影响市民出行。

2 站台预报

同车内报站系统一样,我们可以利用RFID技术打造站台预报系统,站台上的读写器获取的车辆信息经云变服务器(信息中心)处理后,发往车辆显示终端的同时,也会发往该线路上的各公交站台的信息设备(LED显示屏)展示给乘客从而提高站台预报的准确率。

3客流监控

公交客流实施统计一直是公交行业的重点,更是难点,使公交运行管理还处于经验模式,无法实现精细化、实时化运营管理。RFID技术在客流监控中的使用可以很好的解决这一难题,实现真正OD客流统计。我们可以把公交车打造成移动的感知空间,并对现有的公交卡进行升级改造,形成一卡双芯。以后,只要乘客带着公交IC卡上车,车上的射频读写器就能进行扫描识别,分析出携带公交IC卡乘客上下站台,同时收集到这些相关的数据,通过无线信道传道系统平台,而智能调度中心就能根据这些实时数据进行车辆调度和线路优化。考虑到有部分乘客没有携带IC卡乘座公交车,我们可以借助RFID的定位功能来分析公交车内IC卡的分布的均匀性,从而获得客流拥挤程度,以启动公交调度,缓解客流拥挤。

4 专用车道管理

公交专用道路是保障公交车辆快速通行的重要保证,RFID技术在公交专用车道管理中同样也发挥着重要的作用。我们可以在公交专用线路上安装RFID远距离读写设备,车辆检测设备(如地感和车辆检测器),图象监控设备(摄像头),见图2。

当车辆检测器检测到通道上有车辆行使时,触发远距离读写器读卡,读卡器将读取到的车辆信息(也可能无车辆信息)通过以太网上传至后台管理系统;系统通过预定的算法对车辆的行驶资格进行判定,对判定不合格的车辆,系统向摄像头发出抓拍指令,抓拍到的图象数据存入数据库,作为处罚证据,从而实现公交专用道管理的目的,确保专道专用。

5 信号灯优先

RFID技术同样在公交优先信号灯系统中也有很好的应用效果,我们可以使用龙门架在红绿灯前20—30米安装RFID读写器,见图3。当公交接近路口遇绿灯时,适当延长当前的绿灯相位时间,保证车辆有充裕的时间通过路口;当公交接近路口遇红灯时,适当延长当前的红灯相位时间,减少车辆等候时间,提高公交车辆通行效率。

该应用可以扩展到其他一些特种车辆,如:消防车、急救车、警车等,当上述这些车辆经过时,本着绝对优先的原则,读写器一旦获取到这些车辆的标签信息,信号灯立刻亮绿。为城市建立一个快速的安全保障服务体系。进一步保证居民人身和财产安全。

6 车辆管理

RFID技术作为系统信息采集的有效手段,在公交停车场管理系统中将扮演重要角色。采用了RFID技术的公交车场管理系统,可以实现公交车进出站,信息自动、准确、远距离、不停车采集,使公交调度系统能够准确掌握公交停车场公交车进出的实时动态信息。通过实施该系统,可有效提高公交车的管理水平,对采集的数据利用计算机进行研究分析,可以掌握车辆运用规律,杜绝车辆管理中存在的漏洞,实现公交车辆的智能化管理,从而提高城市公共交通运营调度的管理水平。和传统管理方法相比,具有以下优势:出入速度快 、公交车进出数据准确 、操作方便 、节约运行成本。

总之,RFID技术在智能公交实施中有着不可或缺的地位,不久的将来,我们将可以借助RFID技术构建智能公交感知网,实现人、车、线、站的全面互动,为广大乘客提供更优的公交出行服务。

参考文献

[1]游战清,李苏剑.无线射频识别技术(RFID)理论与应用[M].电子工业出版社.2004.

第6篇:智能公交范文

GPS电子站牌现身上海

“车辆转弯,请注意拉好扶手”,每天,这样的提示语音都会在申城的公交车上响起。不过,在123路公交线路上,类似的提示语言已经与高科技的GPS系统挂上了钩。“语音提示过去都是司机人工按按钮操作的,现在,每个转弯地点的地理信息都被记录下来,车辆临近这个转弯点时,借助GPS定位系统,车辆自动判断地理位置,自动发出相应的提示。司机不用再关心驾驶之外的事情”,上海巴士俊友信息系统工程有限公司虞桂明高级工程师告诉记者。这家公司为巴士集团下属子公司,专职为巴士集团下属车队提供系统整合。

高科技的手段已经陆续应用到巴士集团下属的各条公交线路上。在这些公交车上,安装的设备包括行车自动记录仪、GPS系统、GSM通信系统,此外,投币箱还配备64位技术的光刻钥匙。

社会效益: 既服务又管理

提高社会效益,是公交系统努力的工作方向。落实到一辆公交车的运营实际中,保障行车安全,提供行车信息,准点运营,高峰时刻提高运能,是对公交线路的社会服务要求。但服务无止境,如何才能这四点做到实处,并非容易的事情。比如保证行车安全,但总有不守规矩的司机存在超速,或者不按规则上、下客的现象。

但在整合了上述的三大设备之后,公交车的行车安全就有了可查之据。“行车记录仪,可以准确地记录下每个时点的车辆行驶数据,车门的开关状态,再依靠GSM通信系统,这些数据会实时地发送回后台系统。司机在进站时,就必须在速度为零时开门,否则后台系统会比照开门时间点的速度,记录下边滑行、边开车门的违章事件。离站的情况则相反,必须在速度为零是关门。”如此一来,司机进出站的行为,就被分毫不差地记录到后台服务器中,自然提高了车辆行驶的安全性。在道路行驶中,行车记录仪会自动根据车辆行驶中的及时速度,用语音向司机发出超速等提示语言,并且让乘客知道当前的状况,由乘客对其进行实时监督。

不仅如此,乘客们还能对于公交车到站的时间也能够了如指掌。据介绍,巴士集团下属各线路的车站,正配合上海文广集团,建立新的电子站牌。在这种新的站牌上,乘客可以知道最近的某路公交车何时到站。方便乘客了解是否该继续等待还是乘坐当班的公交车,站牌背后,则是整合了网格技术、GPS定位技术,以及对道路状况预估等技术,通过无线方式进行数据交换,尽可能高地提高预报的精度。同时,电子站牌自身也成为很好的广告媒体渠道,以广告维护系统,达到了经济和社会效益的双重兼顾。

有了乘客的方便,公交司机也从这里受益不少。除了前面提到的自动报站的功能,行车记录仪记录的车辆运行数据通过GSM系统自动转发到后台系统中,也为司机在面临交通事故等非常状态时,提供了可靠而有效的证据,为司机避免法律纠纷提供了一种途径。

事实上,公交车辆的智能化给司机带来的好处还有更多。例如,公交车辆在进行安装车载电视、音响设备等改装之后,耗电量已经超过了原先的设计,一旦发生电流过载现象,后果不堪设想。这成了影响车辆安全的一大新隐患。有了行车记录仪,车辆工作中的电流情况等数据同样会被发回后台系统,便于监督车辆在电路上的异常情况,争取做到早发现、早解决。

经济效益: 节省每一分钱

说到经济效益,普通乘客或许无法体会到今天公交系统运营的成本压力。“油价在不断上涨,公交线路即使空驶也要保证出车,巴士集团自身又是上市公司,这些压力对于巴士集团来说,都是绕不过的坎”,虞桂明说到。

不过,在信息化技术不断整合、普及之后,“光是减少车辆空驶距离,就为车队省下了很大的开支”。

过去,公交车的运行线路是从停车场到线路的始发站,然后开始一天的运营。但有了信息系统之后,巴士集团的公交车辆可以从这条线路的任一中途站点进入运行,不必到始发站等待排班。不仅如此,各条线路的车辆还可以机动灵活地调入高峰线路,提高高峰线路的运能,提高社会服务质量。而司机在换线路时,只需要刷卡,就可以调整路线,车辆自身的系统就会自动将头、腰、尾部的显示牌换成新的线路,连途中的提示语音也同步更换,真正做到了“随需应变”。

由自由调配车辆这一优势出发,又为整个巴士集团省下了很大一笔备用车辆费用。巴士集团总计有7000余辆公交车,在上这套智能化系统之前,为了保证重点线路在高峰时段的运力,每个分公司总要保证一定量的备用车辆,比例一般在10%左右。按照这个算法,整个巴士集团要预备多达700辆备用车。这些车辆的使用频率相对较低。在过去成本控制不严格、公交车成本较低的情况下,备份车辆消耗大量成本的问题并不严重。但是,进入20世纪90年代后,公交车档次不断提高,每辆车的成本也上升到70~80万。如果继续保持原有数量的备用车,毫无疑问,这对巴士集团而言,资金占用是非常严重的。但有了系统之后,每个分公司保留的备用车辆大大减少,原来的备用车可以放心投入到运输中去,一去一来,省下的采购、维护费用达到了上亿元之多。

不仅调度节省开支,有了GPS等系统的支持,对于各分公司领导擅自调用车辆用于私用的事情,也从根本上得到了治理。比如车辆只要没有在规定线路上行驶,都会被视为异常情况,会被事后进行调查: 到底是道路问题而临时改道,还是公车私用。而在加油方面,由于加油卡与系统进行了信息整合,每辆车辆究竟加了多少油,是否有异常情况,都能被后台系统直接发现。

公交车上还有一把可靠的“钥匙”――64位光刻钥匙。别小看这把钥匙,由于其具有唯一的特性,每个投币箱的开启,只能由这把全世界惟一的光刻钥匙开启,同样的钥匙只有三把,分别由该线路的乘务员、巴士俊友和集团三个地方保管。其他人无法打开投币箱,从源头上堵住了被偷窃的可能,又能跟踪到人。究竟是谁,在什么时间开启票箱的,一目了然。

未来任务: 智能化调度

“法国一家有1400辆公交车的公交公司,内外勤人员总计在3000多人,而巴士集团7000辆车,却有60000多人。两两相比较,我们就能看出巴士集团还有很大的潜力可以挖掘”,虞桂明说到。

巴士集团下一步挖掘的空间就在调度工作上。调度是节省成本的重要手段。当前,上海的公交线路依然主要依靠调度人员的人工排班,而且每条线路都是双边调度,即在公交线路的两端设立调度员。这种制度的缺陷是,虽然能够保证进出两个终点站的时间符合间隔要求,但对于中途各个站点是否按要求均匀到达,并不能保证。此外,两头调度缺少全局性,实际运行中,同一线路的公交车可能存在车辆集中在上行线,或者下行线。最后又积压在一个终点站,驾驶员又面临很长的等待时间,用在驾驶上的时间并不多。这些细节都是导致企业成本高昂,需要改进的地方。

为此,巴士集团采用了智能化的手段来收集与调度有关的相关信息,例如每辆公交车的行驶速度,何时到达某站,历史上各个时段的拥堵情况,下雨与否等等。这些信息综合在一起,采用“基于基因的算法”,调度系统就能将调度员的经验“学习”到,并自动化排班。“这套系统能够保证头天出第二天的排班表,与调度员的经验排班相比,更精确,也更符合实际情况。系统排班的好处是减少了驾驶员和调度人员填表格时间,特别是在有些线路的高峰时段,每分钟都要发车,这样节省下来的时间就非常可观,”虞桂明说。据统计,过去每辆公交车在终点站的等待时间为25分钟,而现在下降到10到15分钟。在不增加成本的情况下,提高了车辆利用效率。

第7篇:智能公交范文

【关键词】开封;公交;节能减排

交通运输行业是能源消耗的重点行业,也是节能减排的重点领域,节能减排工作任重而道远。随着工业化、城镇化进程逐步加快,公路、城市交通基础设施日益改善,交通行业的基本装备和道路、公共交通运输总量将迅猛增长,使用能源的总量和品质要求仍将继续增加。由于我省自然条件恶劣,资源相对不足,经济水平落后、建设资金匮乏,加强节能降耗工作是我省交通行业一项重要而长期的战略任务,是加快交通运输发展方式转变的必然要求,也是加快发展现代交通运输业的必然要求。如何结合城市公共交通运输特点与开封市公交发展现状,走创新型节能减排道路是我们公交管理者研究的重点。

一、开封城市公交推进节能减排所面临的问题

1.环保意识不强,节能减排工作不够深入。企业管理者对环境形势的严峻性,污染减排的必要性还认识不够,对环保设施存在“等、靠、要”的思想,不采取积极性行动,只是被动的应付减排任务,看不到污染减排所带来的企业技术升级的机遇。

2.污染控制技术设施落后,环境标准难匹总量减排。公交行业还缺少治理污染的先进技术,缺少绿色行车和循环利用技术,高污染排放依然存在。公交系统对污染物排放标准体系存在明显的缺陷,一是没有总量控制标准,即使严格执行排放标准,也难以达到总量减排的要求。二是缺乏精细的考核标准,难以满足不同车型的特殊要求。

3.环保设施落后,难于满足发展要求。随着城市框架不断拉大,城市居民快速增长,汽车数量逐步增加,资源消耗急剧膨胀,污染排放总量持续增加。目前现有的环境保护措施,在运行等方面还满足不了污染减排的要求。

4.环境监管措施薄弱,环境统计亟待加强。污染减排“三大体系”包括“科学的污染减排指标体系”、“准确的减排监测体系”和“严格的减排考核体系”。公交公司在三大体系建设方面措施滞后,再加上环境统计能力和水平与客观事实有较大差距必然导致环境监管难以到位。污染减排目标完成情况和客观环境质量状况不相符合。

二、公共交通创新型节能减排道路探索

公共交通具有运量大、占道少、效率高、环保等优点,有资料显示,小汽车出行人均占用土地面积是一辆常规公交车的20倍,一辆大型公交车所占道路面积约等于两辆小汽车,却能容纳相当于几十辆轿车的乘客,其完成单位客运量所消耗的能量则是小汽车的十分之一左右;从空气污染来看,按单位客运量计算,大型公交车辆比小汽车低90%。优先发展公共交通能有效解决城市日益严重的道路交通拥堵和环境污染问题。我市的城市交通发展和国内许多大中城市一样,近年来发展迅速,城市公交也得到了大踏步的发展。从2007年以来,政府加大对公交的扶持,改善公交环境、增开公交线路和更新公交车辆,六年来连续投资1.34亿元,新购公交车辆566台,这些举措有效的缓解了交通拥堵,方便了市民乘客,但是,在增加车辆的同时,也增加了环保压力。

1.充分发挥城市公共交通对推行节能减排的主体作用,加大技术创新力度,加大实施“绿色公交建设”和“车辆装备提升”工程,组织和落实节能减排的各项专题活动。通过多种技术、管理措施,达到节能减排目标。选择涉及面广、成效显著的节能项目进行重点宣传,加大推广应用力度,以车辆为主要载体,着力在交通运输装备使用和交通基础设施的建设、运营中做到节约能源、节约资源、降低消耗、减少污染物排放、保护环境,有效分担一部分节能减排的社会责任。

2.进一步建立公共交通运输节能减排监测考核体系,在逐步完善公共交通运输行业能源消耗统计指标的基础上,积极配合市政府交通运输能源消耗统计工作及相关指标的工作。强化企业责任,建立健全公交企业节能减排工作目标责任制,将节能减排工作纳入日常管理工作。逐级成立节能减排领导小组,制定节能工作指标对各级管理人员及驾驶员进行经济考核,实行节奖超罚。形成能耗定期分析制度、路查制度、一对一帮教制度、故障车不上路制度、车辆尾气排放汇报制度等,定期分析车辆能耗情况,及时发现异常车辆,做到事后分析,事前控制。规范节能减排工作,促进公交企业节能减排工作取得实效。

3.进一步推动运营车辆装备水平的提高,加快新技术、新产品的推广应用,鼓励使用新能源、节能环保公交车辆,研究新能源汽车推广过程中安全使用和维修问题,积极引导出行者多采用公共交通和节能环保的方式出行。以减少能源消耗与环境污染为目标,组织实施公共汽车节能技术项目研究,大力推进科技成果的转化与应用。

4.树立发展绿色公交的理念,适时发展轨道交通。无轨电车和纯电动汽车(采用超级电容蓄电)最大优点是环保,跟普通公共汽车相比,无轨电车对环境的影响比传统燃油车相对要少,有绿色公交之称。无轨电车本身不会排放废气,其使用的电能来自发电厂,发电厂又使用水力、核能、煤炭等不同种类的能源,可减少对石油的依赖。新型电车噪声低,仅为汽车平均噪声的一半,营运成本等方面都远胜于传统内燃机燃油汽车。

5.通过细节控制做到节能减排发挥实效。以公交车空调温度为例,对车辆空调实行动态调整,在非高峰运营时段适当调高空调温度;由于公交车空调无法精确控制温度度数,且需照顾不同乘客的感受,建议乘客在感到空调温度不适时与公交驾驶员沟通、提醒。公交企业在保证给乘客创造舒适乘车环境的同时,进一步鼓励驾驶员最大限度节约使用能源,避免能源浪费。

6.结合我市的基础条件与优势,逐步确立推进低碳交通的重点与框架。低碳化是建立在经济社会高度发展基础上的一种主动选择。交通条件的原始化不是真正低碳化。只有发展现代化的交通模式才是真正的低碳。推进公共交通的清洁化和智能化。清洁化,主要在于新燃料和新能源车的应用推广。智能化主要是在交通管理和服务上的智能化。具体到公交企业,就是充分利用现代科技成果,不断提高自主创新能力,推进公交智能化建设。实现从原有的以完成班次为主要目标到全线均衡为目标,实现从原有单向手动调度到单向、双边自动调度模式转变,实现从车辆运行无法监管到车辆运行全程监管管理,为企业运营管理、优化企业资源和公众服务提供必要的保证。同时通过GPS智调系统的车辆运行图和GIS监控图,实现车辆运行的全程监管。通过对车辆的运行位置、间距和到达站点时间的实时监控,对车辆在运营中出现的高峰道路拥堵、串车、间隔时间过长等问题,采取组织绕行和均衡运行等远程调度方式予以及时解决,并根据GPS调度管理系统记录收集的大量数据,合理调整营运车辆和运力结构,制定科学合理、符合实际的日常行车作业计划和实时调度方案,科学安排营运班次。

7.强化驾驶员的技能培训,提升节能环保效果。通过开展各种行之有效的节能减排竞赛活动,努力增强全体职工节能降耗自觉性,牢固树立职工的节能意识。通过宣传我国能源资源形势和节能的重要意义,宣传国家节能方针、政策、法律及法规,提高全体职工的节能意识和资源忧患意识,为更多的驾驶员搞好节能减排工作打下基础。

第8篇:智能公交范文

关键词:GPS 电子技术 智能 公共交通 调度 CAN

1、引言

随着城市化脚步加快,生活水平飞速提高。作为生活不可或缺的“行”, 公共交通运输的管理、调度和安全已成为交通系统中的主要课题。现阶段,通过无线通信设备沟通,由调度室集中管理,驾驶员凭感觉来判断车辆的所在,不仅效率低下,而且毫无精度可言。科学技术的发展,电子时代的大爆炸把这个社会用电子设备武装到了牙齿,因此,GPS技术给公交系统提供了良好的设备支持。

2、GPS在公共交通系统的作用

GPS 在智能交通系统(ITS)中主要应用于车辆的定位和导航系统[2]。用来引导车辆安全、准确地沿着选定的路线,准时到达目的地,协助交通系统更好地提高效率,节省资源并利用现代移动通信系统,通过调度中心向车载终端发送各种信息例如“发车时间”、“召回”、交通状况、天气预报等。当发生意外情况时,驾驶员可以使用GPS自带的紧急按钮,向调度中心发送信息,调度人员可以马上采取相应的措施。另外,这种模式初期投资和运营费用不高,适用于公共交通这样的民生工程。

3、GPS的原理

GPS,即全球定位系统[1] (GlobalPosi-tioningSystem)。这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻,地球上任意一点都可以同时观测到 4 颗卫星,以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度,以便实现导航、定位、授时等功能。

4、GPS等电子技术应用原理

本智能公共交通系统是由车辆终端、调度中心和传输网络三大部分组成。

4.1车辆终端系统

车辆终端系统由GPS导航、微处理机、车速传感器、陀螺传感器、CD-ROM驱动器、LED 显示器组成[3]。GPS 导航系统与无线电通信网络、电子地图相结合,可以实现车辆跟踪和交通管理等功能。GPS导航仪就是能够准确定位实时坐标,并且根据既定的目标计算运行路线,通过地图显示和语音提示两种方式引导用户行至目的地的辅助设备。其中车载GPS系统将车载终端和车辆调度中心之间的数据结合,然后利用无线通讯系统(移动通讯) 双向传输功能将定位信息发给调度中心。调度中心结合具体情况对车辆终端进行实时调度管理,实现与调度中心的对话。

(1)GPS模块:完成GPS定位信号和时间同步数据的提取,对卫星传来的GPS信号进行记录,并对信号进行解调和滤波处理,还原GPS卫星发送的导航文件,解码信号在接收机和卫星之间的传输时间或载波相位差,实时地获得导航定位数据或采用测后处理的方式获得方向、时间、位置等数据。在选用GPS模块时要考虑低耗能、强抗扰的能力,从而提高定位精度和较强“穿透”能力,防止高楼、隧道、立交桥等造成信号不稳定。

(2)车载终端设计应采用12V的车载电源,ARM处理器的工作电压为3.3V和1.8V,GPS的工作电压为3.3-5.4V,这几个模块的电压不尽相同,所以需要设计一套由车载电源供电的实用电路。同时,为了保证车载电源断电后系统还能维持短时间的正常工作,应附加后备电源电路,在设计模块的电源电路时,需考虑满足其在发射瞬时电流峰值为2A的要求。因此,模块的电源电路采用线性稳压电源芯片。当车载电源不能正常供电时,启动后备电源供电。后备电源采用3.6V、容量为800mAh的锂电池。

(3)车载终端的微处理器应该具有较高的运算能力和I/O控制能力,同时可以支持链路层和网络层协议栈的硬件平台。采用嵌入式系统,既可以提供较强的运算和I/O控制能力,又能通过运行在嵌入式系统上的操作系统实现对软件层次协议栈的支持,并且体积小、价格低,车载终端的设计采用ARM嵌入式微处理器加实时操作系统(RTOS)的方式。

4.2传输网络

传输网络包括:无线通讯网络、因特网网络和卫星无线传输。无线通信模块内嵌TCP/IP协议栈,处理器使用AT指令集,可方便与监控中心服务器建立TCP/IP或UDP/IP连接。因此,系统的软件设计无需考虑链路层PPP控制脚本程序和网络层TCP/UDP套接字程序的设计,进而降低了系统软件设计的复杂度,提高了系统的可靠性[4]。为在车载终端和监控中心之间建立数据传输链路。

4.3调度指挥中心系统

调度指挥中心系统由网络通讯设备、数据接收、存储、分析、管理、服务器、大屏幕电视墙、客户端管理计算机等设备组成。后台管理子系统根据实时收到的各线路公交车辆运行的定位数据及状态信息加以辨别和分析之后呈现出来并结合公安交通管理部门的信息,调度指挥中心可即时作出快速、合理的调度指令,同时往信息等子系统及时服务信息。对采集到的数据,后台管理子系统自动进行统计、汇总,同时生成各种台账、报表等。

GPS和其他汽车新技术的组合应用,GPS作为汽车远程调度的主体框架,已经可以完成远程调度的基本功能。随着CAN总线系统的发展,GPS在车辆智能管理中的作用正在与日俱增。

CAN总线全称(Controller Area Network)控制器局域网络。总线技术可以直接采集到发动机和自动变速箱ECU中的故障信息。将这些信息上传到GPS上,就可以实现远程智能诊断的功能。GPS可以实现传输车内视频图像和录音的功能。在车辆出现危险时,在远程终端实时监控车辆上的真实情况。对调度指挥中心作出正确判断提供了必要的支持。

5、结语

GPS车载终端导航系统虽然有许多优点,但是依然存在不足,例如电子地图的更新,还远不能达到广大用户的要求。卫星信号还不能全部覆盖整个地图。有时会出现信号中断或延迟。传输数据量较大的视频信号时使用流量很大。费用较高。随着技术的不断进步,这些问题都将最终解决。

参考文献:

[1]赵宝然。GPS 系统在交通运输中的技术与应用[J]。今日科苑,2008(14):85。

[2]许瑞斌,刘世立。浅谈 GPS 在城市智能交通网络中的应用[J]. 机电产品开发与创新,2008(5):75~76,95。

第9篇:智能公交范文

【关键词】RFID技术;高速公路;智能交通监控系统

交通运输是国家经济发展的重要枢纽,在现代化的发展过程具有十分重要的意义。随着我国经济的不断发展,交通运输取得了不断的进步,高速公路的建设和发展速度也越来越快。我国高速公路现阶段还处于管理落后于建设的状态中,高速公路在不断被建设,但我国的交通拥堵以及交通事故现象也在不断攀升。衡量高速公路发展的健康有序,不应仅以建设的高速公路数目为标准,还应该涉及到高速公路中的管理、监控等各个环节。

一、智能交通系统与RFID技术

(一)智能交通系统

智能交通系统指的是对现代科技下的通讯、计算机、网络、自动化以及交通工程方面的综合运用,通过运用智能化的交通系统,能够极大的改善高速公路的监控过程,提高交通运输的高效性以及安全性,降低交通事故的发生,做好节能减排的工作,促使我国高速公路的现代化发展。智能交通系统在高速公路发展过程中,涵盖了交通中的监控、管理、安全保障以及收费服务等各个方面的内容。目前,在我国的智能交通系统的运用中主要有两个方面:ETC以及非现金支付。通过这两种方式,能够提高高速收费的效率,降低人工收费上的误差。

(二)RFID技术

RFID的全称是Radio Frequency Identification,中文含义为射频识别,是一种带有电子标签以及无线射频识别特征的现代通信技术。RFID可以通过无线电讯号来进行数据的读写,简化系统与目标之间的连接过程。RFID是一种无线识别系统,主要由询问器和标签两个部分组成。RFID的相关理论诞生于二十世纪四五十年代,在二十世纪末进入商业运用过程。在二十一世纪,RFID技术的研发和产生的产品也越来越丰富。对于RFID技术的发展前途看好的一些机构,投入了更多的人力、物力进行专门的研究生产,从而将RFID技术的运用范围不断扩充。RFID技术已经在我国被成功地运用到公交行业,对于RFID技术在高速公路监控系统中的运用形成了良好的借鉴作用。

二、RFID的高速公路无线智能交通监控系统

高速公路的无线智能交通监控系统引入RFID技术,能够解决一些远程数据上的读取困难,在车载机中运用RFID技术,可以对高速公路监控范围内的电子标签进行循环、高效的扫描,并且通过GPRS技术传输分析结果,从而建立起高效的监控模式。高速公路的无线智能交通监控系统的流程如图所示:

高速公路的无线智能交通监控系统

(一)RFID系统的原理分析

RFID系统主要是以能量交换来实现读写器与电子标签的通讯连接,其系统组成主要有天线、读写器以及标签,天线主要用于接收信息,对于整个系统有着非常重要的作用。

电感耦合和反向散射耦合是加载在电子标签和读写器两个部件之间的两种耦合方式,两种耦合方式在具体的作用效果中是不一样的。电感耦合主要是一种闭式环形的天线形式,读写线圈,从而为电子标签提供能量。反向散射耦合与此不同,是以读写器和电子标签为天线,以反射回拨的形式进行读写过程。具体采用何种耦合方式,决定于信号频率、天线与标签之间距离两个方面的因素。

RFID系统按照频率范围的不同还可以分为微波、超高频、高频以及低频四个范围,不同频率的系统在工作原理上是大不一样的。超高频以及微波频比低频以及高频有更远的阅读距离,在阅读区域中会较多的出现多个射频标签,形成多标签读写。

(二)智能交通监控系统的结构

智能交通监控系统是智能交通系统的有机组成部分,主要是对高速公路进行车辆的监控和数据分析,从而为高速公路提供更加安全的行车环境。智能交通的监控系统主要包括三级系统:分布在外场独立的闭路检测的子系统;多个监控中心监控各路段的外部设施;一个主要的监控中心进行命令总控制。除了这些主干系统,智能交通监控系统还需要各个部分小系统的辅助作用,还包括有一些车辆上的外场设备、计算机系统、大屏幕系统以及闭路监控系统等。智能交通监控系统提升了高速公路的行车速度和安全,达到了较好的社会效益,为创造一个良好、健康的交通发挥了积极作用。

(三)RFID在智能交通监控系统中的运用

RFID标签具有两种类型,分为A类和B类。其标签对读写器传递过来的射频能量进行调制,然后将信息反射传递过去,实现信息交换。读写器主要的作用是收发信息。电子标签需要激活才能完成读写器和电子标签之间的通讯,按照标签反馈的相关公式,可以具体算出相应数值。RFID系统中的电子标签的芯片有通用型和专用型两大类,通用型是一种普通的集成电路的芯片模式,而专用型则是一种专门功能下的芯片,具有较高的实用性和安全性。在智能交通监控系统中,根据实际的运用情况和需求,由于读取距离较远采用了电磁反向的散射耦合方式,采用专用的标签芯片,从而更好地完成智能化的监控、有效的防干扰等功能。RFID读写器主要用来获取电子标签传递过来的ID信息,配合相关的网络通讯技术完成智能交通监控。

RFID系统中还涉及到数据调试以及方式的问题,这涉及到更加深入、细致的系统的工作原理。RFID读写模板选择需要根据不同的工作目的、实际情况来进行。不同的频率方式有着不同的原理和作用效果。在RFID运用到智能交通监控系统中时,应该通过合理的产品改造和选择,来对技术进行完善,促进智能交通监控系统的不断完善。

(四)RFID在ETC中的应用

从实践中来看,当前车辆自动识别技术发展过程中已经实验并实施了很多的识别技术,比如感应线圈、声表面波、条形码以及红外通信与射频等识别技术,但仍以RFID技术应用在ETC系统中最为合适。ETC系统,又称不停车收费系统,它是一种集通信、电子、自动控制以及计算机网络技术于一身的现代高新技术,同时也实现了车辆不停车自动收费智能交通电子系统。该系统通过路侧天线与车载电子标签之间的专用短程通信,进行车辆自动识别和有关收费数据的交换,通过计算机网络对收费数据进行处理,实现不停车自动收费的全电子收费管理系统。

RFID技术是利用安装在车内的射频卡,即无线电收发装置,存储车辆编号及相关信息,安装在车道的射频天线可与该无线电收发装置以专用短程通信(DSRC)方式交换信息,并对其存储内容进行读写操作,从而识别出当前通行车辆。不停车收费技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境。传统的车道隔离收费系统称为单车道不停车收费系统,在无车道隔离情况下的自由交流下的不停车收费系统通称为自由流不停车收费系统。该技术不仅可以有效提高公路通行能力,使收费走实现自动化,而且还可以大大降低收费口的噪声污染与废气排放,节约了基建、管理费用,同时也为生态城市的建设做出了一定的贡献。

总结:

RFID技术运用到高速公路的无线智能交通的监控系统中,是一种现代科技与现实发展需求的一种高效融合。RFID系统是一种射频识别系统,电子标签、读写器以及天线是其中重要的三大组成部分,RFID系统在高速公路的无线智能交通中能够完成其智能监控的数据读取功能,建立起一个高效、智能、远程的交通监控系统。

参考文献:

[1] 郭玮,晋艳艳.智能交通在各国现状以及我国智能交通的发展趋势[J].科技传播,2009(09).

[2] 冯兴林.高速公路交通监控系统技术应用的探讨[J].中国新技术新产品,2010(01).