城市公交车自动化监控系统设计

　2003年12月

第4期

河　北　工　程　技　术　高　等　专　科　学　校　学　报

JOURNAL OF HEBEI ENGINEE RING AND T ECHNICAL COLLEGE

Dec.2003

No.4　

文章编号:1008-3782(2003)04-0031-03

城市公交车自动化监控系统设计

刘淑芬,刘增良,李　燕

(河北工程技术高等专科学校电气工程系,河北沧州　061001)

摘要:设计了一种现代化城市公交车自动化监控系统。此系统包括监控中心、通信系统、站台装置、车上装置四部分。介绍了该系统的总体结构、功能特点、以及软硬件设计。由于采用了单片机、无线识别、语音芯片、T CP/I P等技术,此系统能使人们乘坐公交车时变得更加方便快捷。

关键词:自动化;站台装置;车上装置

中图分类号:T P277 文献标识码:A

随着我国经济的快速发展,城市的交通拥挤已经成为亟待解决的问题,不论从经济的角度,还是从环境的角度,大力发展城市公共交通是一个很好的办法。目前城市公共交通的自动化程度已远远不能满足现代人们出行追求方便、舒适的要求,有必要将高科技运用于公交系统,实现公交自动化。文中设计的城市交通自动化监控系统,是将单片机、无线识别、语音芯片、T CP/IP等技术运用于公交系统,使人们在乘坐公交车时感到方便、快捷。与全球定位系统(GPS)相比,本系统具有不受GPS卫星系统控制的优点。采用城域网和RFID 技术(无线识别技术),只能确知公交车所在路段,车在两站之间时无法得知其确切位置,所以该系统不适用于出租车。

1　系统总体结构及工作原理

系统由四部分组成:公交公司调度监控中心,沿线停车站站台装置,通信系统,车上装置。系统结构如图1所示。

图1　系统总体结构图

公交公司调度监控中心设有通信机和后台处理机,通信机将数据接收下来放入数据库中,后台处理机根据数据库中的实时动态数据做出相应的调度处理。

站台装置由微功率收/发信机和站台数据采集器及显示设备组成。候车的乘客可以通过触摸屏(或按钮加显示屏)查询要乘坐的车辆还有几站才能到达,并通过触摸屏选择将乘坐的车辆编号,这样在某站乘坐某

收稿日期:2002-02-16

作者简介:刘淑芬(1968-),女,河北东光人,河北工程技术高等专科学校讲师,北京科技大学在读硕士研究生,研究方向为计算机远程监控。

次车的实时数据就可以通过通信网传输到监控中心,监控中心就可以决定哪辆车可以多出,哪辆车可以少出。实时数据还可由监控中心上传到公共数据网,因为系统内数据皆是对公众开放数据,乘客利用INT ER-NET 出门前就可以查阅关信息,更方便实用。

车上装置由单片机和微功率收发信机组成。它包含了车辆的编号及乘坐人次等信息,当车辆停靠车站时,将该信息发给站台装置,并读取站台编号,可实现自动感应报站,降低司机的劳动强度。

每个车上装置和站台装置都有一个不重复的地址码。当公共汽车靠近车站时,收到站台装置发送的地址码后,车上单片机自动查找相应的到站语音和文字存储器,控制播放和显示提示乘客到站的语音和文字。并向站台装置发送汽车的地址码,由通信系统传送到监控中心。当车离开车站数秒钟后,公共汽车收不到站台装置发送的地址码,车上单片机自动查找相应的出站语音和文字存储器,控制播放和显示提示乘客下一到站的语音和文字。

2　系统硬件设计

监控中心硬件主要是高性能PC 机或小型局域网,这应根据城市规模决定。通信信道可以选择光纤、无线、有线电视网、公共电话网等组成一个虚拟局域网。每个站台装置通信接口均采用嵌入式T CP/IP 接口,在虚拟局域网中每个站台装置均分配一个IP 地址,站台装置由单片机、微功率无线数据收/发信机,TCP/IP 通信接口及电源组成,站台装置硬件框图如图2

所示。

图2　站台装置硬件

框图

图3　站台装置电路原理图EEPROM 芯片为AT 24c 64,用来存放地址码,收/发信机采用nRF 403射频收/发芯片,采用双CPU 制,

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两个CPU 之间交换数据通过双口RAM IDT 7132来进行,站台装置原理电路,如图3所示。

车上装置硬件主要由单片机、微功率收/发信机、报站语音芯片、EEPROM 组成。

3　系统软件设计

系统软件设计实现模块化结构,分为三个大的部分,监控中心软件、站台装置软件、车上装置软件。

监控中心数据库采用ACESS2000作为数据库运行环境,监控界面采用GIS (地理信息系统)形式,在M APINFO 平台上开发出来,实时数据显示于画面上,并定时切换,界面友好,适于公交工作人员使用,根据实际情况统计数据确定了一些调度算法,根据这些算法自动安排出较合理的调度计划供调度人员参考。

站台装置软件中T 0定时中断服务程序定时发射本站台地址码,以便停靠车辆接收,接收车辆地址码子程序。按键接收设计为外部中断0服务程序,还有查询子程序、车辆选择子程序、向监控中心发送数据子程序。软件流程如图4所示。

图4　主CP U 软件流程图

车上装置软件中包含接收站台地址码的循环程

序,到站语音数据播放子程序,向站台发送地址码子程

序,离站语音播放子程序等。

4　结束语

设计的城市公交车自动监控系统,能使公交系统

借助高科技的手段大大提高服务质量,让人们更喜欢

乘坐公交车,有利于缓解城市交通拥挤的状况,有利于

环保,有很高的推广价值。

参　考　文　献

[1]　陈粤初等.单片机应用系统设计与实践.北京:北京航空航天大学出版社,2000.Design on the A utomatic M onitoring

System of City Bus

LIU Shu -fen ,LIU Zeng -liang ,L I Y an

(Department of Electrical Engin eering,Hebei E ngineering and T echnical C ollege,Cangzh ou 061001,China)

Abstract :T his paper designs an auto matic mo nitoring system o f city bus,including center,com muni-cation system ,statio n equipm ent and bus equipment .It intr oduces the to tal construction ,function so ft-w ar e and hardware designs of the system.A dopting the single chip microprocessor ,RFID,techniques of lang uag e chip and T CP/IP,the system can m ake bus mor e convenient and comfortable.

Key words :auto matio n;station equipment;bus equipment

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