智能公交系统中电子站牌的设计与实现

发布时间：2020-04-12 06:51

【摘要】：近年来,我国经济建设飞速发展,与此同时,由此所引发的城市交通拥堵、交通事故频繁多发、环境污染严重等一系列问题也相继浮出了水面。城市公共交通作为缓解城市交通问题的行之有效的手段,它的发展将直接影响着整个城市的可持续健康发展。然而传统的公交运营模式与服务水平已经无法满足人们的出行需求,公交系统的智能化已然成为了城市交通发展的必然趋势。公交电子站牌作为智能公交系统中与公众联系最为紧密的部分,它所提供的服务信息能够给乘客以最直观的感受,对于提高公交的服务水平以及乘客满意度都有着积极的作用,同时还可通过为公交管理部门提供必要数据以实现公共交通资源的科学分配。本文在查阅了大量参考资料的基础上,对于国内外智能公交以及电子站牌的发展有了深入的了解,并针对传统公交站牌与新兴电子站牌在实际应用过程中所存在的不足,从功能实现与节约成本的角度出发,提出了以ZigBee无线通信技术为支撑的公交电子站牌的研究与设计。系统以ZigBee网络作为数据传输网络,采用Samsung公司的ARM9芯片S3C2440A以及TI公司的ZigBee芯片CC2530来完成公交车辆与站牌之间及站牌与站牌之间的数据通信,并由主控单元S3C2440A对所接收到的信息数据进行相应的分析与处理,最终通过LED屏将公交信息实时地发布给出行乘客。此外,本文在深入分析了现有车辆定位技术的基础上,将典型应用于无线传感器网络的定位算法进行分析与对比,结合公交运营环境特点以及公交车辆定位要求,采用了基于RSSI的无线传感定位算法,并在已有模型及算法的基础上进行了改进,利用Matlab工具进行仿真实验,结果表明基于改进的RSSI公交车定位算法不仅在定位精度上有了明显的提高,而且其稳定性也得到了改善。将ZigBee技术应用到智能公交网络中,充分利用其在信息采集及传输上的优势,研究设计符合公众需求的公交电子站牌及行之有效的公交车辆定位方法,这不仅为智能公交系统和公交电子站牌提供了一个崭新的发展方向,而且对于智能公交的发展、提高公交管理水平与服务质量有着一定的促进意义。
【图文】：

网络拓扑图,智能公交,网络拓扑图

２．４．２公交电子站牌总体功能设计逡逑智能公交系统包括车载移动终端系统、公交电子站牌和公交调度指挥中心。逡逑安装在公交上的车载移动终端是信息获取的源头，它用来记录公交车辆的身份数据逡逑以及在行驶过程中所采集到的载客量、车流量等信息，，当车辆停靠在站点时负责将以上逡逑数据加以整合并打包后发送给公交电子站牌。在车辆即将进站和驶离站点时车载移动终逡逑端会自动播放报站语音，以提醒乘客提前做好下车准备，若公交车内安装有途经站点提逡逑示灯，车载终端还可以根据当前的行驶位置来控制站点提示灯的亮灭，更好地照顾未能逡逑及时捕捉到报站语音的乘客，予以其更直观的感受。逡逑公交调度指挥中心处于整个公交系统的上层位置，扮演着十分重要的角色，它需要逡逑对收集到的公交信息数据进行存储、分析、检测、融合等一系列处理来达到实时监测公逡逑交车辆运行状况的目的，并能够在此基础上针对其行驶过程中可能发生的一些紧急情况逡逑及时做出应对决策，向下传达调度命令，通过对大量的历史数据进行剖析深入了解乘客逡逑

硬件结构图,电子站牌,硬件结构图

三公交电子站牌的硬件总体架构逡逑公交电子站牌作为一个向广大乘客提供公交信息服务的重要平台，在智能公交系统逡逑挥着承上启下的关键性作用。公交车辆特定的运输方式及行驶路线决定了公交电子逡逑需要长时间运作在室外环境下，它要对经过此站点所有线路的所有公交车辆信息进逡逑理并传递，而且考虑到为了应对特殊线路及后期功能扩展的需要，硬件设备的可扩逡逑和强大的数据处理功能是极其必要的。逡逑为满足以上要求，本设计采用ＡＲＭ处理器作为整个公交电子站牌的主控制单元，逡逑用ＺｉｇＢｅｅ芯片作为无线数据传输的载体，用来完成公交信息在公交车辆与电子站逡逑间、电子站牌与电子站牌之间的数据通信；出于对显示的清晰度与直观性和便于曰逡逑互式系统开发的考虑，采取ＬＥＤ显示屏显示的方式来对公交车到站预估信息等进逡逑态发布，同时为了节省开销，将公交车次、公交线路、站点名称、运营时间等固定逡逑直接印刷在公交站牌上，而线路上的各公交车辆当前位置采用形式简洁的ＬＥＤ条逡逑进行实时显示。公交电子站牌系统的整体硬件结构如图３．１所示。逡逑
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U491.17

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