基于GPS和GPRS技術實現(xiàn)公交智能調度系統(tǒng)的應用方案

項目背景

目前，世界越來越多的國家和地區(qū)處在發(fā)展的煩惱中。中國是世界上經(jīng)濟發(fā)展最快的國家之一，很多城市超過兩百萬人口。城市的發(fā)展，人們財富的增長，使很多人傾向于使用私家車，而不采用公共交通。然而，私家車的使用，極大地促進了運輸油品的需求。使用私家車產(chǎn)生了很多空氣污染，汽車對能源的消耗量也大于其他經(jīng)濟部門的增長量。

公共交通能夠極大的節(jié)省能源。據(jù)測算統(tǒng)計，在加拿大，公共汽車運送一個人所造成的污染遠遠低于小轎車造成的污染。如果十分之一的美國人使用公共交通的話，定期的使用，會降低美國石油40%的進口量，同時也會降低5%的二氧化碳排放率。同時，通過使用公共交通，每年可使6000人免于交通死亡。正因如此，大部分發(fā)達國家都有限制私家車數(shù)量，同時鼓勵公共交通發(fā)展的政策。

相比于發(fā)達國家，我國私家車的擁有率很低，但私家車造成的空氣污染、交通堵塞已經(jīng)到了令人勘憂的地步，因此限制私家車，同時鼓勵乘坐公交車出行是我國各大城市都在計劃實施的政策。但我國的公交系統(tǒng)普遍比較落后，居民出行乘坐公交車會消耗大量時間。為了解決這個難題，產(chǎn)生了建立公交智能調度系統(tǒng)的需求。

用戶需求

公交智能調度系統(tǒng)是借助GPS和GPRS技術，實時定位公交車輛，并回傳行駛數(shù)據(jù)的綜合系統(tǒng)，建立該系統(tǒng)后，公交調度中心可以隨時跟蹤乘客上下車情況，適當調配運力；交管部門亦可施行公交先行政策。

1、實時跟蹤車輛行駛位置，并把行駛位置傳送給公交調度中心和交管中心

2、記錄發(fā)車，到站/離站，收車時間

3、記錄乘客上、下車人數(shù)，節(jié)省人工驗票時間

4、自動報站

5、播放新聞、廣告，為乘客提供綜合多媒體信息

6、電子站牌實時顯示各路公交車當前位置，讓乘客選擇乘坐距離最近的某路公交車

系統(tǒng)工作方式

公交智能調度系統(tǒng)的工作方式可用以下流程圖來表示：

公交車發(fā)車時即回傳調度中心發(fā)車時間，調度中心接受發(fā)車請求后車輛才允許開出。途中每經(jīng)過一站都要回傳到站時間、下車人數(shù)和離站時間、上車人數(shù)。同時車載GPS會把車輛位置信息傳送給調度中心和交管中心，調度中心把位置信息整理后送到各車站的電子站牌上指示車輛當前位置，交管中心當發(fā)現(xiàn)公交車到達路口時會采取綠燈放行的方式加快公交車車速。車內液晶電視全程播放通過DMB技術接收到的圖像，為乘客在乘車途中提供視頻服務。公交智能調度系統(tǒng)的此種工作方式，可以有效提高公交車行駛速度，為公交公司節(jié)省運力，同時視頻服務提供的廣告信息亦可為公交系統(tǒng)增加收入。

系統(tǒng)配置

車載電腦組成

①SYS7360VEEA主板

②GPS模塊

③GPRS模塊

④數(shù)字廣播接收器

⑤紅外線計數(shù)模塊

⑥移動型硬盤

⑦雙液晶顯示器

⑧音箱

為了實現(xiàn)系統(tǒng)功能，車載電腦配置了如上圖所示各種功能組件，這是因為：

首先，車輛位置的識別需依靠衛(wèi)星定位系統(tǒng)，而在GPS、GLONASS、北斗星等幾種衛(wèi)星定位系統(tǒng)中，GPS是工作最穩(wěn)定，造價最低的系統(tǒng)，因而車載電腦采用了Panasonic GPS模塊，并通過主機串口進行驅動。其次，車載電腦需實時回傳車輛運行數(shù)據(jù)給監(jiān)控中心，這在以前只能靠GSM網(wǎng)絡實現(xiàn)，但GSM網(wǎng)絡只能用短信的方式進行數(shù)據(jù)發(fā)送，數(shù)據(jù)的傳輸效率和價格都很難適應該系統(tǒng)，因此車載電腦使用了Siemens GPRS模塊進行數(shù)據(jù)傳輸，充分利用了GPRS網(wǎng)絡高帶寬和低費率的特點。再次，公交車上播放的媒體廣告是接收東方明珠電視塔發(fā)出的數(shù)字廣播信號，而數(shù)字廣播的信息量巨大，需要主板有高帶寬的數(shù)據(jù)連接，在本系統(tǒng)中使用了USB 2.0接口的數(shù)字廣播接收器實現(xiàn)這一功能。而且，為了計算乘客上下車數(shù)量，車載電腦上配置有紅外線計數(shù)模塊，并通過PC/104總線傳給主機后由GPRS模塊發(fā)出。然后，媒體廣告均為有聲，高分辨率音/視頻復合信息，在本系統(tǒng)中用VGA共享器驅動兩臺液晶顯示器顯示視頻，用主板自帶AC’97 6通道聲卡經(jīng)功率放大后驅動車前、車中、車后6只音箱。最后，該系統(tǒng)除接收廣播數(shù)據(jù)外，還考慮有本地數(shù)據(jù)存儲的后備方案，這是通過移動型硬盤實現(xiàn)的。

SYS7460VEEA主板優(yōu)勢

該系統(tǒng)選擇SYS7460VEEA，是因為其具有以下優(yōu)勢：

1、SYS7460VEEA是3.5英寸嵌入式主板，可有效減少設備占用空間

2、因需要播放媒體和電視解碼，處理器的性能必須優(yōu)異，而且車載環(huán)境不允許使用風扇散熱，所以客戶選擇了集成有Intel ULV Celeron 400處理器的SYS7460VEEA主板。

3、車載終端為了確定位置和與調度中心通信，裝備有GPS和GPRS模塊，這些模塊均通過串口與主板交換數(shù)據(jù)。SYS7460VEEA集成的4個串口則完全滿足客戶對串口數(shù)量的要求。

4、電視廣播采用USB電視接收盒，使得USB接口的數(shù)據(jù)傳輸負載很大，因此USB2.0的接口成為該系統(tǒng)最合適的選擇。

5、車載終端需播放媒體信息，而SYS7460VEEA集成的AC’97音頻解碼芯片完全滿足客戶的要求。

6、該設備因在震動環(huán)境下工作，無法使用普通臺式機硬盤，SYS7460VEEA主板集成的筆記本硬盤接口為客戶提供了使用筆記本硬盤的選擇，有效解決了客戶問題。

7、普通Windows操作系統(tǒng)因其固有缺陷，導致系統(tǒng)不穩(wěn)定、易丟失數(shù)據(jù)，因此客戶未來需要使用Windows CE作為其軟件運行平臺。SYS7460VEEA提供了CompactFlashTM插槽給客戶用于安裝Windows CE系統(tǒng)，這就給客戶以后升級系統(tǒng)留足了充?？臻g。

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