城市公交智能化解决方案

引言

　　随着我国国民经济飞速发展，城市建设日新月异，随之而来交通问题也是日益严重。影响城市交通主要的因素之一，是城市中的公交车辆，公交车辆也是直接反映着城市形象问题。目前公交车的调度管理方面还存一些问题，信息反馈不及时，从而导致调度措施的滞后，运营成本现在也是很高的，也有一些资源浪费的现象，管理方面都是手工操作，缺乏科学性等。由于这一系列问题的存在，智能公交调度系统就以次而产生了。

　　本文将介绍设计的一种公交智能调度系统，并重点介绍了车载系统终端的设计与实现。以无线数传终端应用平台为基础，结合了无线通信、GPS定位、语音处理和图像处理等多种技术，利用公共GSM/GPRS/CDMA/EDGE无线数字移动通信网络，将无线数据传输、GPS定位、短信调度信息、自动报站、手动辅助报站、LED同步显示到站信息、定时回传、紧急报警、手动服务提示、图片抓拍，开关门报警、超速报警、远程设置参数、远程更新程序、司机考勤管理、多线路切换、语音通话等功能有机地融合为一个整体，构建一套实时监控、生产运营管理、指挥调度等功能于一体的智能公交车载终端。

　　1 系统功能及工作原理

　　公交智能终端，最核心的功能就是应该实现公交业务上的数据的时时采集以及传输，和监控调度中心的交互，该车载终端需要实现的主要功能如下：

　　1.1 实时时钟功能

　　车载智能终端所采用CPU本身具有实时时钟功能，并可通过GPS校正，为实现整个调度系统时钟的同步提供可靠保证。

　　1.2 无线通信机制

　　终端所采用无线通信模块是不带TCP/IP协议栈的工业级GPRS模块，使用蓝斯通信获得国家软件着作权登记证书的“无线数传终端应用平台”所含自主开发的TCP/IP协议栈，采用自主开发的TCP/IP协议栈可以方便网络的切换和升级，如即将到来的　3G　网络，终端可以快速的更换　3G　模块，无须再改动其他硬件。

　　1.3 定位功能

　　可根据需要实现24小时服务，按后台中心设定的规则（电门启动/关闭、定时/定距等组合条件）自动向后台中心发送位置信息（包括：日期时间、经纬度、速度、车辆编号、GPS 信号状态、相关车辆状态信息等）。

　　1.4 数据存储功能

　　1.4.1 黑匣子和行驶状态数据

　　可实时存储大量记录（容量不少于20000条），即使故障或掉电也不丢失。记录内容包括：时间、经纬度、速度、距离、方向、高度、星数等。以1分钟的采样间隔，终端可保存不少于360个小时的黑匣子和行驶状态数据。

　　1.4.2 事故疑点数据记录

　　终端具有多个RS232、RS485接口，可以通过外接行车记录仪等设备，可采集车速变化、刹车、方向灯、前后车门及其它车辆状态输入。符合国家的行车记录仪的基本规范要求，为交通事故责任判定提供技术数据。

　　1.4.3 快速采集存储数据接口

　　提供USB接口，便于现场快速采集所有存储在车载终端内的存储数据。

　　1.4.4 LCD调度屏

　　LCD液晶调度屏每屏显示4行文字，每行8个文字；向驾驶员提供清楚的信息交流、操作、查询、窗口。

　　（1） 它与语音报站的操作屏一体化，液晶屏常态显示内容有站号、上下行标志 、时速、限速、时间、车辆运营状态等信息；

　　（2） 可以接受中心下发的调度信息和并上报加入运营、退出运营、回场、报警、故障等其它特别信息，可存储调度信息条数不少于80条，采用“先进先出”模式自动始终保存。

　　（3） 具有可以手动切换自动报站和手动报站功能。

　　（4） 具有站点经纬度采集功能，可以快速采集公交站点信息并保存。

　　（5） 当公交车行驶速度超过调度系统设定的最大限制数值，则自动发出连续的警示音或直接播放警告类语音警示驾驶员，直到行车速度低于限制值；

　　（6） 当车载智能终端与POS机通讯异常，则自动发出间断提示音或直接播放预设的语音提醒驾驶员，直到与POS通讯恢复正常；

　　（7） 在车辆启动行驶、车门未关闭状态以及车辆速度不为0而车门开启时，立刻发出连续的警示音或直接播放语音提醒驾驶员，直到车门关闭为止；

　　（8） 具备自定义按键F1~F8，可以设置向乘客播放常规信息的按钮（请为老弱病残、妇女儿童让座、请站稳扶好、请保持车内卫生等常用提示音）等专用按键。

　　（9） 免提通话功能：在必要时，驾驶员可通过免提方式与调度中心语音双向通话，有助于提高行车安全。语音通话功能可由调度中心系统设置控制为：呼入限制、呼出限制等多种组合模式

　　1.4.5 语音报站

　　（1） 全自动、高音质语音报站、转弯提示，音质清晰，立体效果强，可插播广告、歌曲等各种声音。

　　（2） 大容量芯片，可存储10条以上线路（每条线路不少于100个站点）报站语音，同时记录大量运营、安全、服务信息。支持多线路运营：同一台车载终端可以菜单或者中心远程设置实现10条线路以上的报站线路选择功能；

　　（3） 在语音报站的同时可以实现LED 显示屏的同步文字报站；

　　（4） 调度中心可实现通过GPRS通信下传语音数据到终端。

　　（5） GPS 自动报站为主，可手动辅助报站；可输出约定格式的控制协议，为将原有的手动语音报站器改造为自动报站器提供便利条件。

　　（6） 进站语音和出站语音可以相互打断。

　　1.4.6 TTS功能

　　可以实现把中心下发文字信息转换成语音播报形式通过免提喇叭播放出来。

　　2 软件设计

　　在整个公交智能调度系统的设计中，涉及到服务器软件、客户端应用软件及车载终端底层软件。在此，主要就车载终端底层软件的设计作进一步的说明。

　　在公交智能调度系统车载终端底层软件的设计中，程序采用了模块化设计，软件由一个主程序和若干个子程序构成，其中，子程序主要完成一些单一的基本工能，主程序则主要负责完成对各个功能模块的调用，同时对车载终端的资源及逻辑作出规划。

　　3 司机操作屏设计

　　在公交智能调度系统中，其中一个核心的部分就是自动报站，通过预先采集的站点信息和当前车辆的GPS位置进行对比，从通过MP3的方式在车辆喇叭中来播放车辆的相关位置信息，这个就是自动报站了。前面提到司机操作屏的相关功能信息，其实大部分的智能调度功能，都是由这个司机操作屏来完成。

　　这个司机操作屏由一块液晶屏和相关按键组成，分别代表了各种不同的功能，特别是系统菜单内包含了大量的公交业务方面的知识，这里涉及到相关公交ERP的内容，不同公交公司需求不一样，这里就不详细介绍了。

　　4 结语

　　利用GPRS的数据传输功能，对GPS数据进行实时传输，与以往GPS监控系统所采用的短信、GSM数据通道或DTMF数据传输等传统方法相比，运营成本得到了极大的降低，同时其可操作性及实时性也都有了显着的提高，而且成本较低，结构简单，达到了较高的可靠性。