基于RFID的公交车辆运营安全保障系统研究与开发技术报告

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1、基于RFID的公交车辆运营安全保障系统研究与开发技术报告研制单位：兰州交通大学一、背景及目标1）项目的背景公共交通系统作为一个城市的文明窗口，成为公众衡量城市文明程度及数字化和信息化建设的参照点，其发达程度不仅体现着城市的形象，也和每一位出行的市民息息相关。但是，我国大部分城市的公交体系基本上还是采用人工调度、手工卡点、司机报站的落后管理服务方式，造成管理混乱、行车困难与需求／供给时空上的不平衡。传统的公共交通系统已经不能很好地适应行业自身的发展和公众对快速公交出行的需要，而作为城市数字化发展支柱之一的数字化公共交通系统以其高质量得服务，数字

2、化的智能管理，成为公共交通系统发展的必然趋势。2）项目的研究目标随着城市经济的飞速发展以及城市规模不断扩大，机动车保有量急剧增加和道路建设发展滞后的矛盾日益突出。特别是大城市，交通运行不畅的状况日益突出，交通拥堵现象十分严重，给市民生活带来了极大的不便。城市公共交通是与人民群众生产生活息息相关的重要基础设施，优先发展城市公共交通是提高交通资源利用效率，缓解交通拥堵的重要手段。通过RFID技术可以实时采集、传输和处理有关的交通信息，把握当前交通运行的实时状况以及预测未来的交通状况，运用数据挖掘等多种手段对各种交通信息、客流分布、车辆运行密度等信

3、息进行综合处理，通过有力的信息交互手段，使用户迅速获知相关的交通信息，从而有效地提高交通效率，并使交通设施得到充分利用。二、项目进度2011年4月项目负责人组织研发小组成员开研讨会议。会议上，研发小组成员就项目的内容进行了讨论，并在分析了项目的技术要求之后，我们找出了项目研发的重点和难点，划分研发的主要的和次要的内容。会议最后为项目制定了一个技术方案，为以后的项目研发定了一个良好的计划，同时也为保证了这次项目研发的顺利完成打下了坚实的基础。2011年7月，研发小组成员在嵌入式Linux平台上开发基于RFID的公交车辆运营安全保障系统，该系统采

4、用C语言开发，力求通过模块化编程，使系统变得更加稳定，增强系统的可维护性。2012年10月，基于RFID的公交车辆运营安全保障系统已经顺利设计完成。该系统实现了对公交车辆以及乘客等信息的采集、公交车辆自动报站、各站点考勤等功能，完成了项目技术指标中的实现功能要求。2013年1月，项目研发小组成员对项目系统进行了大量的测试经过一个月的集成测试，调试和完善，系统性能逐渐稳定下来，并基本实现了初期的预定目标。2013年4月，通过分析与处理基于RFID的公交车辆运营安全保障系统所采集得到的公交基础数据，建立公交线路的优化模型，同时利用该优化模型对公交

5、线路网络进行优化，最后验证了该模型的可行性和有效性。三、技术方案项目结合城市公共交通需求，利用RFID技术、信息交换技术和无线通信技术，调度中心对公交车辆进行实时监测和信息采集，获取公交客流密度及分布、车辆到站实际时间间隔等基础性数据，对采集的数据进行收集，整理分析，作为日后公交调度、运营线路调整的依据。研究如何准确识别乘客乘车信息，仔细分析采集信息内容、进行数据标准化处理，为建立车辆线路优化模型的建立打下良好的基础，研究并提出实用的线路优化模型。通过建立模型，利用采集的数据模拟验证，调整模型参数，可以控制研究达到相对满意的结果。四、项目技术

6、框架本项目的技术框架主要分别从项目的硬件系统和软件系统来描述。在项目技术框架中，利用RFID技术，项目主要目的是要实现以下功能：1.公交信息采集公交系统的设计与优化要用到大量的OD矩阵等基础数据，所以公交信息的采集尤为重要。在本项目中公交信息采集功能实现的技术流程如下：①利用IC读卡器记录每位乘客的信息，如上车时间、站点、IC卡号等。②利用RFID无线读卡器和RFID标签卡，记录乘客的下车时间与站点。根据各个乘客的上下车时间与站点，可以推算出各个站点间的OD矩阵、公交客流分布、客流时间分布、乘客出行始发点分布等。2.公交车辆自动报站利用RFI

7、D无线读卡器和RFID标签卡，公交车辆可以远程识别出快要到达的公交站点，从而自动实现提前报站功能。1.公交站点考勤利用RFID无线读卡器和RFID标签卡，公交车辆可以远程识别出快要到达的公交站点，中心控制系统记录该时刻的时间为公交车辆到达车站的时间（远程识别的距离不会很远，所以时间差可以忽略）。1）项目硬件系统由于本项目的目标功能是对公交客流密度及分布、车辆到站实际时间间隔、站点OD矩阵等基础性数据进行采集，所以本系统要具备对公交站点以及公交车辆、公交乘客进行监测的能力。但是，公交车辆、公交乘客都是移动的，要想对公交车辆进行实时监测，以及必要

8、时对乘客（乘客随身携带的公交卡）进行定位识别，采用传统的物理链路通信的方法必然行不通，只有通过无线通信技术是可行的。本项目利用RFID技术来对公交站点以及公交车辆、