基于超高频rfid技术的公交优先控制系统的设计与实现

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1、基于超高频RFID技术的公交优先控制系统的设计与实现本文介绍了一种基于超高频RFID技术的公交优先控制系统，应用超高频RFID技术结合交通信号控制系统，从而让城市公交进行优先通行，快速高效的发挥作用，同时分析系统的设计方法和硬件的实现。关键词：射频识别；读写器；公交优先；信号优先；采集；控制1概述　　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。从我国人口密集、用地紧缺的国情出发，优先发展客运效率最高的公共交通是我国城市客运交通的主要发展方向，是解决城市交通问题的根本策略。目前，我国绝大多数城市都将城市公共交通优

2、先发展作为解决城市交通拥堵的第一方案。温家宝总理针对城市交通问题明确批示“城市公共交通是符合中国实际的城市发展和交通发展的正确战略思想”。我国对城市公共交通优先通行技术的研究起步较晚，到目前为止，对于公交优先通行的研究基本处于理论阶段，对优先通行技术的具体应用涉及不多。公交优先技术包括实现公交车在空间和时间通行权上的优先。空间上的优先可以通过设置公交专用道或部分锯齿型公交优先进口道来实现，时间上的优先也即信号优先，可以利用先进的通信信息技术、控制技术、计算机技术，通过智能信号控制器，应用一种公交优先的智能控制策略来实现。　

3、　基于超高频RFID技术的公交优先交通控制系统，把先进的RFID技术、数据通信技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效地融于一体，用于城市交通控制系统当中，可在城市交叉口信号控制机的工作基础上，实现公交车辆优先通过交叉口，从而降低公交车通过城市交叉口的运行时间，提高公交车辆的运行效率。2系统设计2.1RFID技术与公交优先　　射频识别(RadioFrequencyIdentification简称RFID)技术是90年代兴起的自动识别技术，它是一项利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术

4、。RFID系统识别距离可从几厘米至几米，这主要是由系统工作的频率决定的。一般情况下，工作频率越高，作用距离越远。尽管RFID在不同频段有着不同的应用，但近年来被业内人士看好的技术是基于UHF频段的无线射频识别技术。RFID系统主要由电子标签（Tag）、读写器两部分组成，读写器包括高频模块、控制单元、天线等。　　“公交优先”的概念包括两方面的含义，即对公共交通在通行“空间”和“时间”上给予优先。所谓“空间优先”是通过设立公交专用道来实现；所谓“时间优先”则体现在为公交车提供优先通行信号。2.2基于RFID技术的城市公交优先控

5、制系统　　随着射频识别（RFID）技术的发展和成熟，将其应用于公交车辆检测/识别将大大提高对车辆的管理和运营效率。该方法由UHF频段无源电子标签和基站式读写器组成，该频段设备通信具有良好的方向性，通过调节路侧读写器的输出功率及天线的方向，可以获得不同的直线通信距离。　　读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当标签进入发射天线工作区域时将车辆ID信息通过标签内置天线发送出去；系统接收天线接收到从标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到读写器，读写器对接收到的信号进行解调和解码，然后送到后台主系统进行相关处理；后台主系统根

6、据逻辑运算判断该标签的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。2.2.1信号优先控制原理　　RFID公交优先控制系统就是应用射频RFID技术结合交通信号控制系统对公交车辆在“时间”上给予的优先，它主要体现在：当公交车辆行驶到十字路口附近时，公交优先控制系统识别到车辆并判断车辆的运行方向，为公交车辆提供优先通行信号，从而让城市运载主体公交车进行优先通行，快速高效的发挥作用。　　RFID公交优先控制系统主要包含无源电子标签和基站式读写器、信号控制器，通过对远距离移动公交车辆的自动识别和非接触性

7、信息采集处理，把先进的信息技术、数据通信技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效地综合运用于地面交通管理体系，从而建立起一种大范围、全方位发挥作用，并且实时、准确、高效的交通管理系统，实现公交优先的目的。　　在路口各个方向的红绿灯前50-100米处安装好调节信号灯的读写器。当公交车接近路口时，安装在车头的射频卡（Tag）被装在道路上的读写器识别，读写器将公交车辆的基本信息送至控制系统进行有关数据处理，控制系统根据相关数据触发信号控制机。当公交车辆接近路口遇绿灯时，判断公交车能否通过，否则适当延长当前的绿灯相位时间，保证公交

8、车辆能够通过路口；当公交车辆接近路口遇红灯时，控制相关相位执行最小相位时间，减少公交车辆等候时间。尽可能提高公交车辆在路口的通行效率，保证城市公交车辆运行的快速与及时，最大程度上发挥其为运载主体的作用。其原理如图2-1所示。图2-1信号优先控制原理图2.2.2信号优先控制系统设计基于RFID技术的公交信