智能公交站无线数据通信系统研制

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1、摘要现有的公交车语音文字报站系统是为公交车内的乘客服务，而没有顾及站台上乘客也需要了解到站车辆信息的需求。虽然站台有站牌提示，但对于某些人群仍然不是很方便，而且，当同时到达站台的公交车较多时，也很容易引起乘客的混淆。虽然基于GPS定位的自动报站系统现在已经得到一些应用，但由于成本昂贵，难以实现普及。为了解决这一问题，本文中设计了一款低成本、高性能的公交车到站自动提示系统，通过在站台增加语音播报以及动态文字显示，可以较大程度地为人们乘车转车提供便利，有效提高公交运营服务质量。完整的作品由车载系统和站台系统组成。车载系统由写入了公

2、交车路线编码标识的单片机、无线收发模块和上下行转换开关构成。站台系统由单片机、无线收发模块、LED显示屏以及语音报站系统构成。在站台系统接收信号时，如果附近有多辆公交车同时发送到站信号，就可能会发生通信碰撞。为了防止这种现象，我们采用了一种基于时分的“随机延时”防碰撞方法。车载系统每间隔100ms向外发射一次携有自身公交线路标识的信号，然后在这段时间（100ms）内等待站台系统的反馈信号，若获得反馈信号则对其进行分析判断是否停止发送信号，否则继续向外发送线路标识信号。当公交车进入站台的有效范围内，站台系统就可以接收到它发出的信

3、号，然后送给主控单片机处理，通过对接收的编码信号的分析识别，判断出公交车线路，并通过终端显示以及播报。可提前预告来车情况，有利于减少城市交通安全事故，尤其在视线情况不好时，为待车的乘客提供极大的便利。本课题的主要研究内容是“智能公交站无线数据通信系统”。作为城市智能交通管理系统的重要组成部分，本系统可以构建智能公交站台系统，实现公交车辆进站车次预报，便于疏导客流，方便公交车辆进站和乘客乘车。有效地改善在交通繁忙地区的公交车站拥挤状况，有利于营造安全乘车环境。同时可以提醒公交车辆进站，避免乘客错过乘车。该系统提供人性化乘车环境，

4、具有较大的社会效益和经济效益。本系统由站台模块和车载模块两部分组成，控制核心采用单片机技术，信息传输采用无线通信技术。该系统采用模块化设计，具有结构简单，使用方便，便于推广的特点。对于提高公交服务质量，促进公共交通发展，解决城市交通拥挤具有重要的社会意义。关键词　智能交通，无线通信，单片机，信息处理1导言随着城市化的进展和经济的快速发展，汽车越来越普及，伴随而来的交通运输问题变得日益严重，道路车辆拥挤，交通环境不断恶化。与出租车和私家车相比，公交车人均占道面积少、成本低、运载能力高，同时它的通行线路覆盖面广，在缓解交通拥堵，节

5、能减排方面都有积极作用，因此在未来将得到进一步的应用。可以肯定地说，城市公共交通在今后一个时期内将得到迅速地发展。然而，现有的城市公交车运输方面存在如下一些问题：首先，目前公交车报站系统设计是为公交车内的乘客服务，没有考虑到在站台等车乘客的需求，在天气恶劣或是视线不好的时候，乘客往往无法分辨到达的车辆路线，出现众多乘车不便的现象：有的乘客下到机动车道伸头观望，更多的是常常一拥而上，前后跑动、追赶，找寻自己要上的车辆，很容易造成盲目拥挤，秩序混乱的场面。我国城市特别是大城市的交通问题极其严重，如果不能得到有效解决和根本治理，必将

6、对我国经济的持续、快速、健康发展构成严重威胁。目前大多数公交车报站系统设计主要考虑为公交车内的乘客服务，没有考虑到在站台等车乘客的需求。虽然站台有站牌，但对于盲人、识字不多以及对乘座公交车不太熟悉的人来说，还不是很方便；再加之，到达同一站台的公交车较多，也很容易引起乘客的混淆。有关专家在原公交报站系统的基础上应用射频芯片设计无线公交车报站系统，在该系统中，公交车内通过半自动报站设计的同时把该车的相关信息通过无线电路传送到站台，完成即将到站车辆的预报以及显示该车所经路线基本情况。通过在站台增加语音播报和动态文字显示设计，使原来仅

7、有一个站牌来提供简单静态线路信息的站台成为一个公交信息亭。方便了乘客乘车，有效地提高了公交运营公司的服务质量。基于以上使用公交不便的情况以及引起的交通秩序问题和安全隐患，本项目致力于设计出一种公交车到站提示系统。当公交车驶入站台附近100m的有效距离以内时，站台系统就可以接收到车载系统发送的具有该路车的标识信息编码，经过主控单片机处理后获取该路车的相关信息，在LED显示屏上显示出来，并通过语音系统进行语音播报。这样便可使候车的人们提前得知来车情况并做好上车准备。这种图文声并茂的报站方式使公交搭乘更为方便，同时也有利于提高公交运

8、营公司的服务质量。2设计原理2.1项目简介本系统由智能站台单元、车载单元等两部分组成。系统方案见图1所示。基于这种设计思想，构建的智能站台单元结构包括了无线通信模块、电源、单片机及配套键盘、显示屏幕等部分。智能站台单元接收接近的车载单元发出的信息，经过信息识别，将进站车辆信息