城市公交智能化解決方案

引言

　　隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城市建設(shè)日新月異，隨之而來(lái)交通問(wèn)題也是日益嚴(yán)重。影響城市交通主要的因素之一，是城市中的公交車(chē)輛，公交車(chē)輛也是直接反映著城市形象問(wèn)題。目前公交車(chē)的調(diào)度管理方面還存一些問(wèn)題，信息反饋不及時(shí)，從而導(dǎo)致調(diào)度措施的滯后，運(yùn)營(yíng)成本現(xiàn)在也是很高的，也有一些資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，管理方面都是手工操作，缺乏科學(xué)性等。由于這一系列問(wèn)題的存在，智能公交調(diào)度系統(tǒng)就以次而產(chǎn)生了。

　　本文將介紹設(shè)計(jì)的一種公交智能調(diào)度系統(tǒng)，并重點(diǎn)介紹了車(chē)載系統(tǒng)終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。以無(wú)線數(shù)傳終端應(yīng)用平臺(tái)為基礎(chǔ)，結(jié)合了無(wú)線通信、GPS定位、語(yǔ)音處理和圖像處理等多種技術(shù)，利用公共GSM/GPRS/CDMA/EDGE無(wú)線數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，將無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、GPS定位、短信調(diào)度信息、自動(dòng)報(bào)站、手動(dòng)輔助報(bào)站、LED同步顯示到站信息、定時(shí)回傳、緊急報(bào)警、手動(dòng)服務(wù)提示、圖片抓拍，開(kāi)關(guān)門(mén)報(bào)警、超速報(bào)警、遠(yuǎn)程設(shè)置參數(shù)、遠(yuǎn)程更新程序、司機(jī)考勤管理、多線路切換、語(yǔ)音通話等功能有機(jī)地融合為一個(gè)整體，構(gòu)建一套實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理、指揮調(diào)度等功能于一體的智能公交車(chē)載終端。

　　1 系統(tǒng)功能及工作原理

　　公交智能終端，最核心的功能就是應(yīng)該實(shí)現(xiàn)公交業(yè)務(wù)上的數(shù)據(jù)的時(shí)時(shí)采集以及傳輸，和監(jiān)控調(diào)度中心的交互，該車(chē)載終端需要實(shí)現(xiàn)的主要功能如下：

　　1.1 實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能

　　車(chē)載智能終端所采用CPU本身具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能，并可通過(guò)GPS校正，為實(shí)現(xiàn)整個(gè)調(diào)度系統(tǒng)時(shí)鐘的同步提供可靠保證。

　　1.2 無(wú)線通信機(jī)制

　　終端所采用無(wú)線通信模塊是不帶TCP/IP協(xié)議棧的工業(yè)級(jí)GPRS模塊，使用藍(lán)斯通信獲得國(guó)家軟件著作權(quán)登記證書(shū)的“無(wú)線數(shù)傳終端應(yīng)用平臺(tái)”所含自主開(kāi)發(fā)的TCP/IP協(xié)議棧，采用自主開(kāi)發(fā)的TCP/IP協(xié)議棧可以方便網(wǎng)絡(luò)的切換和升級(jí)，如即將到來(lái)的　3G　網(wǎng)絡(luò)，終端可以快速的更換　3G　模塊，無(wú)須再改動(dòng)其他硬件。

　　1.3 定位功能

　　可根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)24小時(shí)服務(wù)，按后臺(tái)中心設(shè)定的規(guī)則（電門(mén)啟動(dòng)/關(guān)閉、定時(shí)/定距等組合條件）自動(dòng)向后臺(tái)中心發(fā)送位置信息（包括：日期時(shí)間、經(jīng)緯度、速度、車(chē)輛編號(hào)、GPS 信號(hào)狀態(tài)、相關(guān)車(chē)輛狀態(tài)信息等）。

　　1.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能

　　1.4.1 黑匣子和行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)

　　可實(shí)時(shí)存儲(chǔ)大量記錄（容量不少于20000條），即使故障或掉電也不丟失。記錄內(nèi)容包括：時(shí)間、經(jīng)緯度、速度、距離、方向、高度、星數(shù)等。以1分鐘的采樣間隔，終端可保存不少于360個(gè)小時(shí)的黑匣子和行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)。

　　1.4.2 事故疑點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄

　　終端具有多個(gè)RS232、RS485接口，可以通過(guò)外接行車(chē)記錄儀等設(shè)備，可采集車(chē)速變化、剎車(chē)、方向燈、前后車(chē)門(mén)及其它車(chē)輛狀態(tài)輸入。符合國(guó)家的行車(chē)記錄儀的基本規(guī)范要求，為交通事故責(zé)任判定提供技術(shù)數(shù)據(jù)。

　　1.4.3 快速采集存儲(chǔ)數(shù)據(jù)接口

　　提供USB接口，便于現(xiàn)場(chǎng)快速采集所有存儲(chǔ)在車(chē)載終端內(nèi)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　1.4.4 LCD調(diào)度屏

　　LCD液晶調(diào)度屏每屏顯示4行文字，每行8個(gè)文字；向駕駛員提供清楚的信息交流、操作、查詢、窗口。

　　（1） 它與語(yǔ)音報(bào)站的操作屏一體化，液晶屏常態(tài)顯示內(nèi)容有站號(hào)、上下行標(biāo)志 、時(shí)速、限速、時(shí)間、車(chē)輛運(yùn)營(yíng)狀態(tài)等信息；

　?。?） 可以接受中心下發(fā)的調(diào)度信息和并上報(bào)加入運(yùn)營(yíng)、退出運(yùn)營(yíng)、回場(chǎng)、報(bào)警、故障等其它特別信息，可存儲(chǔ)調(diào)度信息條數(shù)不少于80條，采用“先進(jìn)先出”模式自動(dòng)始終保存。

　?。?） 具有可以手動(dòng)切換自動(dòng)報(bào)站和手動(dòng)報(bào)站功能。

　?。?） 具有站點(diǎn)經(jīng)緯度采集功能，可以快速采集公交站點(diǎn)信息并保存。[!--empirenews.page--]

　?。?） 當(dāng)公交車(chē)行駛速度超過(guò)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)定的最大限制數(shù)值，則自動(dòng)發(fā)出連續(xù)的警示音或直接播放警告類(lèi)語(yǔ)音警示駕駛員，直到行車(chē)速度低于限制值；

　?。?） 當(dāng)車(chē)載智能終端與POS機(jī)通訊異常，則自動(dòng)發(fā)出間斷提示音或直接播放預(yù)設(shè)的語(yǔ)音提醒駕駛員，直到與POS通訊恢復(fù)正常；

　?。?） 在車(chē)輛啟動(dòng)行駛、車(chē)門(mén)未關(guān)閉狀態(tài)以及車(chē)輛速度不為0而車(chē)門(mén)開(kāi)啟時(shí)，立刻發(fā)出連續(xù)的警示音或直接播放語(yǔ)音提醒駕駛員，直到車(chē)門(mén)關(guān)閉為止；

　　（8） 具備自定義按鍵F1~F8，可以設(shè)置向乘客播放常規(guī)信息的按鈕（請(qǐng)為老弱病殘、婦女兒童讓座、請(qǐng)站穩(wěn)扶好、請(qǐng)保持車(chē)內(nèi)衛(wèi)生等常用提示音）等專用按鍵。

　?。?） 免提通話功能：在必要時(shí)，駕駛員可通過(guò)免提方式與調(diào)度中心語(yǔ)音雙向通話，有助于提高行車(chē)安全。語(yǔ)音通話功能可由調(diào)度中心系統(tǒng)設(shè)置控制為：呼入限制、呼出限制等多種組合模式

　　1.4.5 語(yǔ)音報(bào)站

　?。?） 全自動(dòng)、高音質(zhì)語(yǔ)音報(bào)站、轉(zhuǎn)彎提示，音質(zhì)清晰，立體效果強(qiáng)，可插播廣告、歌曲等各種聲音。

　?。?） 大容量芯片，可存儲(chǔ)10條以上線路（每條線路不少于100個(gè)站點(diǎn)）報(bào)站語(yǔ)音，同時(shí)記錄大量運(yùn)營(yíng)、安全、服務(wù)信息。支持多線路運(yùn)營(yíng)：同一臺(tái)車(chē)載終端可以菜單或者中心遠(yuǎn)程設(shè)置實(shí)現(xiàn)10條線路以上的報(bào)站線路選擇功能；

　?。?） 在語(yǔ)音報(bào)站的同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)LED 顯示屏的同步文字報(bào)站；

　?。?） 調(diào)度中心可實(shí)現(xiàn)通過(guò)GPRS通信下傳語(yǔ)音數(shù)據(jù)到終端。

　?。?） GPS 自動(dòng)報(bào)站為主，可手動(dòng)輔助報(bào)站；可輸出約定格式的控制協(xié)議，為將原有的手動(dòng)語(yǔ)音報(bào)站器改造為自動(dòng)報(bào)站器提供便利條件。

　　（6） 進(jìn)站語(yǔ)音和出站語(yǔ)音可以相互打斷。

　　1.4.6 TTS功能

　　可以實(shí)現(xiàn)把中心下發(fā)文字信息轉(zhuǎn)換成語(yǔ)音播報(bào)形式通過(guò)免提喇叭播放出來(lái)。

　　2 軟件設(shè)計(jì)

　　在整個(gè)公交智能調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，涉及到服務(wù)器軟件、客戶端應(yīng)用軟件及車(chē)載終端底層軟件。在此，主要就車(chē)載終端底層軟件的設(shè)計(jì)作進(jìn)一步的說(shuō)明。

　　在公交智能調(diào)度系統(tǒng)車(chē)載終端底層軟件的設(shè)計(jì)中，程序采用了模塊化設(shè)計(jì)，軟件由一個(gè)主程序和若干個(gè)子程序構(gòu)成，其中，子程序主要完成一些單一的基本工能，主程序則主要負(fù)責(zé)完成對(duì)各個(gè)功能模塊的調(diào)用，同時(shí)對(duì)車(chē)載終端的資源及邏輯作出規(guī)劃。

　　3 司機(jī)操作屏設(shè)計(jì)

　　在公交智能調(diào)度系統(tǒng)中，其中一個(gè)核心的部分就是自動(dòng)報(bào)站，通過(guò)預(yù)先采集的站點(diǎn)信息和當(dāng)前車(chē)輛的GPS位置進(jìn)行對(duì)比，從通過(guò)MP3的方式在車(chē)輛喇叭中來(lái)播放車(chē)輛的相關(guān)位置信息，這個(gè)就是自動(dòng)報(bào)站了。前面提到司機(jī)操作屏的相關(guān)功能信息，其實(shí)大部分的智能調(diào)度功能，都是由這個(gè)司機(jī)操作屏來(lái)完成。

　　這個(gè)司機(jī)操作屏由一塊液晶屏和相關(guān)按鍵組成，分別代表了各種不同的功能，特別是系統(tǒng)菜單內(nèi)包含了大量的公交業(yè)務(wù)方面的知識(shí)，這里涉及到相關(guān)公交ERP的內(nèi)容，不同公交公司需求不一樣，這里就不詳細(xì)介紹了。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　利用GPRS的數(shù)據(jù)傳輸功能，對(duì)GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，與以往GPS監(jiān)控系統(tǒng)所采用的短信、GSM數(shù)據(jù)通道或DTMF數(shù)據(jù)傳輸?shù)葌鹘y(tǒng)方法相比，運(yùn)營(yíng)成本得到了極大的降低，同時(shí)其可操作性及實(shí)時(shí)性也都有了顯著的提高，而且成本較低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，達(dá)到了較高的可靠性。