《城市公交车GPS智能调度系统技术方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城市公交车GPS智能调度系统技术方案.doc（25页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、公交集团GPS智能监控调度系统总体设计方案厦门雅迅网络股份有限公司2009年9月目 录1前言12系统总体设计22.1系统的设计目标及其功能22.2系统的设计原则32.3系统整体框架结构设计32.3.1业务处理平台42.3.2协议转换平台52.3.3数据传输平台62.4系统网络结构62.5中心系统的框架结构72.6车载设备的框架结构82.7电子站牌的框架结构92.8功能设计93系统功能详细设计103.1公交车调度监控103.2自动报站103.3公交智能电子站牌113.4求助113.5车辆周边信息管理功能113.6公交信息网站113.7配车排班功能113.8数据统计分析功能124系统性能指标134
2、.1系统处理能力134.2系统最大吞吐量134.3系统容量134.4网络流量144.5系统的响应能力144.6系统的稳定性144.7车载设备性能155技术特点与难点165.1电子站牌165.1.1电子站牌实现原理165.1.2电子站牌显示方法195.2乘客流量统计206报价单236.1车载设备及电子站牌236.2中心系统软件236.3中心系统硬件247结束语25厦门雅迅网络股份有限公司1 前言进入20世纪80年代后，中国经济飞速发展，城市人口日益膨胀，机动车辆急剧增加，城市交通的压力也越来越大。这一问题无论在发达国家还是发展中国家，都日益突出。光靠修建道路已经不可能解决城市交通的问题，提高城市
3、交通管理水平，合理调度公交、出租等营运车辆，并结合智能化地调度道路与停车场的容量，是近期解决城市交通矛盾的有效措施。一直以来，城市公交在城市交通运输中发挥着重要作用，其优点是运载量大、运输效率高、能源消耗低、相对污染小、运输成本低。世界各国都积极倡导多使用公共交通车辆，提高运输效率，从而缓解不断增加的机动车辆给城市交通带来的压力。如何更有效的管理公共交通车辆，提高乘车者的方便性，使之乐于乘坐公交车辆，成为发展公共交通运输业的目标，智能交通就是应运而生的一个合理调度公交车辆的发展方向。目前的公交车调度还是基于传统模式，根据人工经验、手工作业。调度人员根据传统的发车时刻表对车辆进行基本管理调度，而
4、车辆一旦发出，在线路上行驶过程中调度人员就无法知道车辆的行驶速度、目前位置、车上的乘客流量等情况，这样往往造成许多资源浪费，而随着现在无线通信技术、网络技术、GPS全球卫星定位技术、传感等各种技术的成熟，更加智能、合理的调度公交车辆已经成为可能，国内已有许多城市已经开始在智能城市公交方面做一些试点工作，开展得比较早的城市如上海、广州、南京、成都等地，但是目前还没有一套系统在当地的所有公交车辆中全面普及。城市公交智能管理服务系统采用GPS、GPRS/SMS、GIS、网络技术、图形图像技术等高科技技术，通过对公交车辆的动态位置信息的采集、客流量的统计、路面状况的信息收集、各类信息的发布等手段，实现
5、公交车辆的实时监控和调度、车内自动报站、电子站牌等功能。一方面，提升了城市公交的整体形象，为乘车、候车提供了更优良的环境和更优质的服务；另一方面，通过减少报站的人工操作降低了司机的劳动强度从而改善了司机的工作环境；第三，公交公司能够通过对各种数据信息的采集和分析，提高管理水平和运营效率、降低运营成本。 2 系统总体设计2.1 系统的设计目标及其功能总体目标是建立一套能满足城市公交车公司通过互联网管理大量车辆及其相关事务的Web Server系统。系统能够同时收集大量的车载终端各类数据，同时发送大量数据到电子车牌等终端。系统可根据用户需要呈现各类报表和车辆监控调度结果。1) 采用GSM通讯技术（
6、GPRS通用分组无线业务/SMS短信息业务）、GPS定位系统、GIS技术、计算机网络及多媒体技术和移动数字电视技术等，建立一个包括公交车自动报站、电子站牌等功能的智能公交系统。2) 系统设计容量为1000个电子站牌、800辆公交车辆，可以进行扩充升级。电子站牌每10秒从中心接收一次车辆信息，公交车辆每10秒主动上传一个GPS定位数据。3) 系统设计主要考虑司机、乘客和公交公司管理三个方面的应用。对于公交公司，主要从合理调度管理车辆方面出发，包括静态信息管理和动态调度管理。静态信息管理包括整个系统中需要预输入的车辆基本信息、车辆分组信息、车辆油耗、维修管理、违章管理、超速管理、实收金额、费用管理
7、、车辆保险保养等车辆相关信息的管理。还包括人员相关信息：操作员基本信息、驾驶员基本信息、线路情况、站点设置、排班情况、核定载客情况、发车时间表等。这些情况主要由调度管理人员在客户端进行录入更改，并根据情况实时更新。车辆动态调度管理包括：所有在线路上的车辆的实时位置、速度的查询，车辆跟踪，每辆车预定到达时间和根据实际情况预计到站时间，各车辆上载客量，整条线路上和某些路段的实时客流情况，各站点滞留时间以及基于位置的广告播放、下发车队通知等。有了这些数据，就可以对线路上的问题及时发现、合理调度协调。实时了解司机的不规范行为，并可以即时与司机进行沟通，予以矫正，做到实时监督，大大避免了违规行为的出现。
8、4) 对于公交车司机，系统设计的功能包括：自动报站（减少司机人工操作，增加行驶安全）、车辆遇故障和意外及时求助（中心及时调度处理），在途行驶过程中行驶速度过快、过慢，离前后车辆过近时中心及时通知。5) 对于乘客，主要是考虑乘客的方便乘车。在各站点设立电子站牌，乘客在车站可以随时了解下一班车辆的当前位置，便于乘客掌握候车时间。另外系统设计专门网站，乘客出门前可以通过INTERNET了解如何乘车、换车，可以提供各路车辆的行驶路线的电子地图、乘车的路线规划等等，出行前一切尽在掌握之中。2.2 系统的设计原则1、 经济高效性。充分考虑系统运行成本，尽可能降低系统的数据通讯费用、运行管理费用等。2、 实
9、用性。系统能切实地为市民提供服务，使市民能感受到高科技带来的生活方便性。系统能改善公交系统的管理模式，使公交系统的管理信息化3、 系统的稳定性、可靠性。为保证系统的良好运行，系统设计多种手段提高系统的稳定性，采用多种手段保证数据传输的高效性、安全性、完整性。充分考虑无线传输的特点，实现无线传输的双通道备份等功能。4、 系统的可维护性。系统设计时，考虑系统维护的成本，开发专门的系统故障检测处理平台，提高系统的可维护性。5、 系统的易用性。系统设计时，充分考虑系统的人机交互接口，提供尽可能简单和实用的人机界面。6、 系统的可扩展性。车载设备预留部分接口，用于系统扩展；中心控制系统开发标准接口，可供
10、二次开发，可便捷地与其他系统互联互通。中心系统采用模块化设计，只要添加相应的模块，就可以适应GPRS/CDMA1x等无线通信网络，甚至对将来的3G网络，也只要增加相应的通信模块而已。最大限度的降低了升级成本。7、 系统的安全性。系统设计时考虑的安全性包括：系统在互联网上防止非法用户使用系统资源、防止网络病毒的入侵；在数据传输上，防止数据的泄漏，防止数据传输时出错；实现完整的网管系统，实时检测整个网络的运行状况；软件设计时，采用出错冗余技术，保证系统的运行的安全性。2.3 系统整体框架结构设计公交车辆信息服务系统采用分层设计的思想，系统从上到下分为三层平台，分别是业务处理平台（智能客户端）、协议
11、服务层平台（通讯服务器、Web服务器、数据库）、传输通讯层平台（GPRS前置机、短信前置机），除客户端外，其他所有设备都部署在控制中心，系统逻辑简图如下。 其中业务处理平台负责完成各种业务数据的处理，协议数据平台实现各种命令协议的解析与处理，而传输通讯平台负责完成中心和车载GPS终端、电子站牌无线控制器之间的数据通信。2.3.1 业务处理平台业务处理平台位于系统结构的最上层，用于和最终用户进行人机交互，提供系统的各种功能，业务处理平台由各个功能子系统或模块组成。业务处理平台的表现形式即客户端的调度管理程序，我们称为公交车GPS系统操作终端。操作终端采用TCP/IP方式与控制中心进行连接，本系统
12、的操作终端和协议数据平台的服务器均使用C编写，可以使用.Net Remoting技术直接传递序列化的业务对象，因此不需要制定该层的协议，简化通讯的开发过程。操作终端根据登陆人的权限显示不同的界面，当登陆操作员为总管理员时，该终端可以查看其他终端的操作情况，查看网络连接情况。业务处理平台车辆监控调度子系统信息管理子系统鉴权子系统网管子系统电子站牌控制子系统公交信息子系统业务处理平台包括多个功能子系统，分别有如下几种：车辆监控调度子系统、信息管理子系统、鉴权子系统、网络管理子系统、电子站牌控制子系统、公交信息子系统等。图二：业务处理平台结构图车辆监控调度子系统：实现车辆的实时监控，车辆调度信息的下
13、发，接收车辆主动上发的调度信息，接收车辆上发的求助。信息管理子系统：实现公交公司的信息化管理平台，只要功能有：配车排班、车辆技术信息管理、司乘人员考核、各种报表生成打印等。鉴权子系统：管理整个系统的权限。可以注册各类操作员，对操作员分配不同的权限。网管子系统：管理整个网络的状况，包括网络拓扑、网管故障检测、设备故障检测等。电子站牌控制子系统：下发电子站牌的信息，包括各线路公交车的到站信息、文本广告、天气信息等。公交信息子系统：一个发布在Internet上面的公交信息网站，可以提供公交线路、出行指导、实时路况等信息的查询等功能。2.3.2 协议转换平台协议转换平台采用系统定义的传输协议与数据传输
14、层通信、采用系统定义的业务协议格式与业务层进行通信，在这两种不同的协议之间进行转换时采用动态连接库技术进行转换。动态连接库提供上行数据接口和下行数据接口，上行数据接口将接入层送来的数据转换成业务层的数据格式，发给业务层；下行数据接口将业务层送来的数据转换成接入层的数据格式，发给数据传输服务器。其结构如下图：协议转换平台下层数据上层数据协议转换接口协议转换接口协议转换接口图三：协议转换平台结构图2.3.3 数据传输平台数据传输平台支持多种传输通道，并容易扩展。当新的技术产生时，数据传输平台加入新的接入端即可实现新的传输方式。数据传输平台与协议转换平台采用Tcp/Ip协议进行通信，他们之间的接口采
15、用自定义的传输协议。数据传输平台与各种无线通信系统间采用各种接入前置机的方式接入。数据传输平台与各类接入前置机之间制定统一的通信协议。其结构如下：数据传输平台数据传输服务器GPRS前置机CDMA前置机SMS前置机预留3G接口图四：数据传输平台结构图2.4 系统网络结构从用户的角度看，系统一共分为四个部分：控制中心、公交公司信息管理系统、车载设备、电子站牌。网络结构图如下：图五：网络结构图从上图可以看出，公交车辆和电子站牌中安装GPRS无线传输设备与控制中心进行通信。控制中心与GPRS网络的连接可以使用两种方式实现，一种是采用DDN专线接入移动GGSN（GPRS网关支持节点）；一种是申请一个固定
16、IP地址，通过GGSN与互联网的接口实现连接。控制中心与公交公司的连接可以采用互联网接入的方式，也可以使用DDN、ISDN、ADSL等接入方式接入到控制中心。2.5 中心系统的框架结构控制中心包括：接入层设备（各类通信接入前置机和数据传输服务器）、协议转换服务器、各类业务服务器、各类操作终端。图六：中心系统整体框架图2.6 车载设备的框架结构GPS天线车载终端CPU自动报站系统液晶显示模块GPS接收模块无线通讯模块GSM天线车载设备指安装在公交车内的设备，用于实现自动报站、无线通讯、调度等功能，包括：音箱、车载无线通讯设备、车载调度显示屏等。图七：车载设备框架结构图2.7 电子站牌的框架结构电
17、子站牌可实现车辆当前到达站点估算、文本信息显示等。电子站牌包括：LED显示屏、GPRS/CDMA无线站牌控制器、电源、到站指示灯等。电子站牌结构如下图：图八：电子站牌结构图2.8 功能设计本系统设计了如下一些功能：l 公交车调度监控l 自动报站l 公交智能电子站牌l 求助l 车辆周边信息管理功能l 公交信息网站l 配车排班功能l 数据统计分析功能3 系统功能详细设计3.1 公交车调度监控车辆的调度功能，指调度人员可通过系统进行实时准确的车辆调度。改变以往调度人员仅知道公交总站车辆情况，不知路面情况，不知车内情况进行的“瞎子调度”。调度人员可以从中心系统的电子地图中看到所有车辆的位置，可以知道车
18、内的拥挤程度（载客人数），可以知道车辆运行的状况，可以知道司机上报的路面情况，根据这些信息调度人员可以作出更加合理的调度。调度可以通过车载电话联系，也可以通过系统的调度显示屏以文本或者语音的方式通知驾驶员。车辆监控指车载设备每隔一定的时间（如每10秒）将车辆所在的GPS位置信息通过GPRS（或CDMA）等无线网络传到控制中心，控制中心将线路上所有车辆位置描述到电子地图上，这样就可以实时了解整条线路的运行情况。车辆实时上传的数据除按一定时间间隔上报的位置数据，还包括各辆车到达各站的上下车人数，进站时间，离站时间。公交车调度中心根据线路上的车辆的运行情况可以采取的措施包括：调度各辆车的运行间距，如
19、果发现个别车辆行驶过快（与前车过近）或过慢及时通知司机；根据车辆的乘客负荷情况临时增减车辆（但不应低于指定时间间隔发一辆车）等等。除了上面提到的线路调度，司机或车辆碰到意外或故障时，可以第一时间通知调度中心，中心采取相应的措施。3.2 自动报站自动报站指公交车辆进站时，自动报出该站点的站名，车辆离站时，自动提示下一站。该功能可以避免人工报站的误报、不报等情况，另外减少司机的人工操作，增加司机行车过程中的安全行。自动报站功能由车载设备自行实现，无需控制中心的控制。车载设备需要存储各站点的GPS位置信息，和需要报站的语音信息，并将他们关联起来。当公交车进入到该站点一定范围内时，车载设备提取出该站点
20、对应的语音信息进行报站服务。自动报站功能无需人工干预，避免各种因为人工操作引起的问题，如不再会忘记报站、不再会报错站等。减少乘客坐错车，下错站等情况的发生，可以提供公交车辆的服务水平。根据目前公交车辆普遍安装的报站系统，建议保留，车载设备与其通信，到离站时自动送出相关信息控制播放语音，同时司机仍可手工报站。3.3 公交智能电子站牌公交电子站牌可以取代现有的站牌，或是可以对现有的站牌进行改造。它可以动态地显示各线路公交车辆的运行状况，能计算出车辆离站的大概距离并且在站名上显示出来，同时还能能显示天气信息等。电子站牌能让乘客根据车辆运行的情况选择需要等候的公交车，方便乘客选择乘车线路，提高公交行业
21、的服务水平。3.4 求助车辆的求助功能指公交车辆驾驶员可以通过设置在驾驶室的求助按钮向中心发送各种求助信息，如：“抛锚”、“拥挤”、“纠纷”、“事故”、“交通”等。伴随求助信息同时上传的还有车辆当前的位置信息，调度人员收到求助信息后，可迅速做出调整，迅速解决问题，最大限度地保证运营的顺利进行。3.5 车辆周边信息管理功能车辆周边信息指车辆基本资料：车辆维修，车辆保养、车辆档案、车辆年审、车辆里程、车辆燃料、车辆报废、车辆成本管理；线路资料：线路名称、站点设置；司机资料：司机信息、排班情况等。该功能需人工录入，系统自动更新，管理电子化可以方便及时查询和调度等。并且，系统可以根据录入的信息自动定时
22、提示.车队管理需要对车辆进行到期的保养、年审，并且把通知信息通过调度屏发送到司机眼前。3.6 公交信息网站公交信息网站可以发布城市公交信息、了解出行路线，换乘车次，换乘地点等。通过公交信息网站，即使是外地游客都可以在出行前就可以得到出行引路服务，可以得到城市公交的动态信息。3.7 配车排班功能系统根据行车计划、道路情况、驾驶员信息、车辆信息等，自动生成配车排班表。调度人员可根据系统排定的计划表进行控制发车，也可以根据实际情况进行修改。根据实际情况作出的修改，也可作为下次排班的依据，这样可以使系统的配车排班功能日趋完善，可使配车排班更加合理。同时系统对生成的配车排班表自动生成电子记录档案，可供事
23、后查询、考核和管理。3.8 数据统计分析功能该功能主要对公交公司的各种运营数据进行统计和分析，可以统计和分析的内容包括：人员出勤情况、发车情况、车辆运行时间、正点率、少发车次数和原因、运营各路段事故发生次数时间等。4 系统性能指标4.1 系统处理能力系统处理能力指系统能同时处理的信息条数。当系统核心设备CPU利用率达到60，系统能稳定长时间运行时的数据处理能力认为是系统的处理能力。该能力与系统所使用的机器配置和操作系统有很大的关系，根据雅迅公司近两年类似的GPS系统的测试结果，选用合适的服务器等计算机设备，系统的处理能力能达到600条/秒，即系统能在一秒之内处理600条数据。按公交车辆每10秒
24、发送一条位置信息、电子站牌每10秒接收一条显示信息计算，系统平均一秒钟可以处理6000辆公交车或者是6000个电子站牌的数据。完全能够满足要求。4.2 系统最大吞吐量系统最大吞吐量指系统在一秒钟内最多能处理的数据条数。当系统核心设备CPU利用率最高达到90，系统能稳定运行三小时以上时，系统处理的数据条数认为是系统的最大吞吐量。根据其他系统的测试结果，系统的最大吞吐量能达到900条/秒。也就是说，系统在1秒钟内能够同时接收900辆公交车的位置信息或者同时给900个电子站牌发送显示信息。由于设计上公交车辆和电子站牌的数据收发频度都是10秒，_的公交车辆和站牌数量都只有800多，因此这个系统的最大吞
25、吐量完全能够满足要求。系统最大吞吐量能反应出系统处理突发大数据量的能力。4.3 系统容量系统容量指系统能支持的公交车辆数和电子站牌个数。决定该数值的主要有三个指标，一个是系统处理能力、一个是车辆或电子站牌与中心交换数据的频繁程度、一个是同时与中心交换数据的车辆比率。我们假设车辆或电子站牌与中心交换数据的频度都是10秒/条，假设同时在线的公交车辆是总数的80，假设系统处理能力中的100条/秒用于处理其他事务。那么我们能得到：同时在线车辆：（600100） 10 = 5000系统容量： 5000 /80% = 6250可认为系统容量为2250个电子站牌，4000辆公交车辆。考虑到_目前约800多辆
26、各类公交车、中巴，这个设计容量应该能够满足_公交10年内的发展需要。4.4 网络流量网络流量指系统正常运行时，网络传输的数据量。该数据可以决定使用何种方式的网络连接方案。这里计算的网络流量按GPRS网络计算方式进行计算，即从IP层及其以上的数据都计算成网络流量。电子站牌和公交车辆与中心传输的帧长度平均为100BYTE，系统采用UDP协议进行网络传输。那么每个传输帧的数据量大小是：10020（IP头）8（UDP头）128（Bytes）按每秒同时有800个数据包（含电子站牌和公交车辆）计算，则每秒网络传输流量为：128800104000（Bytes）所以，当系统达到最大吞吐量时，系统的网络流量是1
27、04KBYTE。中心与移动的GGSN的连接可以通过128KB以上的DDN或互联网进行连接。4.5 系统的响应能力系统的响应能力主要指公交车辆发出的信息多长时间能传到中心，或中心发出的信息多长时间能传到公交车或电子站牌。该指标主要与采用的传输技术有关，由于GPRS的实时在线功能，系统的响应能力小于2秒。4.6 系统的稳定性系统的稳定性指系统的最长无故障时间和故障恢复时间。按设计系统的最长无故障时间应大于30天，系统的故障恢复时间应在5分钟以下。系统用3分钟判断系统故障，然后决定采用何种处理方式，重启进程则只需要几秒，重启机器则需要2分钟，所以系统的故障恢复时间为5分钟。4.7 车载设备性能车载无
28、线传输设备应能在公交车辆内连续工作24小时。耗电量应能控制在车辆供电系统的允许范围内。另外公交车内灰尘和震动都比较严重，对设备的硬件工作稳定性是比较大的考验。5 技术特点与难点5.1 电子站牌电子站牌主要包括LED显示屏和无线站牌控制器、电源、车辆到站指示灯等。电子站牌因为设在公交站点，所以在设计时要充分考虑设备的美观性、安全性和可维护性。裸露在外面的外观设计包含LED，应充分考虑美观、实用、安全。从美观方面主要考虑到电子站牌设在各公交站点，分布在城市所有的交通线路上，所以一定要美观、大方，应由专门的设计公司进行设计。实用方面主要是电子站牌的功能是提供线路和车辆的实时提示，所以应保证至少白天3
29、-5米之内，晚上20米内可以清楚看到屏幕显示，屏幕设计应考虑人的视角高度和角度。安全方面也主要是LED上，因为电子站牌设在街道上，日常无专人管理，所以应充分考虑防破坏性能。电子站牌的内部设备的核心是无线站牌控制器。无线站牌控制器设在室外，要充分考虑温度、湿度和电气性能的影响，最好能做到防水、抗湿和耐高温。另外整套设备因为要求24小时运行，设计时可维护性也是系统的一个重要方面。5.1.1 电子站牌实现原理由于GPRSCDMA通信不支持在两个终端设备之间的直接通信，因此电子站牌上的各线路公交车的到站信息是由中心统一给出的：中心通过将收到的各线路公交车的位置信息汇总后，形成每个独立站牌的所有公交车到
30、站情况，然后一起打包下发到电子站牌上。这一工作是通过中心的站牌服务器来完成的。(1)车辆与车站间距离计算移动中的公交车把自身的位置信息发送到中心，控制中心需要计算每条线路上所有车辆与车站的相对位置和到离站情况。计算当前车辆与相邻车站的相邻位置可以采取两种方法，一种是简单的根据车站的经纬度和移动公交车的经纬度计算。另一种是在实际地图上根据实际路线进行计算。方法一计算如下：GPS数据的格式使用国际标准的GPS数据的格式使用国际标准的NMEA消息格式，数据全为ASCII字符，GPS数据以“$GPRMC”开头，以“rn”结尾：$GPRMC,UTC,STAT,LAT,LAT_REF,LON,LON_RE
31、F,SPD,HDG,DATE,MAG_VAR,MAG_REF*CKSUMUTC时间；/hhmmss(比北京时间晚8个小时)STAT状态；/A为有效，V为无效LAT纬度；/ddmm.mmmmLAT_REF南北纬；/S为南纬，N为北纬LON经度；/dddmm.mmmmLON_REF东西经；/E为东经，W为西经SPD速度；/海里每小时（1海里=1.842公里）DATE日期；/ddmmyyCKSUM校验和；NMEA消息格式，数据全为ASCII字符，GPS数据以“$GPRMC”开头，以“rn”结尾。计算两点之间的距离用如下方法：A(lat1,lon1)B(lat2,lon2)假设两点的经纬度为A（lat
32、1,lon1），B（lat2,lon2），则它们之间的距离为 其中Ratio_Lat和Ratio_Lon为换算比率，暂取Ratio_Lat=1853.13862667（单位：米/分），Ratio_Lon=1714.67836167（单位：米/分）。如下图所示，当车辆离目的站点的距离小于d1时（d1初始的默认值为50米，在使用的过程中可以随时修改），判定为到达目的车站；当车辆离当前站点的距离大于d2时（d2初始的默认值为100米，在使用的过程中可以随时修改），判定为离开当前站点：方法二是在站牌数据处理服务器上配置的电子地图，根据电子地图上实际的路线进行计算。这种方法的优点是计算数据比较准确。但是
33、一个比较大的问题是计算速度较慢。建议采用方法一的计算方法。（2）单条线路车辆行使情况计算站牌处理服务器上可以注册完整的公交线路，并指定各站点的位置。公交线路结构定义如下：STR线路名 /可以为数字或汉字N总站点数 /整数Class STOP(N) /站点Class stop LAT / 纬度 ddmm.mmmmLON / 经度 dddmm.mmmm;对于整条路上的车辆分配情况，根据前面的方法计算出所有车辆在整条路上的分配情况后，中心通过压缩后发给所有的电子站牌。5.1.2 电子站牌显示方法方案一电子站牌安放在公交站牌的上方，其显示方式如下，图九 电子站牌显示方案一电子站牌可以提示经过本站点的所
34、有线路的最近两辆公交车目前大概的位置。当最近的公交车行驶进入当前候车站点的9站以内的时候，该公交车对应高亮度7段LED数码管就会显示出相应的数字。LED数码管的数字随着车辆位置变化而变化。当最近一辆公交车经过当前候车站点之后，“再下一辆”对应的内容就会自动改到“下一辆”一行去显示。如果下一辆车距离当前候车站点超过9站，则不显示数字，而用一个横杆来表示。图中表示，下一辆9路车距离本站只有1站远，而再下一辆9路车距离本站还有5站远。除了显示各条线路离本站的站数用7段LED数码管以外，其它的字都是用不干胶纸，这样既便于更改也节约成本。本方案的优点在于l 同时将所有路线的信息显示在一起，信息集中、统一
35、，让公众一目了然；l 显示两辆车的信息，使得公众在选择车辆乘坐的时候，可以做到心中有数；特别是对于那些看到这一辆车十分拥挤想等下一辆车的乘客十分有用，因为有的时候（特别是高峰期）会出现两辆车前后脚到站。l 电子站牌的信息字样对比度高，使得公众易于查看、辨认；l 由于电子站牌放在站牌的顶部，所有线路的信息集中显示，而且高度较高，视野开阔，便于乘客获取乘车信息；l 公交线路更改、增加公交线路、某一线路调整公交车站的时候，可以很方便地调整显示信息，只要把公交车列表的胶贴纸更换就可以了；方案二：图十 电子站牌显示方案二当最近的行驶车辆进入当前候车站点的5站以内的时候，该公交车当前所处的站点背后的高亮度
36、发光二级管将被点亮，显示这辆公交车目前的大概位置。如果最近的公交车在候车站点的5站以外，则没有发光二极管会被点亮。每条线路离本站5站之内的站名下面都会布置一个发光二极管，也就是每条线路用5个发光二极管。图9中表示，当前候车站点是“中山公园站”，66路车最近的一辆目前行驶在66路的“第10站”附近，离“中山公园站”还有5站路。而88路车最近的一辆离“中山公园”站还有5站以外，具体位置未知。99路车最近的一辆则离“中山公园站”只有3站左右的路程。5.2 乘客流量统计乘客是公交车辆的服务对象，其在时间上和空间的分布情况对公交车辆的调度管理起决定性作用，所以实时了解线路上的客流情况对于公交车调度管理来
37、说非常重要。公交车辆的载客情况的检测主要包括上车人数和下车人数两个方面。通过检测上车的人数和下车人数，计算出在车上的乘客数。对于上车人数检测，有以下几种方法：（1）光电检测法在公交车的上下门位置安装光电开关，如果有乘客上车，光电开关的光就会被遮挡住，根据该信号，系统判断是否有人上车。用光电方法检测在工业领域应用非常广泛，但是要求被测物体规范统一，运动行为严格一致。在公交车上检测上车人数时，因为人流的差异因素太多，所以会影响系统的可靠性。主要的影响因素包括以下几个方面：人的移动速度不一致；可能有几个乘客紧挨在一起，没有空隙，可能会误认为是一个人；每个人的高矮胖瘦不一致；乘客上车可能不是按顺序依次
38、上次，可能有时两个人并排在一起；个别乘客携带物品，系统可能把物品也判断成是一个人等等。为了解决上述问题，系统处理时不是使用单一的一对光电开关，而是使用多对开关矩阵，开关使用越多，准确度越高，但是也不能无限制增加。另外多对开关矩阵在安装时也要求保持一定的间距。假设光电开关排列如下图：图十一 光电开关排列图假设由三对开关来判断上车人数，其中开关1安装在上客门的位置，开关2、3向车内排列。一对开关的距离（人行宽度）应为车门附近计算距离内人可能站到的最宽位置。假设乘客A、B上车时靠得很近，但是随着两人向车内移动，移动速度必然不一致，当移动到开关2位置时移动距离已经不同，这样判断上车人数以开关遮挡的扫描
39、结果加上人移动的相对位置就可以基本判断为两个独立人。所以为了保证系统的计算准确度，要求计算距离的选择能够保证乘客的相对位置有所变动。（2）压力法在公交车的上下车门位置安装压力传感器，当乘客上车脚踏到相应的位置上时就判断有人上车。因为乘客上车时脚能够踏到点较多，要保证乘客能够踏到，就要在较大范围内安装压力传感器，但是范围太大有会造成一个乘客多次踏到系统重复判断，还可能出现多个人同时踏到，这样也较难识别准确的人数。另外因为上车时可能拥挤，所以还会出现个别人在检测点停留时间过长。为了解决个别人在检测点停留时间过长问题，可以通过压力+时间的方法来判断是否为同一个人。但是对于多个人同时踏、一个人同时踏两
40、次的状况比较难识别，唯一的方法就是规定上车时乘客按次序依次上次，尽量避免多个人同时踏到。（3）IC卡和投币口识别上车时乘客都要付款，付款方式就是IC卡或投币。通过IC卡可以准确的判断是否有人上车。但是应用此种方法只能检测上车人数，对于下车人数仍要采用其他方法。对于厦门这种比较特殊的情况，不是所有人都是统一收费标准，如岛外车辆实行分段计费，可能出现一个人刷2-3次卡的情况就会出现计算误差。另外通过在投币口检测是否有人投币也可得到准确信号，但是如果一个人同时替几个人投币就不准确了。综合上面分析该种方法不可行。（4）图像分析法上下车位置拍摄图像，通过对图像进行分析识别来判断上车乘客。该种方法有几个问
41、题：成本较高，上下车位置都要加装图像传感装置；复杂，对于图像识别技术处理复杂；设备要求高，因为要处理复杂的图像识别软件，对车载设备硬件系统要求较高。由于人数统计并非作为收费的依据，而是作为提高运营管理的一个参考数据，因此对人数统计的精度要求并不是非常高，综合考虑以上四种方案的优缺点，建议采用方法（1）。6 报价单6.1 车载设备及电子站牌1、车载终端序号项目数量单价小计备注1GPS/GPRS车载终端1套配置GK-110VG6主机1只公交专用型摄像头N只2智能报站控制器1只自动型7 结束语智能公交涉及到包括智能化调度、线路优化等多个功能，是个庞大的系统。通过对公交车辆的静态、动态信息及时掌握，管理部门可以获得大量的第一手数据，为交通部门优化管理，公交公司合理调度提供大量的可查询依据。而数字电视与电子站牌的引入，将大大提高公交服务水平，必将使城市的交通运输管理等上一个新的台阶。23