基于GPS和GPRS技术实现公交智能调度系统的应用方案

项目背景

目前，世界越来越多的国家和地区处在发展的烦恼中。中国是世界上经济发展最快的国家之一，很多城市超过两百万人口。城市的发展，人们财富的增长，使很多人倾向于使用私家车，而不采用公共交通。然而，私家车的使用，极大地促进了运输油品的需求。使用私家车产生了很多空气污染，汽车对能源的消耗量也大于其他经济部门的增长量。

公共交通能够极大的节省能源。据测算统计，在加拿大，公共汽车运送一个人所造成的污染远远低于小轿车造成的污染。如果十分之一的美国人使用公共交通的话，定期的使用，会降低美国石油40%的进口量，同时也会降低5%的二氧化碳排放率。同时，通过使用公共交通，每年可使6000人免于交通死亡。正因如此，大部分发达国家都有限制私家车数量，同时鼓励公共交通发展的政策。

相比于发达国家，我国私家车的拥有率很低，但私家车造成的空气污染、交通堵塞已经到了令人勘忧的地步，因此限制私家车，同时鼓励乘坐公交车出行是我国各大城市都在计划实施的政策。但我国的公交系统普遍比较落后，居民出行乘坐公交车会消耗大量时间。为了解决这个难题，产生了建立公交智能调度系统的需求。

用户需求

公交智能调度系统是借助GPS和GPRS技术，实时定位公交车辆，并回传行驶数据的综合系统，建立该系统后，公交调度中心可以随时跟踪乘客上下车情况，适当调配运力；交管部门亦可施行公交先行政策。

1、实时跟踪车辆行驶位置，并把行驶位置传送给公交调度中心和交管中心

2、记录发车，到站/离站，收车时间

3、记录乘客上、下车人数，节省人工验票时间

4、自动报站

5、播放新闻、广告，为乘客提供综合多媒体信息

6、电子站牌实时显示各路公交车当前位置，让乘客选择乘坐距离最近的某路公交车

系统工作方式

公交智能调度系统的工作方式可用以下流程图来表示：

公交车发车时即回传调度中心发车时间，调度中心接受发车请求后车辆才允许开出。途中每经过一站都要回传到站时间、下车人数和离站时间、上车人数。同时车载GPS会把车辆位置信息传送给调度中心和交管中心，调度中心把位置信息整理后送到各车站的电子站牌上指示车辆当前位置，交管中心当发现公交车到达路口时会采取绿灯放行的方式加快公交车车速。车内液晶电视全程播放通过DMB技术接收到的图像，为乘客在乘车途中提供视频服务。公交智能调度系统的此种工作方式，可以有效提高公交车行驶速度，为公交公司节省运力，同时视频服务提供的广告信息亦可为公交系统增加收入。

系统配置

车载电脑组成

①SYS7360VEEA主板

②GPS模块

③GPRS模块

④数字广播接收器

⑤红外线计数模块

⑥移动型硬盘

⑦双液晶显示器

⑧音箱

为了实现系统功能，车载电脑配置了如上图所示各种功能组件，这是因为：

首先，车辆位置的识别需依靠卫星定位系统，而在GPS、GLONASS、北斗星等几种卫星定位系统中，GPS是工作最稳定，造价最低的系统，因而车载电脑采用了Panasonic GPS模块，并通过主机串口进行驱动。其次，车载电脑需实时回传车辆运行数据给监控中心，这在以前只能靠GSM网络实现，但GSM网络只能用短信的方式进行数据发送，数据的传输效率和价格都很难适应该系统，因此车载电脑使用了Siemens GPRS模块进行数据传输，充分利用了GPRS网络高带宽和低费率的特点。再次，公交车上播放的媒体广告是接收东方明珠电视塔发出的数字广播信号，而数字广播的信息量巨大，需要主板有高带宽的数据连接，在本系统中使用了USB 2.0接口的数字广播接收器实现这一功能。而且，为了计算乘客上下车数量，车载电脑上配置有红外线计数模块，并通过PC/104总线传给主机后由GPRS模块发出。然后，媒体广告均为有声，高分辨率音/视频复合信息，在本系统中用VGA共享器驱动两台液晶显示器显示视频，用主板自带AC’97 6通道声卡经功率放大后驱动车前、车中、车后6只音箱。最后，该系统除接收广播数据外，还考虑有本地数据存储的后备方案，这是通过移动型硬盘实现的。

SYS7460VEEA主板优势

该系统选择SYS7460VEEA，是因为其具有以下优势：

1、SYS7460VEEA是3.5英寸嵌入式主板，可有效减少设备占用空间

2、因需要播放媒体和电视解码，处理器的性能必须优异，而且车载环境不允许使用风扇散热，所以客户选择了集成有Intel ULV Celeron 400处理器的SYS7460VEEA主板。

3、车载终端为了确定位置和与调度中心通信，装备有GPS和GPRS模块，这些模块均通过串口与主板交换数据。SYS7460VEEA集成的4个串口则完全满足客户对串口数量的要求。

4、电视广播采用USB电视接收盒，使得USB接口的数据传输负载很大，因此USB2.0的接口成为该系统最合适的选择。

5、车载终端需播放媒体信息，而SYS7460VEEA集成的AC’97音频解码芯片完全满足客户的要求。

6、该设备因在震动环境下工作，无法使用普通台式机硬盘，SYS7460VEEA主板集成的笔记本硬盘接口为客户提供了使用笔记本硬盘的选择，有效解决了客户问题。

7、普通Windows操作系统因其固有缺陷，导致系统不稳定、易丢失数据，因此客户未来需要使用Windows CE作为其软件运行平台。SYS7460VEEA提供了CompactFlashTM插槽给客户用于安装Windows CE系统，这就给客户以后升级系统留足了充裕空间。

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