城市公共汽车监控与优化调度系统方案书5-

城市公共汽车监控与优化调度系统方案书5-内容摘要：

收发设备，下一轮则不再发送。 图 47 随机延时的防碰撞方法 电子站牌的电路设计 电子站牌由太阳能供电电源（或交流供电 电源）、无线收发电路、 高性能微处理器及外围电路组成。 整个站牌的电路结构如图 48 所示。 19 图 48 电子站牌电路图 电子站牌系统结构 （ 1） 电子站牌资料管理 电子站牌资料管理模块负责对安装在各车站上的电子站牌的资料进行信息发布及设备状态的管理。 管理电子站牌的相关数据，包括电子站牌设备资料，如购买日期、维修记录、设备编号等，以及所属的车站。 电子站牌内部结构如图 49 所示。 图 49 电子站牌内部结构 （ 2） 标准时间同步 负责完成对所有电子站牌的时间同步。 所有的电子站牌资料均存放在数据库内，定时的向所有的电子站牌通过通信链路发送时间更新指令，从而达到所有站牌的时间同步。 20 （ 3） 电子站牌监控 电子站牌控制模块主要用于控制指定车站的电子站牌的开机、关机、信息发送以及通过模拟的电子站牌实时观察车站上的电子站牌的运行状况，电子站牌实时的向乘客提供相应的车辆的运行状况和车辆离当前车站的距离以及何时到达的信息，方便乘客及时做出判断，同时电子站牌及时向乘客市民提供天气，新闻，公益信 息等，提升城市的形象，增强公交服务的综合竞争能力。 电子站牌监测模块负责对电子站牌进行远程监测。 包括电子站牌的开启、关闭、最近一班公交车的位置信息、时间信息、其他预设的信息、显示内容等进行监控。 系统功能特点 （ 1）能为各种乘客提供多功能的服务。 基本公交服务包括：实时显示最近一辆公交车辆线路编号、车辆编号及到站信息；显示首班车、收班车发车时间；支持显示对公交线路图、运行时刻表的显示和公交线路变更信息等公交服务的公告信息；具备候车亭的安防视频监控功能；附带功能包括给予视力不便乘客提供乘车信 息语音服务等，候车的乘客可通过电子显示屏了解天气信息、停水、停电等公告及其他相关的公益信息。 乘客可以通过互联网查询所有电子站牌在地图上的分布情况，同时可查询单个电子站牌所在线路的车辆分布情况。 乘客也可以通过功能按钮查询所乘线路的车辆分布情况，并在 LCD 屏显示该线路车辆即将到本站的距离。 （ 2）具体技术与业务功能 首先，在定位与通讯技术上，要实现利用 GPS 定位数据、 GPRS 无线网络与现代 3G 移动通信技术；支持交通车辆实时数据的定时刷新和定量刷新的滚动显示，参数任意调整。 其次，在远程实时视频上， 要整合 LCD 和 LED实现视频和站距信息的无线传输；支持远程实时的视频监控，为调度中心提供各个候车亭的乘客人流状况，实时视频监控候车乘客的乘车秩序。 最后，21 分布在各个地点的硬件设备，要具备故障自检功能，为方便调度中心定期或不定期远程遥控自检，并向调度中心发送故障检测报告。  电子站牌能随时接收中心发来的数据，显示本线路所有运营车辆距离当前停靠站的站数。  根据离本站最近车辆的当前位置，计算到达时间，显示在电子站牌的信息显示屏上，乘客可预知下次车到达时间。  电子站牌的 LCD 显示屏带有自动亮度控制功能。  中心电子地图具 有车辆、路线、道路等有关数据的查询功能。  调度中心的电子地图可显示各线路目前车辆的运行状态，如运行、熄火、故障等。  根据车辆的分布情况，调度室可判断道路拥挤状态，向司机发送调度和控制指令。  电子站牌能接收中心的控制命令，并能向中心回报本站牌的状态等。  强大的远程控制管理：可实现远程安装程序、远程升级、远程定时开关机、远程屏幕接管、远程状态监控和查看、远程重启等；  电子站牌可提示该线路的始、末车发车时间，预计从发车点到达该站的时间；并可发布路况信息、广告信息等。  电子站牌的 LCD 屏可直接播放公益性的广告，有助 于提高城市形象。 必要时还可发布政府的通告以及紧急公告信息。  先进的播放系统控制：系统具有 “ 定时播放、随时插播、指定年月日时分秒播放 ” 等功能；  电子站牌带有语音扬声器，当有车辆信息的时候，会伴有语音的提示，也是防治候车乘客错过车辆信息，对盲人也是可以提供语音导航的功能。  电子站牌可以作为站亭治安视频监控点，电子站牌有视频监控摄像头实时监控站亭的治安状况。  电子站牌的摄像头，可以作为交通监控摄像头，对公交车的日常营运情况、车辆进站秩序和驾驶员行车作风实时监控。 也可以实时监控公交站台周边客流、车流和治安等状况，是 数字公交站亭系统的特色功能之一。 22 这不仅方便了交管部门进行交通管理疏导，也有利于公安部门进行城市治安监控和管理，构建以城市公交站台和公交场站为网点的城市交通与治安监控体系。 公交车车载设备功能特点 （ 1）可连续存贮 8 小时的自身定位数据 （ 每秒一次 ）。 （ 2）可显示调度中心发来的命令和自身向中心汇报的状态信息。 （ 3）提供按键，允许司机向中心汇报状态或发出请求。 （ 4）自动检测电源电压，可适应 12VDC 和 24VDC 两种电压。 公交乘客信息系统 系统概述 公交乘客信息系统功能的实现需要众多技术的 支持以及其他系统的协助、配 合。 严格的说，公交乘客信息系统与 公交 管理系统是不可分割的，只有在对公交管理实行全面优化的基础上，才 能够为乘客提供相对准确的公交信息。 公共交通乘客信息系统主要是通过计算机网络、触摸屏、电话、电子显示牌等输入输出设备，为乘客提供全方位的信息服务，保证乘客在出行的全过程中都能及时查询到所需的各种出行信息，避免出现信息的盲区。 因此，在系统的构建过程中，需要计算机、通信、电子、 GIS、 GPS 等各种高新技术进行技术支持，而 GIS 和 GPS 是其中的核心技术。 系统设计 系统组成 公 交乘客信息系统涉及到多个子系统的融合，从不同的角度出发可以有不同的划分方式。 （ 1）从空间位置划分 按照公交乘客信息系统提供服务的空间环境不同可以分为以下四种：出行前 公交乘客信息系统、路边的公交乘客信息系统、车上公交乘客信息系统23 和综合公交乘客信息系统。  出行前公交信息系统 在乘客出行前为其提供准确和及时的信息，使乘客可以根据这些信息进行决策，选择出行时间和出行路线。 主要查询手段为 ： 计算机网络、家庭电话和移动电话。  车站 /路边的公交信息系统 通过电子信号、闭路电视等媒介为公交出行乘客提供信息，包括实时车辆到离 信息，也包括传统的静态服务信息。 车站 /路边信息服务主要是通过电子站牌实时接收调度中心发来的各个车辆的位置信息，并动态地显示离本站最近的车辆行驶的进程及到站所需要的时间。  车上公交乘客信息系统 在车上，通过视觉与听觉多种媒介为乘客提供相关的信息。 其发展趋势为：①车上公交信息系统与车站 /路边乘客信息系统相结合；②车上公交信息系统与车辆自运定位系统相结舍。 车内信息服务主要是车内电子显示板，能动态地显示车辆的位置信息、到站所需要的时间、还能显示车辆换乘信息。 方便乘客到站换乘。  综合公交乘客信息系统 综合公交乘客信息 系统是以上几种方式的综合运用。 它的特点是集合一 个或多个服务系统的实时或静态数据，并通过多种方式收集、合并、校正和 传递这些信息。 （ 2）从系统功能上划分 公交乘客信息系统的主要功能就是提供公交线路、公交换乘、票价、车辆到站时间及所处空间位置、车辆拥挤程度等实时信息的查询，每个功能的实现都需要相对独立的系统来提供技术支持，因此也可以将整个信息系统分为：公交线路及换乘查询子系统、公交票价查询系统、公交运行情况查询系统三个部分。  公交路径查询系统 公交乘客出行路径信息，是乘客选用公交方式出行所需要的最基本的资料。 因此，为乘客提供相应的优质信息服务显得尤为重要，这是反映公交服24 务水平的最直接的衡量标准。 公交线路及换乘查询系统主要是利用 GIS 技术，对城市公交的所有线路经停站的信息进行查询，同时结合最短路径理论为乘客提供优化后的最佳换乘方案。 系统为乘客提供多种查询方式，如计算机网络、触摸屏、语音电话及静态公交线网图等，这样保证了绝大多数人群在出行前和出行的过程中都能采用不同的方法获取到所需要的相关信息。  公交票价查询系统 公交票价查询系统主要是为乘客提供公交两站点之间的票价及售票方式 等方面的信息。 系统结构相对简单，主要 采用数据库技术，但是应注意对数 据的及时更新。 系统的使用主要针对采用按乘车距离收取不等车费的多票制 公交线路，而对于采用一票制的公交线路则可以在公交站台和公交车辆的显 著位置注明收费标准即可。 票价查询系统的查询方式与公交线路及换乘查询 的方式大致相同，因此在查询终端的设计时，可以把二者进行融合。  公交运行情况查询系统 公交运行情况指的是公交车辆到站时间及所处空间位置、车辆拥挤程度等实时信息，信息的时效性强，需要随时更新，滚动发布。 公交运行情况查询系统的系统构造相对复杂，主要采用 GIS 和 GPS 技术相结合来实现 对车辆定位和到站距离、时间的确定。 信息的服务对象主要为正在站台候车的乘客，因此，信息查询地点也主要为路边和公交车站台，在信息发布的方式上以可视面较大的电子显示牌为主，这样能够让所有的候车乘客都能够随时了解相关信息。 公交乘客信息系统模块 本文设计的城市公共交通乘客信息系统由三个功能模块组成 ： （ 1） 交通信息中心 ： TIC（ Traffic Information Center）： 为交通数据的收集、处理、预测、能对公交车辆实施精确定位并提供交互式路径、换乘以及车辆到站信息查询，同时负责和其它信息中心交换信息。 （ 2） 通信系统 ： CS（ Conmunication System）： 负责 TIC 和查询终端 间的高效、实时的通信。 （ 3）查询终端 ： 实现乘客信息查询的输入 /输出设备，负责将乘客的查询要25 求发送给 TIC，在查询结果出来后，再反馈给乘客。 乘客信息系统各模块相互关系如图 410 所示。 图 410 乘客信息系统各模块相互关系 交通信息中心 TIC 需要及时获取各种道路交通信息，并结合数据库中的公交线网情况，为乘客提供优化的出行及换乘信息。 因此， TIC 通过 GPS 卫星定位系统、环行检 测器、路口摄像机、数据采集车辆收集交通数据，同时交通警察和其它交通信息提供者将提供关于交通事故、阻塞、施工等定性信息。 TIC 将收集到的数据进行处理，换算成参数，结合基础资料，通过数学模型计算出当前情况下乘客出行的最佳路径。 同时将获得的交通流量和车道占有率信息转换为路段行程时间数据，并和数据采集车辆采集到的路段行程时间数据进行融合，得到整个路网的路段行程时间数据，在电子地图上用不同的颜色将道路的拥挤程度表示出来，再通过 GPS 系统对各公交车辆进行定位，从而确定出各公交车辆的时空信息。 TIC 还要将实时的交通信息 用来修正历史数据库，并对行程时间转换模 型和交通预测模型的参数进行修正。 通信系统 通信模块的任务是将交通信息安全准确地发布出去。 由于要传送的信息26 量很大，而通信信道的带宽和速率又是有限的，为了保证传送的效率和实时性，首先要对所传输的信息进行压缩，又称为信源编码。 由于通信信道是有干扰的，所以为了保证信息在信道中的安全可靠，需要对经过信源编码的数据进行误差纠错编码，又称为信道编码。 最后还需对经过了信源、信道编码的数据进行标准化或格式化，称为打包，以适应所使用的通信方式的要求。 查询终端 由于查询方式的多 样化，查询终端也是各不相同的，如 :电脑、手机、固定电话、触摸屏、电子显示牌等。 查询终端在功能上只是实现信息的输入和输出，并不承担其它的运算功能，所有的信息都是通过 TIC 来发布，最终通过查询终端反馈给乘客。 系统功能特点 （ 1）着力于提供更为快捷、方便的电话咨询服务 :这要求电话咨询时有较高的效率，否则人们会因为等待时间过长而放弃电话咨询。 （ 2）触摸屏在“出行前”和“出行中”得到了广泛的应用。 触摸屏技术具有信息量大、交互性好等特点。 （ 3）与车辆自动定位技术相结合的路边 /车内电子显示设备，为出行中的 提供动态的实时信息服务。 在使用与车辆自动定位技术相结合的路边 /车内电子显示设备以后，可以做到实时的预测车辆的到站、离站时间，提高服务的可靠性，增强公交方式的出行吸引力。 （ 4） 与网络相结合，是乘客信息系统的重要发展方向。 网络技术的发展使得越来越多的人使用 Inter，在 Inter 上提供和发布交通信息已成为乘客信息系统发展的重要方向，一些基于 WEB 的新公交信息查询系统，可以提供比常规方式更为方便、快捷的服务，而且查询费用低廉。 公交信号优先系统 系统 概述 近年来，各部门在政策、规划、 投资、建设、管理、技术等方面加大了27 公交优先发展的力度，“公交优先”理念不断深入人心。 公交信号优先系统的发展，离不开完善的道路及交通信息等基础设施建设，更需要将现代化电子信息技术、通讯技术、控制技术与交通运输系统有机融合和集成。