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1、毕业设计说明书（论文）作作 者者:学学 号：号：学学 院院:专专 业业:题题 目目:基于 GPS 的汽车报站器设计指导者：指导者： （姓 名） （专业技术职务）评阅者：评阅者： （姓 名） （专业技术职务）2012年5月毕毕业业设设计计 说说明明书书（论论文文）中中文文摘摘要要随着经济的增长，城市人口逐渐增多，城市的车辆也是逐年递增，城市道路变得越来越拥挤。公共交通由于具有效率高、方便、快捷、价格低廉的特点，已经成为了人们出行时普遍的选择。在全球定位系统(GPS)应用于车辆导航的发展趋势之下，GPS 技术日益发展成熟，GPS 产品成本逐渐下降。因而具有定位精度高，语音自动播报等特点的 GPS
2、语音报站系统的提出具有必然性。本文设计了一种基于 GPS 的汽车报站系统，系统主要由 ARM9、GPS、SD 卡、LCD 和键盘组成。采用自动报站的方式可以大大减轻驾驶员的工作量，促进公交系统的现代化进程，能够使驾驶员从手动报站的模式中解脱出来，从而更加专心于行驶，减少了安全隐患。关键词 GPS，IIS，S3C2440，UDA1341，报站器，音频解码毕毕业业设设计计 说说明明书书（论论文文）外外文文摘摘要要Title The Design of Auto-Stop Device based on GPS -Newspaper Station Voice Playback and Overal
3、l Design AbstractWith the growth of economy, and city population gradually increased, the vehicle of city also is increasing year after year, The roads of city become more and more crowded. Due to its high efficiency, convenience, fast, low prices , Public transport has become a popular choice when
4、people travel. In the trend of development of the global positioning system (GPS) applied in vehicle navigation ,the GPS technology is growing maturity, GPS product cost decreased gradually. It has high positioning accuracy, automatic speech broadcast features .So Auto-Stop Device based on GPS prese
5、nted has inevitability. This paper introduces a design of newspaper station system based on GPS , the system is mainly composed of ARM9, GPS, LCD and SD card, keyboard.The newspaper station can greatly reduce the driver s workload, promote the modernization of public transportation system, can make
6、the driver from the manual station pattern in relief, thus driver can put more concentrate on driving, reduces potential safety hazards. Keywords gps,iis,s3c2440,udal341, newspaper station device,audio decoderxxxxxxxx 毕毕业业设设计计说说明明书书 （论论文文） 第 页 共 页（空 2 行）目 录 （4 号黑体，居中）毕毕业业设设计计说说明明书书 （论论文文） 第 1 页 共 39
7、43 页1 引言引言随着国民经济的不断发展和城市人口的不断增长，城市中的公交车日益凸显出了其特有的优势：方便、快捷、价格低廉、运载量大、能耗低、低污染，因此公交车逐渐成为了广大人民出行首选的交通工具。近些年来手动按键报站方式仍然是公交车上比较普遍采用的报站方式，但其报站不准确，并且报站时需要由驾驶员进行手动操作，这给行驶中的车辆带来了一定的安全隐患。现阶段虽然国内已经有些大中城市的公交车上已经采用了基于 GPS 定位系统的自动报站方式，但其昂贵的成本，目前难以实现普及。本设计主要目的是针对目前公交车常见报站方式的主要缺陷，探索设计出一种物美价廉的公交报站器。1.1 课题的研究意义课题的研究意义
8、近年来，交通需求迅速扩大，公交车的需求在日益增加。1997 年，我国城市公共汽车拥有量约 17 万辆，其中大中型城市公共客车约为 9 万辆，年客运总量达 280万亿人次。 人民日报曾开展了“明天我们怎样出行”的讨论，结果公众提出的第一途径就是公共汽车。和其他出行方式相比，公交客车更能发挥快捷、方便、安全、集中、效率高、道路占有率低、耗能低廉的优势，是有效解决城市交通拥堵的最好方式，因此在许多集中型城市和汽车化程度不高的国家，特别是交通状况欠佳的发展中国家的城市，公共交通处于优先发展的地位。一些私人轿车占有率较高的国家也提出要恢复和发展公共交通。如美国纽约上下班时利用公共交通工具的人数超过半数。
9、法国巴黎早晚高峰时，公共交通车辆出行比达 85%，平时为 56%60%。随着城市公交事业的迅速发展，国内公交车的质量已经有了很大的改善，就报站方式来说，国内公交车报站方式已经有了很大改善，已经由传统的喊话报站变为了手动按键报站的方式。虽然按键式报站器使用比较方便，但是由于驾驶员需要在保证安全驾驶的前提下进行报站，所以经常出现报站不及时，甚至错报、漏报的现象，而且驾驶员在驾驶过程中进行报站也存在一定的安全隐患。而采用 GPS 定位自动报站的方式可以大大减轻驾驶员的工作量，更能促进公交系统的现代化进程。利用 GPS 可以确定公交车的地理位置，只需把当前位置同公交站点的位置数据相比较，就可以知道公交
10、车是否到达站点，使得报站系统具有一定的智能性、准确性，这种基于 GPS 的智能报站系统能够杜绝驾驶员在驾驶过程中因兼顾报站器而带来的隐患， 同时也大大方便毕毕业业设设计计说说明明书书 （论论文文） 第 2 页 共 3943 页了乘客，特别适合因汽车行业高速发展而导致交通问题日益严峻的中国国情。该系统在 GPS 导航领域和商业领域都有着非常大的潜力，具有广阔的发展前景。传统的公交车的系统装备和管理模式还存在着很多缺点和不足。而城市公共交通是城市建设和发展的重要组成部分，体现了一个城市的形象与风貌，同时，好的公交运营系统能为城市公共交通事业的发展创造良好条件与环境，从而创造良好的社会效益与经济效益
11、。近年来随着 GPS 技术日益发展成熟和 GPS 产品成本的降低，具有定位精度高、自动语音播报等特点的 GPS 语音报站系统的提出具有必然性。1.2 课题的研究现状课题的研究现状在现阶段对于智能交通系统的研究许多国家都已经投入了巨大的人力和物力，并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。据欧美国家的 ITS 应用统计，以 GPS 为基础的道路引导、车辆导航系统已成为当前最大的 ITS 用户市场，并占据了全部 ITS 用户支出的 29。对于国内的车载 GPS 产品在过去的几年里得到了长足的发展，2011 年中国 GPS 市场销售量达
12、到 122.3 万套，销售额为 78.9 亿元，与 2010 年相比，销量和销售额增长率分别为 50.1%和 88.3%。在美国，对智能交通系统（ITS）的研究虽然起步最晚，但由于投入较多，目前已处于该领域的领先水平。美国建立有结合救助服务的辅助导航系统，该系统即为一个监控中心，由较为完善的功能强大的计算机管理系统并配有电子地图及通信连接设备组成，能为装有 GPS 设备的车辆提供定位跟踪管理、报警服务受理、求助服务受理、紧急救援提供、在线语音导航以及安全防盗服务等。另外，美国为了防止交通堵塞、提高公路运输能力，利用 GPS、城市交通地理信息和移动通信，与交通管理中心联络，为司机提供实时的交通信
13、息，指引车辆选择最佳的行车路线，避开交通堵塞路段，还可以为司机及时调整车距避免撞车提供信息。欧洲在 ITS 的研究方面采取整个欧洲一体化的方针，由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究，著名的项目有 PROMETHEUS 和 DRIVE 等，其中 DRIVE 工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划，共有 12 个国家的 700 多个单位参加，经费达 5 亿欧元。欧洲许多国家同中国一样具有悠久的历史，城市街道一般都比较狭窄。但是，它们通过实施公交优先政策，设立公交专用道，为公交车提供优先通行信号，布设智能公交监控与调度系统等措施，提高公交车辆运行速度和公交服务质量以吸引公
14、众乘坐公交车出行，从而有效地缓解了城市毕毕业业设设计计说说明明书书 （论论文文） 第 3 页 共 3943 页交通压力，有效解决了城市交通问题，并取得了明显的社会经济效益，这些经验值得中国许多大中城市借鉴。虽然现阶段我国许多城市公交企业已经逐步启动了公交智能化建设，但是成规模的不多，目前比较有规模的城市有：郑州公交、北京公交、上海公交、深圳公交，主要技术有 GPS 技术和 GIS 技术。目前，国内大部分公交车基本上是采用人工手动报站的方式，部分城市已经采用了 GPS 语音自动报站系统，如广州中山、南京、上海、哈尔滨等城市。由于 GPS 语音自动报站器成本还比较昂贵，现阶段还未普及。据了解，广州
15、市 25 辆从龙口西到中山八路的 133 路公交车上全部安装了这种 GPS 系统。广州市 284 路公交车率先正式安装全国最先进的 GPS 导航系统和车载电子地图。福州公交 GPS 智能报站器正全面铺开，目前 K1、19 等多条线路已经开始试用。2 需求分析需求分析基于 GPS 的报站器就是应用 GPS 定位技术实现公交车辆无触摸全自动播报进出站服务用语、温馨提示、自动拐弯安全乘车提示等诸多自动化服务功能。GPS 报站器在运行前需要进行站点信息采集，存储需要报站地点的经纬度信息到 SD 卡。同时站点信息、报站语音文件在运行钱也需要按照一定的规则存放在 SD 卡中。运行期间，GPS 模块不断读取
16、 GPS 数据，经过处理后按照预先指定的规则与存储在 SD 卡中的站点 GPS 信息比对，当接收的经纬度信息与存储的某站点经纬度信息一致时，表明公交车已行驶到某需要播报语音的地点，这时就可以自动播报相应站点的提示语。该系统主要由 GPS 接收模块，ARM 处理器，语音处理模块，SD 卡读写模块，显示，人机接口等主要部分组成。基于 GPS 的报站器设计的要求及技术指标：采用 S3C2440 处理器控制公交车语音报站器；公共汽车车到达 A 站时扬声器发出“A 站到了，请从后门下车”的语音信号，当监测到汽车启动信号时，扬声器发出“车辆启动，请站稳扶好，下一站 B 站”的语音信号，运行期间对于上下桥、转弯等路况给出相应的语音提示；报站点个数至少 100 个；根据实际需要显示站点提示和友情提示
