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1、城市智能公交系统发展现状 公交作为一种重要的交通工具，国外的很多国家美国、日本、加拿大、英国、法国、韩国等都投入了较大的人力和物力从事先进的公共交通系统研究（ Advanced Public Transportation Systems,APS）。APS主要实现对公交车辆动态监控、实时调度、科学管理等功能，从而达到提高公共服务水平的目的。目前电子公交系统主要采用GPS定位系统实现对公交车的管理与调度，GPS具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便等特点。研究目的及意义 乘坐公交车时间的不确定性，给大家的出行带来了很多不便。如果我们可以知道自己要乘坐的公交车大概什么时间可以到达，车上是否拥挤
2、，我们可以选择换乘其他路线或利用间隙做些别的事情，这将给我们的出行带来极大的便利。该设计就是为了解决这个问题而设立的。 我们设计的主要目标就是要让乘客可以明明白白坐公交，根据电子站牌提供的优质服务，合理安排候车等待时间，还可以根据实际情况换乘其他车辆，减少换乘步行距离，以加速公交车辆运行。研究的主要内容 本课题主要是研究zigbee 通讯协议的应用，无线网络的组成与通信，射频标签的读写。并采用zigbee 无线通讯模块进行公交站台与公交车之间的通信，以及公交车各模块的实现方案。zigbee无线通信介绍1.ZigBee 是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术； 2
3、.ZigBee 采取了 IEEE 802.15.4强有力的无线物理层所规定的全部优点 ：省电、简单、成本又低的规格；ZigBee增加了逻辑网络、网络安全和应用层； 3.ZigBee 无线可使用的频段有 3 个，分别是 2.4GHz 的 ISM 频段、欧洲的 868MHz 频段、以及美国的 915MHz 频段，而不同频段可使用的信道分别是 16 、 1 、 10 个，ZigBee 在中国采用2.4G的 ISM 频段，是免申请和免使用费的频率，在2.4G的频段上具有16个信道，带宽为250K。Zigbee Zigbee 技术特点技术特点 ( (星型网络结构星型网络结构) ) 1) 1)支持点对点、
4、点对多点通信；支持点对点、点对多点通信； 2 2）中心节点为）中心节点为ZigBeeZigBee协调器，终端节点为协调器，终端节点为ZIGBEE ZIGBEE 终端设备；终端设备； 3 3）所有数据经过中心节点；）所有数据经过中心节点； 4 4）适合圆形分散、距离较近的设备联网。）适合圆形分散、距离较近的设备联网。（网状网络结构网状网络结构）1 1）系统采用多跳式路由通信；）系统采用多跳式路由通信； 2 2）网络容量很大；）网络容量很大； 3 3）可以跨越很大的物理空间，适合距）可以跨越很大的物理空间，适合距离较远比较分散的结构。离较远比较分散的结构。无线网络标准数据传输率比较 图2-3 无线
5、网络标准Zigbee协议栈 Zigbee应用层 Zigbee网络层IEEE 802.15.4 MAC层IEEE 802.15.4868/915 MHz PHY层IEEE 802.15.42.4 GHz PHY层IEEE 802.15.4Zigbee联盟图 2-4 Zigbee体系结构模型Zigbee技术优势低功耗、低成本、低速率、近距离、短时延高容量、高安全、免执照频段RFID技术介绍 无线射频识别技术（Radio Frequency Idenfication，RFID）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动
6、识别。 最基本的RFID系统由三部分组成： 1)标签(Tag) 2)阅读器(Reader) 3)天线(Antenna)RFID工作原理 RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。 RFID应用的领域相当广泛 1、物流2、零售 3、制造业4、服装业5、医疗6、身份识别7、防伪8、资产管理 9、交通10、食品11、动物识别 12、图书馆
7、 13、汽车14、航空15、军事 16、其它 RFID技术应用于公交系统的可行性分析 相对于GPS定位识别车辆，采用RFID标签来标识车辆，具有投入成本低、可靠性高，维护简便、安装实施简单等优点，而且RFID技术不需复杂的GIS系统配合，可胜任任何定点触发的工作，RFID智能交通系统解决方案及其设计理念，将人们的日常生活与电子化、智能化、信息化相结合，以实现社会的高科技人性化发展，同时也与国际上的ITS（智能交通）、BRT（快速公交系统）、E-bus（电子公交）等先进理念不谋而合。而且由于已经具备了比较成熟的技术和市场条件，在如今的市场接受能力和经济发展势头下，即刻付诸实施是具有很强可行性的。
8、自主设计的RFID公交智能交通系统解决方案无论从它的管理实用性和其中所展示出的人性化服务，都将能很好地向世人展示中国社会、经济和谐发展的积极风貌。GPRS技术 通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service)的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS可说是GSM的延续。 GPRS(General Packet Radio Service)为通用分组无线业务，是介于第二(GSM)和第三代(CDMA)之间的一种移动通信技术，可以通过目前的GSM网络进行升级实现，能兼容GSM并在网络上更加有效地传输高速数据和信令。电子公交系统整体设计 主控制模块语
9、音模块光电计数模块Zigbee收发模块电源模块按键模块LED显示模块公交车车载子系统公交子系统工作流程： 开始发现站请求请求建立接是发送确认信息否连接成功？属于本站是发出信息，拆除连接电子站牌子系统 主控制模块GPRS通信模块Zigbee通信模块电源模块存储模块站牌显模块电子站牌系统 主控制模块PC接口PC接口LCD显示GPRS通信模块调度中心子模块电源模块 主控制子模块根据接收到的电子站牌信息和公交车辆信息，作相应的处理，PC接口模块与计算机连接，上位计算机和主控制模块可以采用RS232的串口通讯。其上面装有相关的计算机软件，用来显示智能公交运行过程中的各种参数，包括车辆运行位置、速度等等，
10、包括自身系统是否正常运行，同时也可以通过上位机软件来配置该系统，来发布公交车辆的控制信息，还可以发布各站台的其它信息。 调度中心上位机软件主要为管理者提供管理辅助，该软件与本智能公交系统配套使用，通过该软件可以实时监测公交运行状态，同时将各种运行状态记录保存在电脑中，通过设置相应的参数，可以自动完成调度计划、配车排班编制计划和信息发布等功能。前景与局限性 电子公交系统主要采用GPS定位系统实现对公交车的管理与调度，GPS具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便等特点。为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。但GPRS也有其缺点，因为GPS接收的是来自于卫星的微波信号，自然天象会屏蔽GPS信号，高耸的建筑物，茂密的树林由于遮挡了GPS搜索卫星的范围，所以也会影响了GPS本身接受卫星信号，从而无法搜星定位。
