遠程RFID公交智能交通系統(tǒng)設計方案

1、遠程 rfid 公交智能交通系統(tǒng)設計方案 1 遠程遠程 rfid 公交智能交通系統(tǒng)公交智能交通系統(tǒng) 設計方案設計方案 系統(tǒng)版本：r2.0 (cover title 2) 文檔編號：chi-pt-njbl-a2 南京北路自動化系統(tǒng)有限公司 2010 年 6 月 遠程 rfid 公交智能交通系統(tǒng)設計方案 2 目 錄 1系系統(tǒng)統(tǒng)概概述述.1 2系系統(tǒng)統(tǒng)原原理理與與組組成成 .1 3系系統(tǒng)統(tǒng)功功能能與與特特點點 .4 3.1系統(tǒng)功能.4 3.2系統(tǒng)的特點.5 4系系統(tǒng)統(tǒng)技技術術指指標標 .7 4.1系統(tǒng)指標及主要設備參數 .7 4.1.1系統(tǒng)指標.7 4.1.2識別分站.7 4.1.3識別卡.8 5結

2、結束束語語.8 遠程 rfid 公交智能交通系統(tǒng)設計方案 3 1系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述 城市公共客運系統(tǒng)基本上還是采用定點發(fā)車、兩頭卡點的手工作業(yè)的調度方式，調度 人員無法實時了解運營車輛情況，難以及時有效地采取調度措施。公交車輛調度處于看不 見、聽不著現狀，具有較大的盲目性和滯后性。導致公交車輛的行車速度下降、行車間隔 不均衡，且時常出現串車、大間隔現象，嚴重影響了公交客運的服務質量。再就是等車 公眾不能及時了解所等班車的運行情況，不知道要等多久才能等到所乘班車。利用將 rfid 技術、電子地圖和無線網絡技術建設公交管理系統(tǒng)，可以實現公交車遠距離、不停車采集信 息；進出站信息自動、準確顯示。使公交

3、調度系統(tǒng)準確掌握公交停車場公交車進出的實時動 態(tài)信息。通過實施該系統(tǒng)可有效提高公交車的管理水平，對采集的數據利用計算機進行研究 分析，可以掌握車輛運用規(guī)律，杜絕車輛管理中存在的漏洞，實現公交車輛的智能化管理， 提升城市形象。從而提高城市公共交通運營調度的管理水平。 rfid 公交智能交通系統(tǒng)采用先進的信息通訊技術，收集道路交通的動態(tài)、靜態(tài)信息， 并進行實時地分析，并根據分析結果安排車輛的行駛路線，出行時間，以達到充分利用有限 的交通資源，提高車輛的使用效率，同時也可以了解車輛運行情況，加強車輛的管理。 rfid 技術作為交通調度系統(tǒng)信息采集的有效手段，在交通調度管理系統(tǒng)中將扮演重要角色。 2系

4、統(tǒng)原理與組成系統(tǒng)原理與組成 射頻識別技術，英文全稱為 radio frequency identification （簡稱為 rfid ），是指相關 的無線電技術在自動設備識別（ aei ）領域中的具體應用。該技術利用無線射頻方式進行 非接觸的雙向通信，以達到識別目的并交換數據，以實現人們對各類物體或設備（人員、車 輛、物品）在不同狀態(tài)（移動、靜止或惡劣環(huán)境）下的自動識別和管理。 完整的 rfid 系統(tǒng)由識別卡（transponder 或 tag）、基站式識別器（reader）以及后 臺應用系統(tǒng)構成。在有關車輛識別的應用中所采用的是遠距離 rfid 技術，其工作原理是在 目標車輛上配置 rfi

5、d 識別卡，識別卡發(fā)出的含有唯一識別碼的射頻信號在監(jiān)測范圍內被基 站式識別器采集，通過電腦或內嵌系統(tǒng)的分析，即可準確判斷車輛的身份、經過的地點和時 間 rfid 技術的無線識別功能運用到公交車輛的跟蹤上，可以采集道路交通中公交車輛位 置信息，也可有效的獲取交通流量等其他交通數據。 遠程 rfid 公交智能交通系統(tǒng)設計方案 4 rfid 公交智能交通系統(tǒng)是由信息采集網絡（識別基站、led 或液晶顯示屏、識別卡） 以及指揮中心組成。信息采集網絡是由策略性分布在公交交通系統(tǒng)中重要交通監(jiān)測部位的信 息采集點構成的監(jiān)測網絡。每個信息采集點安裝一個識別基站。這些識別基站安裝在現有的 交通附屬設施上（比如紅

6、綠燈、路燈、車站、路牌、交通標志及指示牌等等）以減少施工成 本。各采集點通過有線或無線數據通訊網與指揮中心的計算機系統(tǒng)連接。其中的數據通訊網 可以是有線通訊網、無線專用網，也可以利用移動通信的 gsm 網或 gprs 互聯(lián)網平臺實現。 識別卡作為識別裝置安裝在入網公交車輛上，每張識別卡具有唯一性的電子識別特征（識別 碼），以滿足識別的要求。 網絡結構如下圖： 系統(tǒng)的原理是由安裝在已知地點的識別基站通過無線讀取數據的方式對經過該地點的車 輛所配備的識別裝置進行識別，由分布在不同地點的識別基站構成數據采集網絡，通過計算 機的分析處理，實現對運動中的公交車輛進行識別定位。 遠程 rfid 公交智能交

7、通系統(tǒng)設計方案 5 上圖是公交車通過站臺時的過程，識別基站的天線覆蓋范圍在 100-300 米，基本能覆蓋 整個站臺，公交車在通過站臺時，裝在公交車頂部的識別卡將公交車的識別卡將公交車的車 輛身份信息和到站時間，無線發(fā)送到識別基站，識別基站利用移動通信的 gsm 網或 gprs 互聯(lián)網平臺，將車輛信息發(fā)送至每條線路的調度室，市級行政機關的交通管理部門通過對各 調度室信息的收集來監(jiān)控市內公交線路的整體運營質量。通過對公交車輛的識別定位和數據 網絡的傳送，在站臺的 led 屏或液晶屏可以向乘客實時顯示該條公交線路的運行情況以及下 一趟車離到站的情況，使乘客有更多的“知情權”，等車做到心中有數。 這

8、些識別器及通訊單元除站臺外，也可以安裝在現有的交通附屬設施上（比如紅綠燈、 路燈、車站、路牌、交通標志及指示牌等等，當采集點的分布達到一定的密度時，采集網絡 可以有效的覆蓋一定區(qū)域內的交通道路。通過對持卡車輛在不同時刻通過不同采集點的數據 的分析，就可以掌握車輛的運動軌跡、運動速度和最近位置。 指揮中心的計算機系統(tǒng)接受信息采集網絡采集的數據并進行分析處理。同時也管理有關 的數據庫并運行應用軟件，擔負相應的指揮、通訊的任務。 對采集到的數據進行進一步的分析，還可以獲得車輛平均速度、交通流速等其他有關交 通信息，為智能化交通管理提供支持。同時也為政府交通管理部門對道路交通的規(guī)劃提供參 考。公交車的

9、特點是站點和行駛線路基本固定，遠距離 rfid 識別技術恰好可以利用公交的 這一特性布設監(jiān)測網絡。而目前城市中一個公交站點往往同時為幾條線路共用，因此，安裝 在一個站點的識別基站可以為幾條線路服務，這就大大降低了設備成本。 遠程 rfid 公交智能交通系統(tǒng)設計方案 6 3系統(tǒng)功能與特點系統(tǒng)功能與特點 3.1系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能 rfid 應用在公交管理系統(tǒng)中實現的功能和特性有以下幾個方面:通過不停車 遠距離自動識別，實時定點采集公交車輛進出站的時間，站臺 led 顯示牌及時 顯示到站信息,同時對車輛的調度、流量統(tǒng)計、車輛考勤、任務考核、以及維修 保養(yǎng)期提示、車輛維修記錄、審驗記錄等方面的自動化管理

10、。 站站點點信信息息顯顯示示 通過對公交車輛的識別定位和數據網絡的傳送，可以通過站臺的 led 屏或 液晶電視向乘客實時顯示該條公交線路的運行情況以及下一趟車離到站的情況， 使乘客有更多的“知情權”，等車做到心中有數，也可以及時發(fā)布通知和廣告信 息。 公公交交調調度度管管理理 可實現實時監(jiān)控掌握整條線路所有在途車輛的運營情況，并及時迅速地針 對不同的突發(fā)狀況作出反應，從而保證了公交服務的穩(wěn)定性。當公交車輛遇到 堵車情況時，調度管理中心可通過聯(lián)網電腦及時得知情況，并通過網絡定位迅 速判斷出車輛所在的路段，在盡可能短的反應時間內，將相關路況信息提供給 之后會經過該路段的其他車次，還可及時采取相應的

11、調度措施。體現這一優(yōu)勢 的基本點在于，通過遠程跟蹤保證調度方及時得知公交線路的運營情況，獲得 比較充足的反應時間來應對突發(fā)狀況，從而更好地解決危機，實現公交車輛的 跟蹤監(jiān)控管理，并塑造良好的城市公交服務形象。 經過一個較長時期的數據積累，線路調度管理部門可獲得一組可靠的參考數 據，通過數據了解不同季節(jié)、不同時間段以及工作日、雙休日、節(jié)假日的客流 基本情況，從而實現合理化配置發(fā)車數量與間隔等各種因素，保障市民的出行 方便，同時減少了公交公司的運營成本及員工的勞動成本兩方面的支出，帶來 盡可能大的整體收益。 公公交交車車輛輛養(yǎng)養(yǎng)護護 通過對每輛車在一階段內行駛的路程長度和平均速度的統(tǒng)計，管理者能夠

12、合 理安排行駛路程過長的車輛進行維修保養(yǎng)，使交通工具資源得到最大效益的利 用。 車車輛輛考考勤勤管管理理 遠程 rfid 公交智能交通系統(tǒng)設計方案 7 在目前的車隊考勤管理中，常見的實施辦法是讓車輛駕駛員或者票務人員在 某中途站下車到中途考勤點打卡以記錄車輛到達該站點的時間。這樣的辦法不 但因為手工采集數據匯總、分析效率低，而且因為是在途中考勤，一定程度上 耽誤了車輛正常行駛，也產生一些安全隱患。 當攜帶車載標簽的車輛經過設有 rfid 識別設備的站點，車輛上車載標簽發(fā) 送每一輛車輛對應的唯一的識別碼。車站上的識別設備將自動記錄下此表示車 輛唯一號碼的識別碼和此刻的具體時間，通過數據網絡發(fā)送到

13、相應的計算機， 有此計算機將這些保存至相應的數據庫中。 系統(tǒng)將按照上述原理自動對每輛公交車輛進行經過相應站點的時間考勤，并 且能夠統(tǒng)計出車輛每天的運行情況。這樣，當天的考勤情況可以幫助車隊管理 者及時了解整條線路的運營情況，調度車輛來提供高質量整條線路乘運服務。 而一段時間的歷史數據積累有可以幫助管理者方便地對駕駛員進行績效考評。 通過都識數據此套系統(tǒng)來進行考勤管理，避免了人為的誤差，大大減輕了勞動 強度，增加了準確率。 值得注意的另外一點是，此例應用中，車隊僅在需要考勤的站點上才設置 rfid 識別設備，例如起始站、終點站和途中個別特定的站點，相對起前述應用 一提到的需要在所有站點都架設識別

14、設備的跟蹤系統(tǒng)，本方案的成本有較大幅 度的降低。因此本方案與應用一所述方案原理類似，但所需投入資源不同，應 用單位可根據實際需要選擇合適的方案。 公公共共交交通通規(guī)規(guī)劃劃分分析析 通過對各個線路的數據收集，城市政府的交通管理部門工作人員便擁有了真 正的可視化監(jiān)督管理工具，并且直觀、真實、可靠，能夠比較全面而客觀地反 映出當前城市公共交通存在的各種問題，從而促使其加大力度進行維護和改善。 無論是當天實時的交通信息，還是一個階段積累后所獲得的歷史數據，都可成 為城市各條線路運營質量評估的參考依據與評價標準，對于運營狀況不佳的， 可及時加以整改，調整線路或停止運行；對交通不方便的路段增加基礎設施建

15、設或整修道路。此外，綜合各條線路的運營狀況，交通管理部門可以整體評估 城市公共交通的現狀，為公共交通問題的進一步發(fā)展與改善提供思路。 3.2系統(tǒng)的特點系統(tǒng)的特點 與現有的其它公交智能交通技術實施方案相比，遠距離 rfid 技術的方案具 有其獨到之處： 遠程 rfid 公交智能交通系統(tǒng)設計方案 8 與與地地埋埋線線圈圈相相比比： 感應式地埋線圈最主要的缺點在于只能采集交通流量信息而不能對具體車 輛進行識別跟蹤，因此應用范圍有限。而 rfid 技術恰恰彌補了地埋線圈的這一 缺點。 與與衛(wèi)衛(wèi)星星定定位位相相比比： gps 衛(wèi)星定位雖然可以識別車輛，各地也進行了一些試點運行，但存在著 gps 車載設備

16、價格較貴，信號不穩(wěn)定等問題。另外，交通是經濟的動脈，如果 交通系統(tǒng)過度依賴 gps 技術，一旦癱瘓則難以恢復到傳統(tǒng)的管理方式，這必將 給國民經濟造成巨大的損失和負面影響。 gps 最主要的問題是目前國內商用 gps 系統(tǒng)的衛(wèi)星信號源為國外控制，我 國自主的高性能的 gps 系統(tǒng)實現尚待時日。一旦因為政治或經濟沖突的原因失 去信號來源，國內的 gps 應用系統(tǒng)將面臨癱瘓的危險。遠程 rpid 公交智能交 通解決方案，不依靠衛(wèi)星信號，采用 rfid 技術，完全不會受到上述問題的困擾， 從而保障了系統(tǒng)運行的長期穩(wěn)定可靠。 當然，rfid 技術在靈活性方面不及 gps,但足以滿足公交在固定線路、固 定

17、站點特點之下的行業(yè)需求。 低低成成本本： 與 gps 需要昂貴的車載設備相比，基于 rfid 技術的系統(tǒng)可以將主要的識 別及通訊設備由車載移至固定的地面數據采集點。因為采集點的數量遠少于需 要定位服務的車輛數量，所以所需的交通信息采集網絡的投資要遠小于為眾多 車輛安裝 gps 設備的投資。 在實現同等功能的情況下，rfid 電子標識卡安裝在每輛公交車輛，成本明 顯低于 gps 車載設備。而且車輛跟蹤平臺建成時，由于經過同一站點的多條線 路可以復用一個站臺設備，那么整體實施 rfid 系統(tǒng)（車載標簽+站點信號接收 器）的成本也將低于 gps 系統(tǒng)（車載設備+基站）。此外，rfid 系統(tǒng)實施后，

18、也可以為其他社會車輛提供增值服務，具有可觀的潛在附加經濟效益。 擴擴展展性性好好： 從橫向來看，基于 rfid 公交智能交通系統(tǒng)能和其它 its（智能交通系統(tǒng)） 系統(tǒng)有機整合，為其它系統(tǒng)提供有價值的信息，并實現不停車收費、闖紅燈拍 照、車速監(jiān)控等功能。從縱向來看，作為標準的 its 系統(tǒng)，能為架構在 rfid 基 遠程 rfid 公交智能交通系統(tǒng)設計方案 9 礎上的其它軟件提供完備的接口。進一步的深度信息挖掘，將給整體的 its 提 供更多的信息服務。 識識別別卡卡功功耗耗低低 ，使使用用壽壽命命長長 識別卡 2.4ghz 芯片，一體化的電路設計，功耗僅 1mw，識別卡采用可更 換電池，單個電池可持續(xù)工作三年以上，電池用完后，自動告警，更換電池即 可。 抗抗干干擾擾能能力力強強、響響應應速速度度快快 抗干擾能力強，系統(tǒng)運作基本不受外界自然環(huán)境干，讀卡時間僅為 0.01ms/32bits，用獨特的數據處理技術，準確快速的識別卡，有效的解決了同頻 干擾問題，解決了同一時間卡量太多，讀卡器數據沖突造成錯讀、漏讀識別卡 而導致的考勤定位不精確和人員統(tǒng)計不準確的問題。 安安裝裝方方便便： 識別基站通過無線網連接，基站體積小，只需提供外接電源即可工作，識 別卡一顆干