基于RFID的公交智能調度管理方案

1、Word文檔基于RFID的公交智能調度管理方案1. 系統(tǒng)概述 1.1. 系統(tǒng)背景 隨著我國經濟的快速進展，才智城市政策的下達試行，城市建設規(guī)模日趨擴大，而城市交通問題日益凸顯，已成為嚴峻制約很多中大城市進展的重點問題之一。大力、優(yōu)先進展公共交通，實現(xiàn)數(shù)字化、智能化城市交通管理，提高公共交通運營管理效率和社會服務水平，符合目前中國國情的現(xiàn)代化大城市進展趨勢。 1.2. 現(xiàn)狀與分析 城市公交系統(tǒng)基本上還是采納“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狀況，難以準時有效地實行調度措施。公交車輛調度處于“看不見、聽不著”現(xiàn)狀，具有較大的盲目性和滯后性。導致公交車輛的行車速

2、度下降、行車間隔不均衡，且時常消失“串車”、“大間隔”現(xiàn)象，嚴峻影響了公交客運的服務質量。等待公交車的人們不能準時了解所等班車的運行狀況，不知道要等多久才能等到所乘班車。 公交車輛調度管理系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的核心組成部分，采納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，并依據分析結果支配車輛的行駛路線，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狀況，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. 系統(tǒng)介紹 2.1. 系統(tǒng)原理 利用將RFID技術、電子地圖和無線網絡技術建設

3、公交管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)公交車遠距離、不停車采集信息；進出站信息自動、精確顯示。使公交調度系統(tǒng)精確把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(shù)據利用計算機進行討論分析，可以把握車輛運用規(guī)律，杜絕車輛管理中存在的漏洞，實現(xiàn)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。 公交智能調度包含公交總站、公交站點、公交行駛路線的管理。 公交總站管理 讀寫器安裝在總站進出口位置，當讀取標簽后，獵取標簽的信息傳送后臺比對，可掌握道閘等，實現(xiàn)遠距離識別進出公交總站。 公交站點管理 讀寫器安裝在站臺四周位置，當公交進站時，標簽被讀寫器讀取

4、，數(shù)據通過無線或有線方式傳送到調度中心。 公交行駛線路管理 讀寫器安裝在天橋、高架橋等位置，當公交經過此路段時，讀寫器讀取標簽的信息將傳送到調度中心，以便監(jiān)測公交路線的正確性。 2.2. 系統(tǒng)拓撲圖 2.2.1. 公交總站管理 每輛公交車將配發(fā)具備全球唯一識別碼并經過系統(tǒng)注冊的標簽，當公交車輛進入車場時，車上的標簽將被安裝在入口處的讀寫器自動獵取，并傳輸至后臺電腦處理，后臺電腦對于此信息記錄并處理，記錄該車輛的入場時間與車輛相關信息，后臺并推斷該車輛應當停放在場內的哪個停車位，并將此信息反饋至入口處的LED顯示屏。駕駛員通過LED顯示屏可以知道應當停放在哪個車位和一些附加信息，如下次出車時間（

5、此時間是經過后臺電腦自動運算的結果）等。當公交車輛出場時，基于相同的工作原理，后臺系統(tǒng)記錄出場時間和其它信息，并記錄寫入后臺數(shù)據庫。 2.2.2. 公交站點管理 當安裝在公交站點的遠距離讀寫器接收到標簽的信號后，讀寫器通過網線（或GPRS）將標簽信號發(fā)給指定數(shù)據處理終端，并推斷為公交進站；當讀寫器無法讀取該標簽的信號時，推斷為公交離站；推斷結果，可以與公交車內廣播系統(tǒng)相連掌握語音播報，再通過公交開關門信號，精確推斷公交已停站和將離站的狀態(tài)。 2.2.3. 公交行駛路線管理 當公交行駛經過已安裝讀寫器的天橋時，讀寫器讀取標簽信息，將它傳送到調度中心處理，推斷公交是否偏離行駛路線、交通狀況等狀況，

6、有效實現(xiàn)遠距離監(jiān)控和調度。 2.3. 系統(tǒng)結構 2.3.1. 系統(tǒng)構成 基于射頻識別技術的公交智能調度系統(tǒng)，通過對運營公交車輛位置信息的采集, 為公交方案排班、調度監(jiān)控和乘客信息服務供應相關數(shù)據, 其構成主要包括前端信息采集單元、公交調度中心、終端服務單元三部分，框架結構如圖3所示。 1）前端信息采集單元用于車載電子標簽和公交站點讀寫器之間的數(shù)據通信； 2）公交調度中心用于對采集信息的數(shù)據的分析、處理、轉發(fā)等； 3）終端服務單元用于實現(xiàn)調度命令的發(fā)布及車輛運營信息的發(fā)布和查詢等； 數(shù)據采集部分 在某路段的天橋、廣告桿上，站臺四周的電線桿上（便于取電、降低投資）或站臺上方，及公交車場進出口安裝一

7、體化讀寫器, 讀取途經車站或進出場車輛的電子標簽中存儲的數(shù)據（車輛識別碼），如圖4。 數(shù)據傳輸部分 通過有線網線或無線GPRS將采集到的數(shù)據實時上傳至公交調度中心。 數(shù)據處理部分 經調度中心服務器對上傳數(shù)據的分析、處理, 實現(xiàn)對運營車輛的一體化、智能化的監(jiān)控、調度與管理。 2.3.2. 功能構成圖5 信息流程圖 通過公交總站、公交站點對公交的監(jiān)控管理，能有效地實現(xiàn)公交智能調度。如圖5，電子標簽內有車輛信息，當讀寫器讀取到電子標簽，就能獵取到當前時間、公交車牌號碼、類型；調度中心通過對讀寫器端傳輸?shù)男畔⑦M行分析、計算，能有效監(jiān)控車輛位置、行駛速度、車流狀態(tài)；調度中心把最新的公交信息發(fā)送到各站電子

8、顯示牌，顯示公交到達本站的估計時間、到站距離和車流現(xiàn)狀，并通過推斷是否增、減發(fā)車輛，或增加、縮短發(fā)車間隔，實施對公交站內公交的調度。 3. 系統(tǒng)流程 1）公交車輛在靠近車站時，車站處安裝的RFID讀寫器收到貼在公交車上電子標簽發(fā)出的信號，判定為進站階段，GPRS會將車輛信息、到站時間等信息傳輸?shù)焦卉囌菊{度中心，同時更新各站的站牌LED顯示內容。 2）公交車離開車站一段距離后，不再收到RFID信號。RFID信號從有到無，可以認定為站間行駛階段，依據剛離開車站的編碼，推斷出下一個站號，計算相應信息，顯示下一站站牌LED中。 3）在公交車行進過程中，經過某一路線監(jiān)控點時，天橋或路線某位置的讀寫器接

9、收到RFID信號，可以推斷行駛路線是否正確、路況等。 4）進入下一車站時又重復步驟1）3）的過程。 5）公交調度中心依據1）4）流程可知道公交目前的狀態(tài)，同時可依據公交狀態(tài)進行合理的調度。 4. 系統(tǒng)安裝 讀寫器安裝 讀寫器讀取標簽距離限定在10米以下，車速掌握在60公里/小時以下為宜，電子標簽選擇安裝在車的擋風玻璃后面或者車內合適地方。公交總站的讀寫器用不銹鋼立柱固定在通道旁或者懸于通道頂部恰當位置，公交站點的讀寫器安裝在站臺四周的電線桿上（便于取電、降低投資）或站臺上方，安裝時可依據現(xiàn)場實際狀況調整至最佳離地高度和角度。 標簽安裝 假如采納UHF標簽，標簽可安裝在擋風玻璃右上角或公交后面頂

10、部；假如采納有源標簽，標簽可安裝在公交車內的某位置，但需要保證不能被鐵盒屏蔽。 5. 系統(tǒng)特點 5.1. 應用范圍廣 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詳細車輛進行識別跟蹤，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。 5.2. 信號穩(wěn)定 GPS衛(wèi)星定位在遇到高層建筑比較多和密集的路段時信號衰弱嚴峻，在有高架路橋或者隧道遮擋時沒信號，都會導致GPS系統(tǒng)信號不穩(wěn)定甚至無法正常工作。有源讀寫器距離穩(wěn)定，不易受周邊環(huán)境影響。而且，有源標簽可以有效突破汽車防爆金屬網的屏蔽作用，順當與閱讀器交換數(shù)據。當然，RFID技術在敏捷性方面不及GPS,但足以滿意公交在固定線路、固定站點特點之下的行業(yè)需求。 5.3. 低成本 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(shù)據采集點。由于采集點的數(shù)量遠少于需要定位服務的車輛數(shù)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。 5.4. 抗干擾力量強、響應速度快 自主研發(fā)的獨特數(shù)據處理技術，精確快