智能公交電子站牌系統(tǒng)解析

　一、項目概述
　　1.1 引言
　　公交系統(tǒng)是當今城市發(fā)展的必然產(chǎn)物，它作為城市動態(tài)系統(tǒng)中的一個重要組成部分，是城市整體發(fā)展中不可缺少的物質生活條件和基礎產(chǎn)業(yè)，也是聯(lián)系社會生產(chǎn)、人民生活的紐帶。但隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和人口流動規(guī)模的加大，交通運輸需求也不斷擴大，隨之而產(chǎn)生的弊端也越發(fā)明顯，如巨大的客流規(guī)模與有限的公交數(shù)量，現(xiàn)有公交系統(tǒng)調(diào)度的不靈活性等。
　　如何快速、準確、及時的將公交車的行駛信息傳遞給乘客，避免乘客的長時間等待；如何自動記錄上下車乘客人數(shù)，減少售票員繁重的工作量并為下一站乘客提供客流信息；如何讓城市的公交部門可以更加靈活的調(diào)動公交車輛，優(yōu)化公交系統(tǒng)的線路，合理設計公交線路所需公交班次是公交車服務質量提升的一個重要方面。而在國內(nèi)市場上，此方面的技術的應用并不廣泛，基于此，設計一種更加智能化的、保險系數(shù)更高的公交服務信息查詢系統(tǒng)，是當務之急，也是大勢所趨。
　　本系統(tǒng)以Atmegal單片機為核心，通過其強大的微控處理功能與無線數(shù)據(jù)通信、自動語音提示、LCD顯示等技術的綜合運用，設計的一款智能公交信息發(fā)布系統(tǒng)。當?shù)竭_某個站點時，單片機控制語音系統(tǒng)會自動進行到站報站、上車下車及超員提醒，并將下一站地點及用時預測等信息告知乘客；同時它通過主動式紅外對射檢測傳感器檢測本站上下車人數(shù)，并通過單片機將其以數(shù)據(jù)形式顯示給售票員、車內(nèi)乘客及下一站乘客，避免了售票員清點查詢的麻煩和漏查錯查的錯誤，并為下一站乘客提供客流量信息；為了避免等車乘客長時間的焦灼等待及及時換乘其他公交線路，我們還將即將到達本站的各路車的人數(shù)、所在位置、行車速度、到站時間等信息利用Zigbee無線傳輸網(wǎng)絡傳輸?shù)秸军c顯示屏上，充分體現(xiàn)了信息服務的人性化，人機交互的智能化，具有較高的現(xiàn)實意義。
　　1.2 項目背景/選題動機
　　在公交站牌處等待乘車時時常出現(xiàn)這樣的情況：乘車者不知道要乘坐的公交車是否能在短時間內(nèi)到達，從而不能決斷是否該選擇轉乘別路公交或者轉乘出租車；長時間等待后發(fā)現(xiàn)要乘坐的車已滿而不得不繼續(xù)等待；諸如此類的事件不僅影響等車者心情有時甚至會耽誤緊急事件。因此我們想在公交站牌處如果能有一個顯示屏，屏上清晰顯示站牌處各路公交車能夠到達本站的時間，以及車上現(xiàn)有人數(shù)，這樣便不會出現(xiàn)上述窘境。
　　乘車過程中，有時因為車上環(huán)境的嘈雜，乘車者時常因為聽不到報站而坐過站牌，影響乘車者正常行程。所以我們想到如果車上能夠安裝一個顯示屏，顯示當前站牌和即將到達的站牌，這樣即便聽不到報站也能不錯站。
　　二、需求分析
　　2.1 功能要求
　　1.監(jiān)測每個公交站點上下車人數(shù)和當前公交車上的人數(shù)，并將數(shù)據(jù)長期保存。
　　2.可以實時監(jiān)測公交車當前車速和距下一站點之間的距離。
　　3.智能公交電子站牌系統(tǒng)的公交車載子系統(tǒng)要求到達每個站點時的自動報站，乘客上下車語音提醒，人數(shù)過多時自動語音提醒，預計下一站點到達時間語音報時等；可以顯示下一個站點為哪一個站點。
　　4.智能公交電子站牌系統(tǒng)的電子站牌子系統(tǒng)可以實現(xiàn)顯示將要到達本站的3量公交車信息，公交車到達本站剩余時間，及公交車上當前人數(shù)。
　　5.當公交車下班時可以自動切斷整個系統(tǒng)的供電，上班時可以自動恢復供電。
　　2.2 性能要求
　　1.要求準確監(jiān)測公交車上下車人數(shù)和當前公交車上人數(shù)。
　　2.要求準確測量、監(jiān)測公交車到達下一站點所需時間。
　　3.要求將公交車上當前信息準確穩(wěn)定的傳送到下一公交站點的電子站牌子系統(tǒng)。
　　4.要求電子站牌準確顯示將要到達此站點的3量公交車的人數(shù)信息，到達時間信息。
　　三、方案設計
　　3.1 系統(tǒng)功能實現(xiàn)原理（除圖片外需有文字介紹）
　　系統(tǒng)模擬圖：
　　
　　本系統(tǒng)共分為3個子系統(tǒng)，分別為：公交車載子系統(tǒng)，公交電子站牌子系統(tǒng)，和無線傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)。其主要功能如下：
　　公交車載子系統(tǒng)：采集公交車上下人數(shù)，并保存：采集公交車的實時速度信息和位置信息，并保存；智能自動調(diào)度公交語音系統(tǒng)；智能顯示下一站點為哪一站點和實時顯示到達下一站點所需時間。無線傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)：將公交車載子系統(tǒng)采集到的公交車上下人數(shù)，公交車實時速度和位置傳輸?shù)较乱徽军c的電子站牌。
　　電子站牌子系統(tǒng)：將通過無線傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)發(fā)送過來的公交車信息顯示在電子站牌上。
　　基本原理為：當公交車到達某一站點時采集到的上下車人數(shù)，并將此時通過GPS接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)通過車載AVR單片機的計算得到的車速和公交位置傳送到當前電子站牌的ZigBee網(wǎng)絡結點。然后通過無線中繼通訊結點的路由功能傳送到下一站電子站牌的ZigBee結點，接收到數(shù)據(jù)后經(jīng)本站電子站牌處AVR單片機處理后顯示公交信息。