基本信息
- 項目名稱：
- 多用途公交站臺與公交車系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本項目是一種基于單片機的智能公交系統(tǒng)——多用途公交站臺與公交車系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用了無線跳頻通信技術(shù)，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，語音編解碼技術(shù)，抗干擾技術(shù)和系統(tǒng)工程技術(shù)等。系統(tǒng)實現(xiàn)了城市公交車站臺聯(lián)網(wǎng)通信、公交車可視化管理、智能化公交車語音報站、公交車站臺預(yù)報車號以及可擴展的多功能公交站等功能。本系統(tǒng)符合公交系統(tǒng)國際化發(fā)展的趨勢，從發(fā)展性、先進性和實用性來講，它完全能做為下一代智能公交系統(tǒng)的雛形。
- 詳細介紹：
- 本系統(tǒng)使用免申請無線頻率作為通信介質(zhì)，與通信協(xié)議組建城市站臺廣域網(wǎng)，系統(tǒng)還采用跳頻技術(shù)完成公交車智能化語音報站功能和站臺與站臺、站臺與管理終端交換信息的功能，同時使站臺預(yù)報到站車信息和擴展各項子功能。 該系統(tǒng)分為站臺系統(tǒng)和公交車系統(tǒng)。站臺系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心，它主要負責分析終端請求信號、控制站臺子功能狀態(tài)、連接通信公交站臺廣域網(wǎng)、存儲和發(fā)送語音數(shù)據(jù)流。站臺系統(tǒng)中存儲站臺信息數(shù)據(jù)流，當站臺被請求后，系統(tǒng)啟用無線信道來傳輸站臺信息數(shù)據(jù)流。當沒有終端請求信號時，它定時與公交站臺廣域網(wǎng)交換信息，根據(jù)交換后的信息更新顯示候車時間、車輛到站時間等信息，使系統(tǒng)功能多用化。除此之外，站臺系統(tǒng)還擴展其他功能，如天氣溫度、公益廣告等，這一系列子功能的加入不僅改善了候車環(huán)境，提高了候車乘客舒適度，而且還大大提升了城市文明形象。公交車系統(tǒng)主要是發(fā)送請求信號、接收處理站臺信息數(shù)據(jù)流、播放和顯示站臺相關(guān)信息。 本系統(tǒng)與目前投入使用的基于GPS智能公交系統(tǒng)相比，在成本價格、靈活性、實用性、通用性等方面都很突出。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 為實現(xiàn)智能化公交，發(fā)揚城市文明精神，創(chuàng)造良好經(jīng)濟效益，設(shè)計了一種新型智能公交系統(tǒng)--多用途公交站臺與公交車系統(tǒng)。 本系統(tǒng)從經(jīng)濟和環(huán)保考慮，真正實現(xiàn)了“一勞永逸”，“一站多用”，為以后城市文明和城市發(fā)展奠定基礎(chǔ)。 系統(tǒng)的設(shè)計是基于城市公交車站臺，站臺上存儲本站臺相關(guān)信息。無線通信將城市各個站臺組建成一個廣域網(wǎng)，廣域網(wǎng)完成各類信息交換和數(shù)據(jù)傳輸，這既便于城市公交系統(tǒng)的管理，又提升了城市公交系統(tǒng)工作水平。 本系統(tǒng)設(shè)計上創(chuàng)新點：1、使用跳頻技術(shù)：首先，系統(tǒng)跳頻通信技術(shù)的使用進一步增強了系統(tǒng)的抗干擾能力，同時由于跳頻通信具有測距能力，在系統(tǒng)進一步開發(fā)中可以很好的對候車時間的修正，保證站臺候車時間上更加準確。再者跳頻技術(shù)的使用為以后系統(tǒng)的功能擴展提供了一個很好的平臺。2、采用雙核處理結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)終端都采用兩單片機的雙核結(jié)構(gòu)設(shè)計，一部分完成語音數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)實時通信，一部分完成功能輸出。功能可擴展性好。3、無線通信組網(wǎng)技術(shù)：公交系統(tǒng)通過通信協(xié)議把無線信道組成城市公交站臺廣域網(wǎng)，交換站臺信息，站臺監(jiān)控等，從而使城市公交處在一個完全可視化的管理下，保證了交通的流暢。4、站臺設(shè)計人性化：站臺顯示即將到站車號和到站時間，提醒候車乘客注意乘車；同時站臺顯示如新聞、時間和天氣等及時信息，方便乘客出行。 技術(shù)關(guān)鍵：1、系統(tǒng)抗噪能力和惡劣環(huán)境穩(wěn)定性是關(guān)鍵指標；2、語音信息壓縮存儲，使系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)盡量減少；3、系統(tǒng)在公共站臺的處理能力；4、系統(tǒng)無線通信跳頻的實現(xiàn)；5、系統(tǒng)廣域網(wǎng)的組網(wǎng)和優(yōu)化。
科學(xué)性、先進性
- 本系統(tǒng)首先在原理上實現(xiàn)了創(chuàng)新，打破了以公交車為主導(dǎo)地位的公交報站系統(tǒng)的常規(guī)，而置站臺為主動位置，借助無線模塊，公交車與站臺建立通信，站臺發(fā)送站臺語音信息使公交車準確報站，同時站臺則顯示即將到站公交車的信息。目前主流的公交報站系統(tǒng)有：基于GPS的公交報站系統(tǒng)；人工手動報站系統(tǒng)；基于CDMA的公交車報站系統(tǒng)。無線跳頻技術(shù)的加入使系統(tǒng)在組建公交站臺廣域網(wǎng)時穩(wěn)定性和可移植性有很大提高，同時在公用站臺通行車輛處理能力上也有很好的擴展性，從理論上分析來看，系統(tǒng)在公用站臺車輛通行數(shù)量方面沒有上限，可以適應(yīng)目前繁忙擁堵的大城市交通系統(tǒng)。在現(xiàn)行公交報站系統(tǒng)已實現(xiàn)的功能上，本系統(tǒng)還具有多方面的可擴展功能，良好的通用性，以及很強的可移植性。系統(tǒng)良好的性價比和先進的設(shè)計理念，更是使其為取代現(xiàn)行系統(tǒng)提供了有力保障。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2009年6月2日參加北方民族大學(xué)“挑戰(zhàn)杯”評比和展示；2009年6月14日參加北方民族大學(xué)電子設(shè)計大賽獲一等獎。
作品所處階段
- 模擬環(huán)境試驗階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利
作品可展示的形式
- 模擬現(xiàn)實環(huán)境展示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 本系統(tǒng)實現(xiàn)了公交車與站臺的自動應(yīng)答、自動報站。整個報站過程不需人工操作，只需對聯(lián)網(wǎng)后的系統(tǒng)加以適當監(jiān)視即可。該系統(tǒng)與目前采用較多的報站系統(tǒng)（即基于GPS的智能報站系統(tǒng)和人工手動報站系統(tǒng)）相比，主要具有以下優(yōu)點：實現(xiàn)了低成本的準確自動報站；公共站臺對公交車的處理數(shù)量很大；公交站臺組建廣域網(wǎng)使管理可視化；系統(tǒng)的可移植性和通用性好；具有強大的擴展功能。系統(tǒng)應(yīng)用范圍廣，私家車，旅游車，公交車等各種車型均可安裝此套系統(tǒng)且享受同樣的功能。系統(tǒng)有良好的性價比，這不僅符合當代科技發(fā)展的潮流，也是系統(tǒng)產(chǎn)品化的優(yōu)點。經(jīng)多方估計預(yù)算，本系統(tǒng)一個功能較齊全的站臺花費在1000元左右（一個GPS裝置大約需要4200元）。同時系統(tǒng)在功能擴展上可以加入商業(yè)廣告，這更使系統(tǒng)成本大大降低了。本系統(tǒng)人性化的設(shè)計理念和科學(xué)的設(shè)計思想使系統(tǒng)一旦被產(chǎn)品化，必然會受到交通部、公交交通公司以及社會各界的青睞和推廣，市場潛力巨大！
同類課題研究水平概述
- 經(jīng)過信息檢索和查閱資料，了解和分析了國內(nèi)外現(xiàn)行類似系統(tǒng)，他們從技術(shù)上可以分為以下幾類：基于CDMA/GPRS技術(shù)的公交報站系統(tǒng)；基于GPS的公交報站系統(tǒng)；基于紅外遙控技術(shù)的公交報站系統(tǒng)；人工手動報站系統(tǒng)。而現(xiàn)在投入使用的基本上是人工手動報站系統(tǒng)和基于GPS的公交報站系統(tǒng)。但是使用人工手動報站系統(tǒng)時，駕駛員需要在保證安全駕駛的前提下進行報站，所以經(jīng)常出現(xiàn)錯報、漏報的現(xiàn)象，而且讓駕駛員在駕駛過程中進行報站，也存在安全隱患,目前此種系統(tǒng)已處于逐步淘汰階段。而GPS又只具有定位功能，公交車途經(jīng)的各站點的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)需要預(yù)先測量好, 存放到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)區(qū), 作為對比參考用，這就使得系統(tǒng)可移植性不強，如果公交車更改路線系統(tǒng)都很重新處理數(shù)據(jù)，并且GPS不能完成數(shù)據(jù)通信，所以使用GPS定位后就還要增加GPRS或GSM等數(shù)據(jù)通信模塊來完成數(shù)據(jù)傳輸，無形中就在硬件上加大了成本投入，限制了其使用范圍。此外GPS覆蓋面積不完整，在隧道等地方系統(tǒng)無法使用。其他技術(shù)大也都還存在公共站臺處理能力有限、后期費用高、成本投入大，國內(nèi)標準不統(tǒng)一和國內(nèi)各城市公交車層次不齊等不足。
