城市智能公交車系統(tǒng)設(shè)計(jì)

薛松　聞博

摘要：為了更好的發(fā)揮智能公交系統(tǒng)的效能，實(shí)現(xiàn)公交系統(tǒng)智能化運(yùn)行，本文介紹的就是這個(gè)系統(tǒng)智能公交車是構(gòu)建一個(gè)新型智能公交車系統(tǒng)，節(jié)約人們時(shí)間，減少公交司機(jī)的壓力，保證人們安全，方便乘車。通過在公交車與公交站臺(tái)上安裝智能化平臺(tái)來改善公交車的功能，使其更加便利，更出色地服務(wù)大眾。

Abstract： In order to better utilize the effectiveness of the intelligent public transport system and realize the intelligent operation of the public transport system， this paper introduces the intelligent bus system， which saves peoples time， reduce the pressure on bus drivers and ensures peoples safety and convenience. It improves the function of the bus by installing an intelligent platform on the bus and bus stop to make it more convenient and better to serve the public.

關(guān)鍵詞：智能公交車系統(tǒng);預(yù)定車輛;提高交通水平;乘客安全

Key words： intelligent bus system;scheduled vehicles;improved traffic levels;passenger safety

中圖分類號(hào)：U495 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2019）23-0274-02

0 ?引言

如今，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化進(jìn)程和機(jī)動(dòng)化高度發(fā)達(dá)。城市交通的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市民出行需要，所以造成一系列的交通擁堵和噪聲污染問題?，F(xiàn)而今交通擁堵是制約城市擴(kuò)張和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的阻礙，緩解交通壓力是首要的難題?，F(xiàn)在積極發(fā)展公共交通是解決城市交通擁堵的最有效途徑之一。有研究顯示，公交車的單位運(yùn)行能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于私家車。

此外，城市公共交通系統(tǒng)具有節(jié)能，環(huán)保，經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，并且可以減少交通事故。2016年發(fā)布的《城市公共交通“十三五”發(fā)展綱要》明確提出要全面推進(jìn)城市公共交通體系改革，這是“十三五”期間重要的城市公共交通指導(dǎo)文件。公共交通在國家的大力發(fā)展下，借助公共交通這個(gè)突破口，解決城市交通各類問題?？墒歉咚倜つ康陌l(fā)展公交系統(tǒng)，也帶來了其它副反應(yīng)，例如：共交車過量，在人流低谷時(shí)公交車空載運(yùn)行，高峰時(shí)期公交扎堆進(jìn)站造成擁堵，日常公交路線不能合理調(diào)度造成資源浪費(fèi)等。因此將ITS應(yīng)用于程式公共交通的進(jìn)程中是可以能效浪費(fèi)問題。

通過在公交車與公交站臺(tái)上安裝智能化平臺(tái)來改善公交車的功能，使其更加便利，更出色地服務(wù)大眾。公交車站的平臺(tái)可以預(yù)定需要乘的車輛，乘車者可以依據(jù)自己的情況預(yù)定需要乘坐的車以及乘車人數(shù)。最多可以預(yù)定該站臺(tái)的全部車輛，以此選擇最先到達(dá)的車輛。預(yù)定車輛需要預(yù)先交錢，可以使用預(yù)先投幣、公交卡、微信、支付寶、財(cái)付通等網(wǎng)絡(luò)支付。但若預(yù)定之后不乘車，錢不退還。每次預(yù)定成功后會(huì)得到網(wǎng)絡(luò)憑證，該憑證有日期、編號(hào)以及大致等待時(shí)間等信息，方便確認(rèn)乘坐者身份，這些信息在當(dāng)天公交車下班后清空。乘客在支付之后將自己的虹膜掃進(jìn)設(shè)備，同時(shí)公交車上的設(shè)備也會(huì)進(jìn)行記錄。公交車上的平臺(tái)會(huì)讓乘客們?cè)谏宪嚂r(shí)選擇自己需要到達(dá)的目的地，在無人等車無人下車的車站，司機(jī)不必多次詢問是否有上車下車的乘客便可以直接開走。對(duì)于一些只是想要兜風(fēng)的乘客，也可以不輸入目的地，但在需要下車時(shí)必須向司機(jī)說明站點(diǎn)，否則司機(jī)不負(fù)任何責(zé)任。

此外，這兩個(gè)平臺(tái)都有快捷報(bào)警、節(jié)目娛樂、即時(shí)定位等多項(xiàng)人性化功能。

功能上：引入人性化公交車平臺(tái)，增加其實(shí)用性。

方法上：提出預(yù)定公交車的乘車方式，以及預(yù)定目的的下車方式。不僅便利了乘客，也便利了公交車司機(jī)，大大節(jié)省了不必要的精力投入。

思維上：致力于為乘客與公交車公司提供便利，解決無謂的時(shí)間精力浪費(fèi)。

信息上：乘客的信息納入平臺(tái)，乘客需要乘坐的公交車在平臺(tái)為其展示。

研發(fā)上：尋求社會(huì)專業(yè)技術(shù)人員兼職開發(fā)。

1 ?技術(shù)研究

1.1 研究思路

在設(shè)計(jì)智能公交車系統(tǒng)時(shí)，通過硬件和軟件兩方面來設(shè)計(jì)，其中硬件共包括主控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、紅外線檢測(cè)系統(tǒng)、紅外線避障系統(tǒng)、無線傳輸系統(tǒng)、行車輔助系統(tǒng)、煙霧播報(bào)系統(tǒng)等系統(tǒng)，軟件共包括單片機(jī)、C語言編程等軟件設(shè)計(jì)。

支持預(yù)先網(wǎng)絡(luò)、投幣、公交卡訂票，支持預(yù)定多輛公交車以達(dá)到節(jié)省時(shí)間的效果;支持播放娛樂節(jié)目以及廣告，并兩者達(dá)到一定平衡，讓節(jié)目和廣告的效果同時(shí)得到有效發(fā)揮;支持顯示每一站需要上車下車的人數(shù)，以及沒有預(yù)定目的地的人數(shù)，便于司機(jī)掌控乘客情況;支持快捷報(bào)警、以及快捷聯(lián)系相關(guān)部門功能，全程位置監(jiān)控，有效針對(duì)危機(jī)事件的發(fā)生。乘客可根據(jù)自己的需要預(yù)定車輛。在候車過程中，可利用該平臺(tái)的娛樂功能。預(yù)定采用網(wǎng)絡(luò)支付，更加便捷。企業(yè)可以在這些平臺(tái)投放廣告。因?yàn)槭枪卉嚻脚_(tái)，且平時(shí)都會(huì)有大量的人乘坐公交車，其中不乏很多有足夠資金能力的上班人士，其廣告的收益性較大。該平臺(tái)記錄乘客、車輛與司機(jī)信息，有助于避免乘客與司機(jī)間不必要的矛盾。

1.2 研究?jī)?nèi)容

在時(shí)間段t1-t2中，t1表示路線上GPS檢測(cè)的第一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，t2表示最后一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，v是公交車在各段的行駛平均速度，在t1-t2內(nèi)行駛的距離為d，則：

1.3 智能公交車系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析

在分析這一智能公交車系統(tǒng)時(shí)，需要經(jīng)過數(shù)據(jù)融合后的智能公交數(shù)據(jù)庫，其中包含了站點(diǎn)的編號(hào)、車輛到站的時(shí)間、車輛離站的時(shí)間、車輛的編號(hào)、線路的編號(hào)、各個(gè)站臺(tái)上車的人數(shù)、各個(gè)站臺(tái)下車的人數(shù)、車輛個(gè)時(shí)間點(diǎn)的趟次。經(jīng)過多種數(shù)據(jù)一起分析后得到的數(shù)據(jù)庫，是進(jìn)行智能公交車系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)，也就需要整理的智能公交車系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在世界許多國對(duì)動(dòng)態(tài)交通信息采集方式主要分為移動(dòng)式和固定式兩種，其中大多數(shù)采用的是固定式，固定式交通信息采集方式主要包括：線圈、雷達(dá)紅外、視頻等，因?yàn)楣潭ㄊ浇煌ㄐ畔⒉杉夹g(shù)發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)，信息處理手段和方法基本完備。但是隨著智能交通系統(tǒng)對(duì)交通系統(tǒng)中實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通信息需求的不斷提高，傳統(tǒng)的固定式交通信息采集方式就出現(xiàn)了不足，也就需要經(jīng)過數(shù)據(jù)融合后的智能公交數(shù)據(jù)庫，下面是利用各個(gè)數(shù)據(jù)的過程。

設(shè)線路：G=（V，E）;節(jié)點(diǎn)：V={i}，第幾個(gè)節(jié)點(diǎn)是Vi;路徑：E=[（i，j）]，基準(zhǔn)路線是Rij

乘客：M;車輛：k;阻抗系數(shù)：Pa;

乘客的總時(shí)間成本最小化;Tm為等待時(shí)間，Hijk是乘客從i到j(luò)乘車時(shí)間。

2 ?結(jié)束語

智能公交車系統(tǒng)是現(xiàn)代化科技發(fā)展的基本發(fā)展趨勢(shì)和產(chǎn)物，交通問題的日益嚴(yán)重也勢(shì)必會(huì)對(duì)人們的工作和生活有一些不可避免的影響。這智能公交車系統(tǒng)的提出，不僅加快了交通行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了各個(gè)方面的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行不斷研發(fā)，還會(huì)使我國在對(duì)交通管理人才方面的需求也有了一個(gè)不同以往的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)促進(jìn)重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著不可估量的作用。

智能公交車系統(tǒng)的功能保證了公交車在行駛過程中的乘搭安全，無線傳輸實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示了各個(gè)公交車上的人數(shù)總量。本系統(tǒng)的各部分便于安裝，功能比較強(qiáng)大，易于實(shí)現(xiàn)。多年以來，低碳生活方式一直希望貫徹在日常生活中，人們的安全意識(shí)不斷提高，不少人們外出會(huì)選擇乘坐公交車，智能公交車系統(tǒng)可用關(guān)于大部分公交車上，因此具有廣泛的消費(fèi)全體，并且系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本不高，具有不小的應(yīng)用市場(chǎng)價(jià)值。

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