一、系統(tǒng)概述
城市公共客運(yùn)系統(tǒng)基本上還是采用"定點(diǎn)發(fā)車、兩頭卡點(diǎn)"的手工作業(yè)的調(diào)度方式，調(diào)度人員無法實(shí)時(shí)了解運(yùn)營車輛情況，難以及時(shí)有效地采取調(diào)度措施。公交車輛調(diào)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(dǎo)致公交車輛的行車速度下降、行車間隔不均衡，且時(shí)常出現(xiàn)"串車"、"大間隔"現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了公交客運(yùn)的服務(wù)質(zhì)量。再就是等車公眾不能及時(shí)了解所等班車的運(yùn)行情況，不知道要等多久才能等到所乘班車。利用將RFID技術(shù)、電子地圖和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建設(shè)公交管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)公交車遠(yuǎn)距離、不停車采集信息;進(jìn)出站信息自動(dòng)、準(zhǔn)確顯示。使公交調(diào)度系統(tǒng)準(zhǔn)確掌握公交停車場公交車進(jìn)出的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息。通過實(shí)施該系統(tǒng)可有效提高公交車的管理水平，對(duì)采集的數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行研究分析，可以掌握車輛運(yùn)用規(guī)律，杜絕車輛管理中存在的漏洞，實(shí)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(yùn)營調(diào)度的管理水平。
RFID公交智能交通系統(tǒng)采用先進(jìn)的信息通訊技術(shù)，收集道路交通的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)信息，并進(jìn)行實(shí)時(shí)地分析，并根據(jù)分析結(jié)果安排車輛的行駛路線，出行時(shí)間，以達(dá)到充分利用有限的交通資源，提高車輛的使用效率，同時(shí)也可以了解車輛運(yùn)行情況，加強(qiáng)車輛的管理。RFID技術(shù)作為交通調(diào)度系統(tǒng)信息采集的有效手段，在交通調(diào)度管理系統(tǒng)中將扮演重要角色。
二、系統(tǒng)原理與組成
射頻識(shí)別技術(shù)，英文全稱為Radio Frequency Identification (簡稱為RFID )，是指相關(guān)的無線電技術(shù)在自動(dòng)設(shè)備識(shí)別(AEI )領(lǐng)域中的具體應(yīng)用。該技術(shù)利用無線射頻方式進(jìn)行非接觸的雙向通信，以達(dá)到識(shí)別目的并交換數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)人們對(duì)各類物體或設(shè)備(人員、車輛、物品)在不同狀態(tài)(移動(dòng)、靜止或惡劣環(huán)境)下的自動(dòng)識(shí)別和管理。
完整的RFID 系統(tǒng)由識(shí)別卡(Transponder 或Tag)、基站式識(shí)別器(Reader)以及后臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成。在有關(guān)車輛識(shí)別的應(yīng)用中所采用的是遠(yuǎn)距離RFID技術(shù)，其工作原理是在目標(biāo)車輛上配置RFID識(shí)別卡，識(shí)別卡發(fā)出的含有唯一識(shí)別碼的射頻信號(hào)在監(jiān)測范圍內(nèi)被基站式識(shí)別器采集，通過電腦或內(nèi)嵌系統(tǒng)的分析，即可準(zhǔn)確判斷車輛的身份、經(jīng)過的地點(diǎn)和時(shí)間，RFID技術(shù)的無線識(shí)別功能運(yùn)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(shù)據(jù)。RFID公交智能交通系統(tǒng)是由信息采集網(wǎng)絡(luò)(識(shí)別基站、LED或液晶顯示屏、識(shí)別卡)以及指揮中心組成。信息采集網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)構(gòu)成的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)信息采集點(diǎn)安裝一個(gè)識(shí)別基站。這些識(shí)別基站安裝在現(xiàn)有的交通附屬設(shè)施上(比如紅綠燈、路燈、車站、路牌、交通標(biāo)志及指示牌等等)以減少施工成本。各采集點(diǎn)通過有線或無線數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)與指揮中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接。其中的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)可以是有線通訊網(wǎng)、無線專用網(wǎng)，也可以利用移動(dòng)通信的GSM網(wǎng)或GPRS互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。識(shí)別卡作為識(shí)別裝置安裝在入網(wǎng)公交車輛上，每張識(shí)別卡具有唯一性的電子識(shí)別特征(識(shí)別碼)，以滿足識(shí)別的要求。
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖：
系統(tǒng)的原理是由安裝在已知地點(diǎn)的識(shí)別基站通過無線讀取數(shù)據(jù)的方式對(duì)經(jīng)過該地點(diǎn)的車輛所配備的識(shí)別裝置進(jìn)行識(shí)別，由分布在不同地點(diǎn)的識(shí)別基站構(gòu)成數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，通過計(jì)算機(jī)的分析處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)中的公交車輛進(jìn)行識(shí)別定位。上圖是公交車通過站臺(tái)時(shí)的過程，識(shí)別基站的天線覆蓋范圍在100-300米，基本能覆蓋整個(gè)站臺(tái)，公交車在通過站臺(tái)時(shí)，裝在公交車頂部的識(shí)別卡將公交車的識(shí)別卡將公交車的車輛身份信息和到站時(shí)間，無線發(fā)送到識(shí)別基站，識(shí)別基站利用移動(dòng)通信的GSM網(wǎng)或GPRS互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，將車輛信息發(fā)送至每條線路的調(diào)度室，市級(jí)行政機(jī)關(guān)的交通管理部門通過對(duì)各調(diào)度室信息的收集來監(jiān)控市內(nèi)公交線路的整體運(yùn)營質(zhì)量。通過對(duì)公交車輛的識(shí)別定位和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的傳送，在站臺(tái)的led屏或液晶屏可以向乘客實(shí)時(shí)顯示該條公交線路的運(yùn)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(quán)”，等車做到心中有數(shù)。
這些識(shí)別器及通訊單元除站臺(tái)外，也可以安裝在現(xiàn)有的交通附屬設(shè)施上(比如紅綠燈、路燈、車站、路牌、交通標(biāo)志及指示牌等等，當(dāng)采集點(diǎn)的分布達(dá)到一定的密度時(shí)，采集網(wǎng)絡(luò)可以有效的覆蓋一定區(qū)域內(nèi)的交通道路。通過對(duì)持卡車輛在不同時(shí)刻通過不同采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)的分析，就可以掌握車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度和最近位置。指揮中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接受信息采集網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析處理。同時(shí)也管理有關(guān)的數(shù)據(jù)庫并運(yùn)行應(yīng)用軟件，擔(dān)負(fù)相應(yīng)的指揮、通訊的任務(wù)。
對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)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(guān)交通信息，為智能化交通管理提供支持。同時(shí)也為政府交通管理部門對(duì)道路交通的規(guī)劃提供參考。公交車的特點(diǎn)是站點(diǎn)和行駛線路基本固定，遠(yuǎn)距離RFID識(shí)別技術(shù)恰好可以利用公交的這一特性布設(shè)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。而目前城市中一個(gè)公交站點(diǎn)往往同時(shí)為幾條線路共用，因此，安裝在一個(gè)站點(diǎn)的識(shí)別基站可以為幾條線路服務(wù)，這就大大降低了設(shè)備成本。
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