極簡(jiǎn)公共交通實(shí)時(shí)報(bào)站系統(tǒng)研究

易達(dá)威

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于工作者們的時(shí)間是寸土寸金，尤其是在等待公交車的不必要時(shí)間。然而我國(guó)城市公交乘客信息系統(tǒng)的發(fā)展處于一個(gè)非常緩慢的水平。為了解決這種問(wèn)題，設(shè)計(jì)一個(gè)全新城市公交實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)具有一定實(shí)際應(yīng)用意義。在此背景下，我利用GPS定位技術(shù)和簡(jiǎn)單的芯片技術(shù)，開(kāi)發(fā)了公共汽車實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：公交；實(shí)時(shí)交通系統(tǒng)；查詢；GPS定位技術(shù)；廉價(jià)

現(xiàn)有的公交查詢系統(tǒng)多以兩種為主，一種是造價(jià)高昂的公交提示牌，另一種則是手機(jī)App。本文提出了一個(gè)利用移動(dòng)交通檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)“公交車輛信息實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)”，并用非常低廉的造價(jià)來(lái)解決實(shí)時(shí)公交定位問(wèn)題。我們將公交信息通過(guò)服務(wù)器讓公交站臺(tái)的接收裝置接收信號(hào)發(fā)送到站臺(tái)上的LED小光燈中，依靠小光燈的閃爍常亮，即可實(shí)現(xiàn)汽車的實(shí)時(shí)位置，而公交站臺(tái)的接收裝置，并不需要新建新的LED屏幕或者是搭建新的站牌，只要有公交車的站點(diǎn)牌，這個(gè)裝置就能附著在上面。

一、研究?jī)?nèi)容

極簡(jiǎn)公共汽車實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)是取代過(guò)去人工查詢的查詢系統(tǒng)，它比之前市面上出現(xiàn)的笨重的公交報(bào)站數(shù)字版更加便捷，又比App版好用。本論文論述了一個(gè)基運(yùn)用移動(dòng)端接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸給站臺(tái)芯片的公交查詢系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。

二、總體設(shè)計(jì)

我們利用安裝了衛(wèi)星定位和移動(dòng)通信設(shè)備的公交車在行駛過(guò)程中的實(shí)時(shí)車輛信息，發(fā)送到服務(wù)器分析，然后站臺(tái)處的接收裝置再通過(guò)Sim808芯片中的移動(dòng)通訊向服務(wù)器發(fā)出申請(qǐng)，用戶也可通過(guò)手機(jī)客戶端或?yàn)g覽器端向服務(wù)器端發(fā)起實(shí)時(shí)公交信息查詢請(qǐng)求，服務(wù)器接收請(qǐng)求后，將查詢結(jié)果返回給請(qǐng)求端，用戶的移動(dòng)端可以通過(guò)地圖的接口（如同高德地圖）獲取到公交出行方案、公交車實(shí)時(shí)位置等查詢結(jié)果信息展示到電子地圖上，并且可以實(shí)時(shí)更新。接收器則通過(guò)返回的數(shù)據(jù)自我進(jìn)行燈光的閃爍計(jì)算，來(lái)告訴站臺(tái)處的人。

三、實(shí)時(shí)公交查詢系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

1.公交數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

公交數(shù)據(jù)庫(kù)的最重要的基本實(shí)體為公交線路、公交站點(diǎn)和公交線路軌跡。隨車設(shè)備采集公交行車線路沿途的軌跡特征點(diǎn)和公交站點(diǎn)位置信息，通過(guò)整理得到可以使用的原始公交數(shù)據(jù)。因此，經(jīng)過(guò)同一公交站點(diǎn)的不同公交線路釆集的站點(diǎn)位置信息各不相同，作為原始公交數(shù)據(jù)，應(yīng)對(duì)其分別存儲(chǔ)。由于公交站點(diǎn)實(shí)體和公交線路實(shí)體是一對(duì)多的聯(lián)系，因此公交站點(diǎn)應(yīng)具有主鍵線路id屬性，用于表示該公交站點(diǎn)所在的公交線路。另外，一條公交線路上有多個(gè)公交站點(diǎn)，因此需要通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表來(lái)記錄公交線路經(jīng)過(guò)的公交站點(diǎn)序列。

2.前臺(tái)功能的實(shí)施

（1）按公交車輛查詢。該模塊主要針對(duì)需要知道所有公交車運(yùn)行狀態(tài)的客戶，此時(shí)用戶要給出公交車的編號(hào)，當(dāng)點(diǎn)擊查詢按鈕后，當(dāng)判斷輸入的公交車編號(hào)無(wú)誤后，返回信息。

（2）按最近未到達(dá)公交車查詢。該模塊主要為布置在各車站站點(diǎn)的接收器使用，用戶為各站點(diǎn)的接收器，通過(guò)請(qǐng)求命令，系統(tǒng)將返回最近未到達(dá)該請(qǐng)求站點(diǎn)最近的一趟未到達(dá)公交車在哪個(gè)站點(diǎn)，或是剛從哪個(gè)站點(diǎn)出發(fā)，或是即將到達(dá)哪個(gè)站點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)了三種接收器燈光閃爍方法。

3.后臺(tái)管理功能的實(shí)現(xiàn)

（1）新增車次線路和刪除車次線路。此模塊為管理員操作，如當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)新的公交線路，或原有公交車線路有新的站點(diǎn)加入，管理員可以登陸此表，及時(shí)添加線路和站點(diǎn)的信息，以保證車次線路的定期更新，方便用戶查詢。而原有公交車線路有哪個(gè)站點(diǎn)被刪除，管理員也可以管理此表，通過(guò)操作及時(shí)刪除線路和站點(diǎn)的信息，以保證車次線路的及時(shí)更新，方便用戶查詢。

4.站臺(tái)接收端的實(shí)施

（1）汽車站點(diǎn)接收器介紹?，F(xiàn)在的公交車站牌多半如圖3-1，在站點(diǎn)名字的上方，有一排空隙，我們就布置一條長(zhǎng)方形LED燈在站點(diǎn)名字上面（方框的位置），正好在數(shù)字之下站臺(tái)名字之上的位置，每個(gè)站點(diǎn)的名字上方都安排一個(gè)燈泡，負(fù)責(zé)通過(guò)閃爍顯示公交車的具體位置。這個(gè)設(shè)備同一時(shí)間中只會(huì)閃爍一盞燈，通過(guò)一盞燈的閃爍足以體現(xiàn)出最近一輛公交車在何處。

圖3-1 公交站牌，公交車從左往右行駛

（2） LED燈光閃爍顯示公交車原理。公交車站臺(tái)每10秒向服務(wù)器請(qǐng)求一次數(shù)據(jù)，在請(qǐng)求數(shù)據(jù)之后，通過(guò)返回的最近一輛未到達(dá)公交車的數(shù)據(jù)，來(lái)管理燈光的閃爍。

公交車站臺(tái)上面的LED總共用三種閃爍風(fēng)格：

①常亮。在站臺(tái)下的燈常亮，意味著燈光代表的公交車在該站停下。比如站點(diǎn)的用戶在公交站在圖3-1的11號(hào)站臺(tái)東小口的站點(diǎn)上方看到燈光常亮，意味著離自己最近的一臺(tái)公交車停在了東小口車站。這個(gè)車站可以是12號(hào)13，號(hào)車站，直到20號(hào)車站，但是不會(huì)出現(xiàn)在11號(hào)之前的車站，因?yàn)長(zhǎng)ED接收器只會(huì)接收離自己最近的未到達(dá)公交車。在汽車發(fā)動(dòng)離開(kāi)車站后，該站點(diǎn)的燈光從常亮變成兩個(gè)相鄰站點(diǎn)輪流閃爍狀態(tài)。

②兩個(gè)相鄰站點(diǎn)輪流閃爍。在兩個(gè)相鄰的站點(diǎn)上面的燈輪流閃爍，意味著這輛車剛從前面的車站出發(fā)，正在前往下一個(gè)車站，還沒(méi)有到下一個(gè)車站的路上。例如在11號(hào)車站東小口和12號(hào)車站地鐵立水橋站之間閃爍，意味著公交車剛從東小口出發(fā)，正在前往地鐵立水橋站的路上，但是還沒(méi)到地鐵立水橋站。如果離地鐵立水橋站只有100米左右，燈光將從兩個(gè)相鄰站點(diǎn)輪流閃爍變味閃爍狀態(tài)。

③閃爍。在單個(gè)站點(diǎn)閃爍狀態(tài)，意味著該公交車即將到達(dá)該閃爍站點(diǎn)，比如12號(hào)車站地鐵立水橋站站名上面的LED燈閃爍，意味著公交車已經(jīng)從東小口離開(kāi)，即將到達(dá)地鐵立水橋站。以便在站點(diǎn)的用戶做好準(zhǔn)備。當(dāng)公交車在站點(diǎn)停下時(shí)，燈光從閃爍變?yōu)槌Ａ翣顟B(tài)。

四、程序改進(jìn)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有統(tǒng)計(jì)每?jī)蓚€(gè)站點(diǎn)之間的距離，只統(tǒng)計(jì)了從起點(diǎn)到終點(diǎn)的站數(shù)，這樣就不能得出最短路徑，已經(jīng)不能進(jìn)行更深層的路程計(jì)算，在站數(shù)多的時(shí)候不一定距離就遠(yuǎn)，同樣站點(diǎn)少的距離不一定近。接收器的防盜裝置可能會(huì)比接收器本身還要昂貴，這是該系統(tǒng)最需要解決的問(wèn)題。

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