引言
隨著我國國民經(jīng)濟飛速發(fā)展，城市建設(shè)日新月異，隨之而來交通問題也是日益嚴重。影響城市交通主要的因素之一，是城市中的公交車輛，公交車輛也是直接反映著城市形象問題。目前公交車的調(diào)度管理方面還存一些問題，信息反饋不及時，從而導(dǎo)致調(diào)度措施的滯后，運營成本現(xiàn)在也是很高的，也有一些資源浪費的現(xiàn)象，管理方面都是手工操作，缺乏科學(xué)性等。由于這一系列問題的存在，智能公交調(diào)度系統(tǒng)就以次而產(chǎn)生了。
本文將介紹設(shè)計的一種公交智能調(diào)度系統(tǒng)，并重點介紹了車載系統(tǒng)終端的設(shè)計與實現(xiàn)。以無線數(shù)傳終端應(yīng)用平臺為基礎(chǔ)，結(jié)合了無線通信、GPS定位、語音處理和圖像處理等多種技術(shù)，利用公共GSM/GPRS/CDMA/EDGE無線數(shù)字移動通信網(wǎng)絡(luò)，將無線數(shù)據(jù)傳輸、GPS定位、短信調(diào)度信息、自動報站、手動輔助報站、LED同步顯示到站信息、定時回傳、緊急報警、手動服務(wù)提示、圖片抓拍，開關(guān)門報警、超速報警、遠程設(shè)置參數(shù)、遠程更新程序、司機考勤管理、多線路切換、語音通話等功能有機地融合為一個整體，構(gòu)建一套實時監(jiān)控、生產(chǎn)運營管理、指揮調(diào)度等功能于一體的智能公交車載終端。
1 系統(tǒng)功能及工作原理
公交智能終端，最核心的功能就是應(yīng)該實現(xiàn)公交業(yè)務(wù)上的數(shù)據(jù)的時時采集以及傳輸，和監(jiān)控調(diào)度中心的交互，該車載終端需要實現(xiàn)的主要功能如下：
1.1 實時時鐘功能
車載智能終端所采用CPU本身具有實時時鐘功能，并可通過GPS校正，為實現(xiàn)整個調(diào)度系統(tǒng)時鐘的同步提供可靠保證。
1.2 無線通信機制
終端所采用無線通信模塊是不帶TCP/IP協(xié)議棧的工業(yè)級GPRS模塊，使用藍斯通信獲得國家軟件著作權(quán)登記證書的“無線數(shù)傳終端應(yīng)用平臺”所含自主開發(fā)的TCP/IP協(xié)議棧，采用自主開發(fā)的TCP/IP協(xié)議?？梢苑奖憔W(wǎng)絡(luò)的切換和升級，如即將到來的 3G 網(wǎng)絡(luò)，終端可以快速的更換 3G 模塊，無須再改動其他硬件。
1.3 定位功能
可根據(jù)需要實現(xiàn)24小時服務(wù)，按后臺中心設(shè)定的規(guī)則（電門啟動/關(guān)閉、定時/定距等組合條件）自動向后臺中心發(fā)送位置信息（包括：日期時間、經(jīng)緯度、速度、車輛編號、GPS 信號狀態(tài)、相關(guān)車輛狀態(tài)信息等）。
1.4 數(shù)據(jù)存儲功能
1.4.1 黑匣子和行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)
可實時存儲大量記錄（容量不少于20000條），即使故障或掉電也不丟失。記錄內(nèi)容包括：時間、經(jīng)緯度、速度、距離、方向、高度、星數(shù)等。以1分鐘的采樣間隔，終端可保存不少于360個小時的黑匣子和行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)。
1.4.2 事故疑點數(shù)據(jù)記錄
終端具有多個RS232、RS485接口，可以通過外接行車記錄儀等設(shè)備，可采集車速變化、剎車、方向燈、前后車門及其它車輛狀態(tài)輸入。符合國家的行車記錄儀的基本規(guī)范要求，為交通事故責(zé)任判定提供技術(shù)數(shù)據(jù)。
1.4.3 快速采集存儲數(shù)據(jù)接口
提供USB接口，便于現(xiàn)場快速采集所有存儲在車載終端內(nèi)的存儲數(shù)據(jù)。
1.4.4 LCD調(diào)度屏
LCD液晶調(diào)度屏每屏顯示4行文字，每行8個文字；向駕駛員提供清楚的信息交流、操作、查詢、窗口。
?。?） 它與語音報站的操作屏一體化，液晶屏常態(tài)顯示內(nèi)容有站號、上下行標志 、時速、限速、時間、車輛運營狀態(tài)等信息；
?。?） 可以接受中心下發(fā)的調(diào)度信息和并上報加入運營、退出運營、回場、報警、故障等其它特別信息，可存儲調(diào)度信息條數(shù)不少于80條，采用“先進先出”模式自動始終保存。
?。?） 具有可以手動切換自動報站和手動報站功能。
?。?） 具有站點經(jīng)緯度采集功能，可以快速采集公交站點信息并保存。
（5） 當公交車行駛速度超過調(diào)度系統(tǒng)設(shè)定的最大限制數(shù)值，則自動發(fā)出連續(xù)的警示音或直接播放警告類語音警示駕駛員，直到行車速度低于限制值；
（6） 當車載智能終端與POS機通訊異常，則自動發(fā)出間斷提示音或直接播放預(yù)設(shè)的語音提醒駕駛員，直到與POS通訊恢復(fù)正常；
?。?） 在車輛啟動行駛、車門未關(guān)閉狀態(tài)以及車輛速度不為0而車門開啟時，立刻發(fā)出連續(xù)的警示音或直接播放語音提醒駕駛員，直到車門關(guān)閉為止；
?。?） 具備自定義按鍵F1~F8，可以設(shè)置向乘客播放常規(guī)信息的按鈕（請為老弱病殘、婦女兒童讓座、請站穩(wěn)扶好、請保持車內(nèi)衛(wèi)生等常用提示音）等專用按鍵。
?。?） 免提通話功能：在必要時，駕駛員可通過免提方式與調(diào)度中心語音雙向通話，有助于提高行車安全。語音通話功能可由調(diào)度中心系統(tǒng)設(shè)置控制為：呼入限制、呼出限制等多種組合模式
1.4.5 語音報站
（1） 全自動、高音質(zhì)語音報站、轉(zhuǎn)彎提示，音質(zhì)清晰，立體效果強，可插播廣告、歌曲等各種聲音。
?。?） 大容量芯片，可存儲10條以上線路（每條線路不少于100個站點）報站語音，同時記錄大量運營、安全、服務(wù)信息。支持多線路運營：同一臺車載終端可以菜單或者中心遠程設(shè)置實現(xiàn)10條線路以上的報站線路選擇功能；
?。?） 在語音報站的同時可以實現(xiàn)LED 顯示屏的同步文字報站；
?。?） 調(diào)度中心可實現(xiàn)通過GPRS通信下傳語音數(shù)據(jù)到終端。
（5） GPS 自動報站為主，可手動輔助報站；可輸出約定格式的控制協(xié)議，為將原有的手動語音報站器改造為自動報站器提供便利條件。
?。?） 進站語音和出站語音可以相互打斷。
1.4.6 TTS功能
可以實現(xiàn)把中心下發(fā)文字信息轉(zhuǎn)換成語音播報形式通過免提喇叭播放出來。
2 軟件設(shè)計
在整個公交智能調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計中，涉及到服務(wù)器軟件、客戶端應(yīng)用軟件及車載終端底層軟件。在此，主要就車載終端底層軟件的設(shè)計作進一步的說明。
在公交智能調(diào)度系統(tǒng)車載終端底層軟件的設(shè)計中，程序采用了模塊化設(shè)計，軟件由一個主程序和若干個子程序構(gòu)成，其中，子程序主要完成一些單一的基本工能，主程序則主要負責(zé)完成對各個功能模塊的調(diào)用，同時對車載終端的資源及邏輯作出規(guī)劃。
3 司機操作屏設(shè)計
在公交智能調(diào)度系統(tǒng)中，其中一個核心的部分就是自動報站，通過預(yù)先采集的站點信息和當前車輛的GPS位置進行對比，從通過MP3的方式在車輛喇叭中來播放車輛的相關(guān)位置信息，這個就是自動報站了。前面提到司機操作屏的相關(guān)功能信息，其實大部分的智能調(diào)度功能，都是由這個司機操作屏來完成。
這個司機操作屏由一塊液晶屏和相關(guān)按鍵組成，分別代表了各種不同的功能，特別是系統(tǒng)菜單內(nèi)包含了大量的公交業(yè)務(wù)方面的知識，這里涉及到相關(guān)公交ERP的內(nèi)容，不同公交公司需求不一樣，這里就不詳細介紹了。
4 結(jié)語
利用GPRS的數(shù)據(jù)傳輸功能，對GPS數(shù)據(jù)進行實時傳輸，與以往GPS監(jiān)控系統(tǒng)所采用的短信、GSM數(shù)據(jù)通道或DTMF數(shù)據(jù)傳輸?shù)葌鹘y(tǒng)方法相比，運營成本得到了極大的降低，同時其可操作性及實時性也都有了顯著的提高，而且成本較低，結(jié)構(gòu)簡單，達到了較高的可靠性。
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