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公交调度、报站自动化控制系统

第1章 文档介绍

  1.1 文档意图

  该文档是对公交调度、报站项意图全体结构和各个功用子体系进行详细描绘和开端规划说明,并作为整个体系的功用概要描绘,作为将来转化为体系规划、开发、测验和检验的中心依据。

  1.2 文档规模

  本文档首要完结该体系的触及的体系现状、概述、整体规划、硬件、软件、功用等各个模块进行详细描绘,并作为该体系的方针。

  1.3 读者方针

  甲方相关部分责任人

  相关技能负责人

  乙方项目负责人

  乙方项目规划人

  乙方项目开发人

  乙方项目测验人

  乙方项目维护人

  第2章 公交现状

  2.1 布景介绍

  跟着国民经济的高速开展和城市化、机动化进程的加速,城市规模不断扩大,机动车拥有量及路途交通流量急剧添加,特别是大城市,公交车辆添加、线路延伸、车次增多,交通运转不畅。尽管修建了许多的交通设施,但交通拥堵现象仍十分严峻。国内外多年实践经历标明,处理城市交通问题的重要途径就是开展公共交通,树立先进的公共交通体系APTS(Advanced Public Traffic System),前进路途通行才能和公交车辆运营办理水平。城市公共客运体系没有(或正在)引进先进的高新技能,根本上仍是选用"定点发车、两端卡点"的手艺作业的调度方法,导致公交车辆的行车速度下降、行车间隔不均衡,经常呈现"串车"、"大间隔"现象,严峻影响了公交客运的效劳质量。尤其是缺少现代化通讯手法,调度人员无法实时了解运营车辆状况,难以及时有用地采纳调度办法。公交车辆调度处于"看不见、听不着"落后现状,具有较大的盲目性和滞后性。伴跟着各项科学技能和运用技能的不断开展和前进,城市交通也现已开端逐步走向了智能化、人性化的路途,然后产生了智能交通体系(Intelligent Traffic System,ITS)的概念,它是将先进的信息技能、数据通讯传输技能、电子操控技能、传感器技能以及计算机处理技能等各种技能有用地归纳运用于交通体系中,然后完结对交通体系愈加精确,实时,高效地归纳办理和操控,最大极限地完结人、车、路之间的调和一致。其间智能交通开展的一个重要方向就是关于城市交通中车辆的准断定位和导航,现已成为了许多职业(如公交、消防、紧迫救助、交通事端处理等)开展的一种必定的需求。

  2.2 现有城市交通定位与导航体系剖析

  2.2.1 GPS 车辆定位与导航体系

  GPS(Global Positioning System,全球定位体系)是现在开展现已较为老练的一项定位和导航技能,并且现已得到了较为广泛的实践运用。它是运用美国的24颗(其间3颗备用)空间卫星来抵达全球规模的掩盖,然后完结全球、全天候、全方位的定位与导航功用。GPS体系首要包含地上操控部分,空间卫星部分和地上用户设备(GPS接收机终端)三个组成部分。现在在城市车辆定位和导航中也现已得到了较为广泛和成功的运用,其定位精度一般为20m~300m。

  2.2.2 A-GPS 定位与导航体系

  A-GPS(Assisted GPS,网络辅佐GPS),它是对GPS 体系的一种改善,在GPS 的根底上添加了通讯基站,然后运用基站的切当方位和接收到的GPS 卫星相关信息完结愈加精确的定位和导航,其精度能够抵达10m 左右。

  2.2.3 斗极定位体系

  斗极定位体系是我国自主研制的区域性卫星定位体系,它是专门针对我国国内定位与导航而树立的体系,它由两颗地球停止轨迹卫星,一颗备用卫星、中心操控体系、标较体系和用户终端机等部分组成。但是由于体系的特别作业原理,决议了体系定位的精度上不及GPS,一起关于地上网络的依靠程度也十分大,所以不太合适现在城市特别区域的准断定位和导航运用,只能完结大规模内的大略定位与简略导航。

  以上各类现行交通车辆定位与导航体系,它们都有着各自的优势,但是针对城市交通定位功用来说它们却都有着以下几个一起的缺点:

  1、全部都归于开放式定位体系,即一旦网络或许卫星信号发作问题,定位功用则无法完结;

  2、在城市某些特定区域,如楼宇散布较为密布的区域,地下泊车场等场所和区域,上述体系则不能完结很好的定位,也就是存在定位的“死角”区域;

  3、空间立体定位的精度太低,尽管GPS 和A-GPS 能够完结10m 以内的定位精度,但是关于空间上而言,这么大的差错规模底子区别不出同一地址上下两层车道的方位差异;

  4、GPS 卫星体系全部都隶归于美国,一旦发作特别事情(如美国由于战役需求,既有或许约束民用GPS 的精度,掩盖规模等),这样就或许严峻影响到我国城市民用体系的定位;即便咱们国家的斗极体系,也彻底依靠于通讯网络,相同不是十分牢靠。

  由此能够看出,现在的大多数定位体系尽管能够满意城市交通车辆定位的根本需求,但是在许多特别的区域(如楼宇密布区,大型地下泊车场,同一立交桥的上基层之间的定位等)方面不能够很好地得到满意和完结。正由于此,本文档提出了一种依据RFID 技能的城市交通定位和导航体系。

  2.3 现有公交体系现状及存在的问题

  2.3.1 公交体系现状

  在现在的办理环境下,通过几年的开展和建造,一些公交集团根本完结了公司内部的网络建造,形成了以IC卡办理中心为网络中心,辐射到各个作业和出产场所,为公司的信息化建造供给了必备的硬件条件。现在,公司在企业信息化建造上,做过一些测验,也施行过一些独立简略的信息办理体系,但该体系选型相对孤立,是一种彻底的MIS体系结构和结构,并没有实在起到信息流转和同享的意图,根本上是完结的部分环节上的打印和计算功用,不能反映出整个公司在信息同享等方面详细状况,也不能盯梢剖析整个办理进程。通过对一些公司的详细调研,一些公司内部根本上仍是靠手艺信息传递方法,特别是上报信息内容十分大,并且是多个环节常常做相同的作业,形成对人力劳作是极大的糟蹋。一起由于公司在信息化建造方面根本上仍是一片空白,形成许多部分把企业信息化作业理解为一种简略的打印和电子化的进程,以为现在的信息化作业就是完结现在许多手头作业的计算机电子化功用,为此在信息化建造和施行上还有许多训练作业和交流作业要做。

  2.3.2 存在的问题

  通过调研剖析,发现某些集团化公司在信息化方面存在一些比较典型的问题,下面别离论述。

  信息孤岛

  所谓信息孤岛,就是说在各个职能部分之间,各个岗位之间咱们的信息资源不能同享,咱们都是单独享受自己的信息,无法便利和及时的供给给相关的协作部分,哪怕这条信息对其他环节十分的重要。比方:总站和公司之间不能及时把握彼此的信息。

  重复劳作大

  所谓重复劳作大:就是一个环节的作业完结后,到另一个职能部分还需求再次处理和收拾,特别显着的就是许多职能部分的日报等相关报表,通过屡次重复输入处理,作业量十分大,这些作业实践上在信息化体系中就能够很简略避免,由于在信息化体系中,整个信息是同享的,只需你有合法的权限你就能够享受相关的信息,而不是自己到各个职能部分去搜集和收拾,或许各个职能部分上报再收拾。

  当时急需处理的问题

  公交公司安身现状,在充沛运用现有资源的根底上,要点、优先要处理的首要问题是车辆运转的精确监测以及与之配套的现场调度办理体系的建造。

  第3章 体系概述

  3.1 本体系完结的方针

  树立该体系的首要方针是前进XXX公交公司的调度、报站智能化办理。依据设备收集数据及时反应车辆运转趟数和公里数,以及对车辆运转效益进行剖析,为领导决议计划供给依据。详细有以下几个方针:

  1. 记载和计算车辆运转趟数和公里数:运用数据收集设备精确记载车辆从起点站动身和抵达终点站的时刻,体体系计出车辆每日运转的趟数和公里数,并可依据考勤数据将驾驭员和其运转的公里数相对应,这样能够避免人为犯错和修正,供给客观实在的数据供相关部分运用。

  2. 车辆及驾驭人员的考勤办理:依据收集数据来计算和剖析车辆及人员的出勤状况。

  3. 车辆运转状况监控:首要对通过监测点的车辆进行监控。能够监控车辆通过的监测点的时刻、运转趟次等数据供公司各部分运用。

  4. 车辆主动报站:依据监测点信息收集设备、车载标识卡、现有报站体系,主动播报车辆行将抵达之站点,并剖析猜测车辆抵达某一车站的时刻供乘客参阅;

  5. 车场办理:能够计算安有监测点的泊车场车辆停放数量,停放时刻,便利计算或查询停放或未停放车辆的相关信息。

  6. 修补及油耗办理。在修补及加油加气站建立监测点,由体系供给软件接口,将修补及油耗数据报告总于调度中心数据库,供车辆效益剖析,有用堵住人为消耗缝隙。

  7. 车辆运转效益剖析。通过对车辆实践运转公里数、油耗、修补费用等数据进行剖析,能够计算出车辆运转效益,并可将效益较低的车辆提示出来供相关部分剖析。也可对总站和线路进行效益剖析。

  8. 现场调度信息办理。驾售人员的出勤、违章等信息办理,车辆事端、车况、稳妥等信息办理,并可将以上信息主动传回中心,供相关部分调用。

  9. 数据装置及权限办理。便利灵敏的权限办理方法,授权哪些用户能够运用哪些功用。一个部分只能看到与其部分作业相关的数据,严厉确保数据的安全性。

  10. 查询、计算剖析。对各类数据进行便利灵敏的查询,以供运用。对一切运营车辆出勤、运转效益进行计算,形成日,月,年报表,可按线路、总站、个人等对车辆运转的趟次、公里数进行计算,形成日、月、年报表。

  3.2 体系建造准则

  体系建造包含软、硬件两方面。在软、硬件的开发、收购、集成时,上海仁微电子科技有限公司遵从了以下准则:

  1) 先进性

  公交调度、报站主动化办理体系首要构建思维是运用无线感应技能、嵌入式移动计算技能和软件技能,结构一个掩盖大规模区域的自适应无线操控体系,具有产品先进、老练、性价比高级特色优势。

  2) 经济性

  在确保满意技能要求的前提下,体系规划尽量选用性能价格比最佳的产品。体系的建造最大极限发挥原有部分设备的效果,如计算机网络,设备、软件等,最大极限上为用户节约出资,维护已有的用户出资。

  3) 实用性

  体系的建造彻底符合本项意图运用需求和实践状况,杰出实用性强,界面友爱,操作简略。

  4) 扩展性

  在体系计划中依照体系剖析、统筹规划的观念对体系容量及网络开展想象进行计划规划,既考虑到当时运用的易用性,更具有恰当的超前性。

  3.3 体系规划特色

  1) 高度主动化。体系能主动检测受控方针通过受控区域的时刻、地址信息,并主动完结对受控方针的考勤作业、计算及安全办理。

  2) 老练牢靠的网络通讯体系。装置在布控区域的无线辨认基站,实时将收集到的信息通过485工业通讯网络或许TCP/IP、GPRS、WIFI等传送到中心集控体系,整个进程无需人为干涉。

  3) 齐备的数据计算与信息查询软件。体系软件具有专用数据库办理体系,包含受控方针的信息收集和计算剖析体系,考勤作业的计算与办理剖析体系,显现并打印各种计算报表材料,为高层办理人员的查询与办理供给全方位的效劳。

  4) 体系的安全、安稳、牢靠性规划。体系产品彻底选用室外环境下全天候接连牢靠作业规划。

  第4章 体系整体规划

  4.1 体系硬件组成

  体系首要组成部分如下:

  信息收集单元:远间隔读写设备;

  车载单元:远间隔电子标签;

  信息传输单元:GPRS+GPRS天线;

  站点中继单元(场站单元);

  公交调度中心渠道;

  4.2 体系网络结构

  4.2.1 智能公交建造整体拓扑

  公交体系智能化建造是一项长时刻作业,要完结整个环节的信息化建造是一个相当规模的工程。包含从硬件建造和软件体系建造上的投入。考虑到资金和易推广性等方面的要素,信息化建造应遵从“全面规划、分步施行、效益驱动、要点打破”的准则来进行,这也是我国十几年来,在企业信息化建造中探索出来的经历。

  所谓全面规划,就是说在整个体系建造和架构上,要充沛地从整个公司的全面信息化建造动身,不能限制在现有的一个部分方针,咱们要以全公司整个信息化的大方针为根底来建立该体系,使得该体系在将来也具有杰出的可扩充性和可整合性。

  所谓散布施行,就是说任何一套信息体系它都不是一个简略的体系工程,触及到企业的方方面面,不是一个部分点的问题,咱们在上一个体系时,要分进程进行,不能全面开花,只要这样,才能够把体系的各个环节渐渐施行下去和落到实处。特别是该次公交智能体系中,咱们就能够先捉住公司信息化要求最火急的环节泊车场和无人调度来要点进行和先期进行,为企业信息同享直接带来可见的优点,然后带动其他部分的体系施行。

  所谓效益驱动、要点打破,就是说咱们要捉住公司的中心环节,并要点打破,让体系的优势充沛发挥出来,一旦咱们看到体系带来的优势和效益,体系的施行就简略的多了,一起也为体系的全面理顺打下了杰出的根底。特别是公司的泊车场和无人调度,假如这两个环节施行的好,立马就能够理顺公司的车辆监控状况,和避免一些人为要素状况,公司就能够充沛的剖析整个进程,发现问题并处理问题,然后供给合理的科学化办理等。

  4.2.2 公交调度、报站体系

  公交调度、报站体系在办理流程上有两部分组成:榜首、公交车站门禁操控体系(场内办理);第二、公交站牌主动辨认体系(场外办理);

  一、公交车站门禁操控体系( 场内办理 )

  Ⅰ、体系的拓扑结构图

  包含远间隔读写体系、后台处理体系、LED显现体系。

  Ⅱ、体系的作业流程和特色

  公交车辆入车场时被远间隔读写器读取安顿在本车上的电子标签号码,读写器主动将读取到的全球仅有的号码或车辆的相关信息传输至后台电脑处理,后台电脑关于此信息记载并处理,记载该车辆的进场时刻与车辆相关信息,后台并判别该车辆应该停放在场内的哪个泊车位,并将此信息传输至LED显现屏,驾驭员通过LED显现屏能够知道应该停放在哪个车位和一些附加信息,如下次出车时刻(此刻刻是通过后台电脑主动运算的成果)等。当公交车辆进场时,被远间隔读写器读取车辆信息,后台体系记载进场时刻和其它信息,并记载写入后台数据库。全进程的办理免除了人为干涉,最大极限地降低了体系的运营本钱和削减因人工操作带来的不可避免的丢失。

  公交车站办理体系中完结的功用和特性有以下几个方面:不泊车远间隔主动辨认、实时定点收集公交车辆进出站的时刻、断定公交车辆所在泊车场方位、调度中心和泊车场LED 显现牌引导公交车进站后应停的车位,本体系避免了公交车停靠其他社会泊车场等夜晚不归的状况,一起对车辆的调度、流量计算、车辆考勤、使命查核、以及修补保养期提示、车辆修补记载、审验记载等方面的主动化办理。

  第二、公交站牌主动辨认体系(场外办理);

  Ⅰ、体系的拓扑结构图

  包含远间隔读写器、远间隔电子标签、后台处理体系、GPRS体系、播送体系。

  Ⅱ、体系的作业流程和特色

  公交车驶出公交车站,被装置在公交车站收支口的读写器辨认,当收支口外读写器辨认到附着在公交车上的远间隔电子标签时,读写器会宣布特别指令将标签另一特别ID激活,ID被激活后会输出一个信号给播送体系,此刻播送体系即可按时播报站点信息,如:“下一站公主坟站,请乘客做好下车预备,预备下车”;当公交车辆间隔公交站点公主坟站100-200米的方位时,站点端读写器会远间隔辨认到车辆上的电子标签,一起装置在站点的远间隔读写器宣布特别指令将附着在公交上电子标签的另一特别ID激活,ID被激活后会输出一个信号给播送体系,此刻播送体系即可精确播报站点信息,如“前方到站公主坟站,请乘客做好下车预备,预备下车”;与此一起,GPRS会将站点设备IP地址、标签ID传输到公交车站调度分中心,调度中心依据站点读写器IP地址、标签ID与事前预存信息做比照,这样就能很清楚知道某辆公交的详细方位、司机、站点停留时刻等等信息。


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