基本信息
- 项目名称：
- 多用途公交站台与公交车系统
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本项目是一种基于单片机的智能公交系统——多用途公交站台与公交车系统。该系统使用了无线跳频通信技术，数据压缩技术，语音编解码技术，抗干扰技术和系统工程技术等。系统实现了城市公交车站台联网通信、公交车可视化管理、智能化公交车语音报站、公交车站台预报车号以及可扩展的多功能公交站等功能。本系统符合公交系统国际化发展的趋势，从发展性、先进性和实用性来讲，它完全能做为下一代智能公交系统的雏形。
- 详细介绍：
- 本系统使用免申请无线频率作为通信介质，与通信协议组建城市站台广域网，系统还采用跳频技术完成公交车智能化语音报站功能和站台与站台、站台与管理终端交换信息的功能，同时使站台预报到站车信息和扩展各项子功能。 该系统分为站台系统和公交车系统。站台系统是整个系统的核心，它主要负责分析终端请求信号、控制站台子功能状态、连接通信公交站台广域网、存储和发送语音数据流。站台系统中存储站台信息数据流，当站台被请求后，系统启用无线信道来传输站台信息数据流。当没有终端请求信号时，它定时与公交站台广域网交换信息，根据交换后的信息更新显示候车时间、车辆到站时间等信息，使系统功能多用化。除此之外，站台系统还扩展其他功能，如天气温度、公益广告等，这一系列子功能的加入不仅改善了候车环境，提高了候车乘客舒适度，而且还大大提升了城市文明形象。公交车系统主要是发送请求信号、接收处理站台信息数据流、播放和显示站台相关信息。 本系统与目前投入使用的基于GPS智能公交系统相比，在成本价格、灵活性、实用性、通用性等方面都很突出。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 为实现智能化公交，发扬城市文明精神，创造良好经济效益，设计了一种新型智能公交系统--多用途公交站台与公交车系统。 本系统从经济和环保考虑，真正实现了“一劳永逸”，“一站多用”，为以后城市文明和城市发展奠定基础。 系统的设计是基于城市公交车站台，站台上存储本站台相关信息。无线通信将城市各个站台组建成一个广域网，广域网完成各类信息交换和数据传输，这既便于城市公交系统的管理，又提升了城市公交系统工作水平。 本系统设计上创新点：1、使用跳频技术：首先，系统跳频通信技术的使用进一步增强了系统的抗干扰能力，同时由于跳频通信具有测距能力，在系统进一步开发中可以很好的对候车时间的修正，保证站台候车时间上更加准确。再者跳频技术的使用为以后系统的功能扩展提供了一个很好的平台。2、采用双核处理结构：系统终端都采用两单片机的双核结构设计，一部分完成语音数据处理和数据实时通信，一部分完成功能输出。功能可扩展性好。3、无线通信组网技术：公交系统通过通信协议把无线信道组成城市公交站台广域网，交换站台信息，站台监控等，从而使城市公交处在一个完全可视化的管理下，保证了交通的流畅。4、站台设计人性化：站台显示即将到站车号和到站时间，提醒候车乘客注意乘车；同时站台显示如新闻、时间和天气等及时信息，方便乘客出行。 技术关键：1、系统抗噪能力和恶劣环境稳定性是关键指标；2、语音信息压缩存储，使系统处理数据尽量减少；3、系统在公共站台的处理能力；4、系统无线通信跳频的实现；5、系统广域网的组网和优化。
科学性、先进性
- 本系统首先在原理上实现了创新，打破了以公交车为主导地位的公交报站系统的常规，而置站台为主动位置，借助无线模块，公交车与站台建立通信，站台发送站台语音信息使公交车准确报站，同时站台则显示即将到站公交车的信息。目前主流的公交报站系统有：基于GPS的公交报站系统；人工手动报站系统；基于CDMA的公交车报站系统。无线跳频技术的加入使系统在组建公交站台广域网时稳定性和可移植性有很大提高，同时在公用站台通行车辆处理能力上也有很好的扩展性，从理论上分析来看，系统在公用站台车辆通行数量方面没有上限，可以适应目前繁忙拥堵的大城市交通系统。在现行公交报站系统已实现的功能上，本系统还具有多方面的可扩展功能，良好的通用性，以及很强的可移植性。系统良好的性价比和先进的设计理念，更是使其为取代现行系统提供了有力保障。
获奖情况及鉴定结果
- 2009年6月2日参加北方民族大学“挑战杯”评比和展示；2009年6月14日参加北方民族大学电子设计大赛获一等奖。
作品所处阶段
- 模拟环境试验阶段
技术转让方式
- 专利
作品可展示的形式
- 模拟现实环境展示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本系统实现了公交车与站台的自动应答、自动报站。整个报站过程不需人工操作，只需对联网后的系统加以适当监视即可。该系统与目前采用较多的报站系统（即基于GPS的智能报站系统和人工手动报站系统）相比，主要具有以下优点：实现了低成本的准确自动报站；公共站台对公交车的处理数量很大；公交站台组建广域网使管理可视化；系统的可移植性和通用性好；具有强大的扩展功能。系统应用范围广，私家车，旅游车，公交车等各种车型均可安装此套系统且享受同样的功能。系统有良好的性价比，这不仅符合当代科技发展的潮流，也是系统产品化的优点。经多方估计预算，本系统一个功能较齐全的站台花费在1000元左右（一个GPS装置大约需要4200元）。同时系统在功能扩展上可以加入商业广告，这更使系统成本大大降低了。本系统人性化的设计理念和科学的设计思想使系统一旦被产品化，必然会受到交通部、公交交通公司以及社会各界的青睐和推广，市场潜力巨大！
同类课题研究水平概述
- 经过信息检索和查阅资料，了解和分析了国内外现行类似系统，他们从技术上可以分为以下几类：基于CDMA/GPRS技术的公交报站系统；基于GPS的公交报站系统；基于红外遥控技术的公交报站系统；人工手动报站系统。而现在投入使用的基本上是人工手动报站系统和基于GPS的公交报站系统。但是使用人工手动报站系统时，驾驶员需要在保证安全驾驶的前提下进行报站，所以经常出现错报、漏报的现象，而且让驾驶员在驾驶过程中进行报站，也存在安全隐患,目前此种系统已处于逐步淘汰阶段。而GPS又只具有定位功能，公交车途经的各站点的经纬度数据需要预先测量好, 存放到系统的数据区, 作为对比参考用，这就使得系统可移植性不强，如果公交车更改路线系统都很重新处理数据，并且GPS不能完成数据通信，所以使用GPS定位后就还要增加GPRS或GSM等数据通信模块来完成数据传输，无形中就在硬件上加大了成本投入，限制了其使用范围。此外GPS覆盖面积不完整，在隧道等地方系统无法使用。其他技术大也都还存在公共站台处理能力有限、后期费用高、成本投入大，国内标准不统一和国内各城市公交车层次不齐等不足。
