公交车低成本自动报站系统的设计

彭柴扬 王子麟

摘要：为提高公交公司的服务质量，降低运行成本，该文设计了一套成本较低、功能完善的公交车自动报站系统。系统利用无线传输模块SRWF-501实现公交站台与公交车之间的数据传输；采用Visual C++ 6.0作为系统开发工具进行公交车管理系统的设计，具有公交车线路信息管理、详细路线管理、到站時刻管理、报表打印等功能；利用MSComm控件实现站台与公交车之间的串口通信，实现了语音报站和滚动字幕报站功能。系统具有低成本、易操作的性能，实现了公交车信息管理、信息存储、信息查询等功能。

关键词：自动报站；公交车；无线传输模块；低成本

中图分类号：TN919.3 文献识别码：A 文章编号：1009-3044（2015）08-0057-04

Abstract： In order to improve the service quality，to reduce operating costs of the bus company， we propose a low cost， featured. automatic bus station system， which using wireless transmission module SRWF-501 for data transmission between the platform and the bus. The bus management system using Visual C ++ 6.0， with the bus line information management， detailed route management， arrival time management， report printing， et al. Serial communication between the platform and the bus is accomplished by MSComm control， which realizes voice and LED stations. The system has the properties of low cost， easy operation， consists of the bus information management， information storage， information inquiries and other functions.

Key words： automatic station； bus；wireless transmission module； low cost

1 概述

为提高公交企业的服务水平，增强公交车管理的科学性，提高公交车运营效率，降低司乘人员的劳动强度，保证运营安全，大部分城市公交车都安装了自动报站系统。目前，公交车自动报站系统主要有以下几种：

1）基于GPS（Global positioning system，全球定位系统）的自动报站系统[1]，可通过GPS确定公交车位置，自动报站，还可以连接车内LED（Light emitting diode ，发光二极管）屏幕显示站台信息，该系统还可以和GPRS（General Packet Radio Service， 通用分组无线业务）通讯系统连接，实现对公交车运行情况的实时监控，其系统运行成本较高。

2）基于电磁波的公交车自动报站系统[2]。在公交车底部安装线圈并通以微量电流；在距站台数百米处的车道下埋设数匝线圈，其两端连向站牌。当公交车经过地下线圈，线圈会切割车上通电线圈从而产生感应电流，触发报站系统进行报站。由于铺设价格昂贵，并没有实际使用。

3）基于单片机的公交车自动报站系统[3]，其技术关键是对车轮转轴的转角的脉冲进行计数，将计数值与预置值对比，即可确定报站时刻，达到自动报站的目的。但在改变线路等情况时，修改程序比较复杂。

本设计利用单片机、无线传输模块组成无线通信电路，利用语音芯片组成音频功放电路，利用LCD电路组成显示电路，完成公交车的自动报站。该系统分为车上和站台两部分，安放在车上部分的，主要通过无线传输电路接收站台报站指令，语音芯片对存放的语音数据进行组合，实现语音播站功能。LCD显示电路显示到站及下一站点提示；安放在站台部分的，通过无线传输电路周期性发送站台信息及报站指令。本设计具有成本低、功能完善等特点。

2 系统设计

公交车自动报站系统包括公交站台无线传输系统、公交车无线传输系统、公交管理系统三部分组成，总体设计框架如图1所示。公交车通过无线传输系统与公交站台进行信息交互，公交车到站信息可通过移动3G、4G网从公交车传送至公交管理系统，或利用公交车上的转储设备传送至公交管理系统。

3 系统硬件设计

系统中站台、公交车无线传输系统采用无线传输模块SRWF-501[4]及单片机控制器组成，公交公司部分采用联网微机及相应管理软件组成。对于用公众移动网进行数据传输的系统，在公交车部分及公交公司部分需添加3G、4G传输设备。为设计自动报站系统的原型，前期我们用PC代替单片机控制器，经调试，系统运行稳定后，后期再将软件移植到单片机系统。本文主要介绍前期设计的思路。

无线传输模块SRWF-501外观结构如图2所示。SRWF-501利用RS-232接口与PC相连，连接方式如图3所示。SRWF-501可提供8个信道，数据传输速率为9600bps，在视距情况下，可靠传输距离大于800米。

4 系统软件设计

软件设计采用Visual C++ 6.0作为编程工具，公交站台与公交车之间利用MSComm控件进行串口编程[5]，实现无线串口通信。软件设计分为公交公司、公交站台、公交车三个部分的程序编写。

4.1 公交车管理系统的设计

公交公司的公交车管理系统结构框架如图4所示。主要包括用户信息管理、公交车线路信息管理、公交车详细路线管理、公交车到站时刻管理、查询打印功能、帮助功能等子模块构成。为完善数据管理，采用ACCESS作为后台数据库，设计了系统管理员表、公交车线路信息表、公交车详细路线表、公交车到站时刻表等主要的数据表。

（1） 用户信息管理：具有对用户信息的验证、设置、修改、删除等功能。

（2） 公交车线路信息管理：包括对公交线路编号、起点、终点、首班车时刻、末班车时刻、线路长度、发车间隔、单程时间等信息进行添加、修改、删除和查询等功能。

（3） 公交车详细路线管理：通过对此模块的管理，用户可以查询所有公交车的详细路线，同时管理员也可以对其数据进行添加、修改、删除。可以对公交车进行按公交线路查询、按车站查询、站站查询。

（4） 公交车到站时刻管理：主要存储各路公交车到站的日期和时间，方便对各路公交车的运营管理。对到站时刻可按公交线路或到站日期进行查询。

（5） 打印功能：可将数据表中的内容导入至Word中进行各报表的打印。

（6） 帮助功能：在帮助中主要添加了制作人信息、系统界面操作等信息。

4.2 公交站台、公交车的软件设计

公交站台周期性对外发送站台信息，公交车在接收到站台信息后，先通过CRC校验接收到的信息是否正确。若数据有误，则重新进行数据接收；若数据无误，则从程序中调取所对应的站台信息，进行语音播报及LED显示报站。公交站台与公交车的程序设计流程如圖5、图6所示。

5 系统调试

5.1 公交车管理系统

公交车管理系统主要由线路信息、详细路线、到站时刻、打印报表等模块构成，其主界面如图7所示。

公交车详细路线模块是管理系统中主要模块之一，管理员可对公交车的详细路线进行查询、添加、删除等操作。此模块可实现对公交线路按线路查询、站点查询和站站查询。其界面如图8所示。

公交车线路信息管理模块可对公交线路的起点、终点、首末班时刻、线路长度、发车间隔等信息进行查询、修改、删除、保存等操作。其界面如图9所示。

公交车到站管理模块主要完成公交车到站时刻的保存、删除、查询等操作。其界面如图10所示。

打印报表模块可将需打印的任一报表转换成word文档进行打印，如图11所示。

5.2 公交车自动语音报站、LED到站信息显设计

语音报站部分主要通过添加新的语音线程来实现的，当公交车接收到车站发送的确认报站代码后，便会启动这一线程。其中添加语音线程文件的关键代码如下：

6 结束语

本设计硬件主要采用无线传输模块SRWF-501，前期设计中软件采用Visual C++ 6.0作为开发工具。完成的自动报站系统具有公交线路、详细路线、到站时刻等信息管理功能，还实现了信息的存储、转储、查询、打印等功能；后期设计将会把相关程序移植到单片机系统，实现自动报站及显示。系统具有功能完善、易于操作、开发成本较低的特点。

参考文献：

[1] 袁卫.基于GPS公交车限速报站系统设计[J].现代电子技术，2012，35（15）：148-150.

[2] 凌利，左宸，崔嘉齐.公交车辆检测技术研究进展[J].现代电子技术，2012，35（21）：127-131.

[3] 李会聪.基于有源RFID 的自动报站系统研究[J].现代电子技术，2010（23）：155-157.

[4] 郭龙钢，宗征军.基于SRWF-501的无线数据传输系统[J].煤，2008，17（11）：61-62.

[5] 陈天华.面向对象程序设计与Visual C++6.0教程[M]. 2版.北京：清华大学出版社，2013.