极简公共交通实时报站系统研究

易达威

摘 要：随着经济的发展，对于工作者们的时间是寸土寸金，尤其是在等待公交车的不必要时间。然而我国城市公交乘客信息系统的发展处于一个非常缓慢的水平。为了解决这种问题，设计一个全新城市公交实时查询系统具有一定实际应用意义。在此背景下，我利用GPS定位技术和简单的芯片技术，开发了公共汽车实时查询系统。

关键词：公交；实时交通系统；查询；GPS定位技术；廉价

现有的公交查询系统多以两种为主，一种是造价高昂的公交提示牌，另一种则是手机App。本文提出了一个利用移动交通检测技术实现“公交车辆信息实时查询系统”，并用非常低廉的造价来解决实时公交定位问题。我们将公交信息通过服务器让公交站台的接收装置接收信号发送到站台上的LED小光灯中，依靠小光灯的闪烁常亮，即可实现汽车的实时位置，而公交站台的接收装置，并不需要新建新的LED屏幕或者是搭建新的站牌，只要有公交车的站点牌，这个装置就能附着在上面。

一、研究内容

极简公共汽车实时查询系统是取代过去人工查询的查询系统，它比之前市面上出现的笨重的公交报站数字版更加便捷，又比App版好用。本论文论述了一个基运用移动端接口实现数据传输给站台芯片的公交查询系统的研究和实现的过程。

二、总体设计

我们利用安装了卫星定位和移动通信设备的公交车在行驶过程中的实时车辆信息，发送到服务器分析，然后站台处的接收装置再通过Sim808芯片中的移动通讯向服务器发出申请，用户也可通过手机客户端或浏览器端向服务器端发起实时公交信息查询请求，服务器接收请求后，将查询结果返回给请求端，用户的移动端可以通过地图的接口（如同高德地图）获取到公交出行方案、公交车实时位置等查询结果信息展示到电子地图上，并且可以实时更新。接收器则通过返回的数据自我进行灯光的闪烁计算，来告诉站台处的人。

三、实时公交查询系统数据库的详细设计和实现

1.公交数据库的设计

公交数据库的最重要的基本实体为公交线路、公交站点和公交线路轨迹。随车设备采集公交行车线路沿途的轨迹特征点和公交站点位置信息，通过整理得到可以使用的原始公交数据。因此，经过同一公交站点的不同公交线路釆集的站点位置信息各不相同，作为原始公交数据，应对其分别存储。由于公交站点实体和公交线路实体是一对多的联系，因此公交站点应具有主键线路id属性，用于表示该公交站点所在的公交线路。另外，一条公交线路上有多个公交站点，因此需要通过一个数据库表来记录公交线路经过的公交站点序列。

2.前台功能的实施

（1）按公交车辆查询。该模块主要针对需要知道所有公交车运行状态的客户，此时用户要给出公交车的编号，当点击查询按钮后，当判断输入的公交车编号无误后，返回信息。

（2）按最近未到达公交车查询。该模块主要为布置在各车站站点的接收器使用，用户为各站点的接收器，通过请求命令，系统将返回最近未到达该请求站点最近的一趟未到达公交车在哪个站点，或是刚从哪个站点出发，或是即将到达哪个站点，分别对应了三种接收器灯光闪烁方法。

3.后台管理功能的实现

（1）新增车次线路和删除车次线路。此模块为管理员操作，如当地出现新的公交线路，或原有公交车线路有新的站点加入，管理员可以登陆此表，及时添加线路和站点的信息，以保证车次线路的定期更新，方便用户查询。而原有公交车线路有哪个站点被删除，管理员也可以管理此表，通过操作及时删除线路和站点的信息，以保证车次线路的及时更新，方便用户查询。

4.站台接收端的实施

（1）汽车站点接收器介绍。现在的公交车站牌多半如图3-1，在站点名字的上方，有一排空隙，我们就布置一条长方形LED灯在站点名字上面（方框的位置），正好在数字之下站台名字之上的位置，每个站点的名字上方都安排一个灯泡，负责通过闪烁显示公交车的具体位置。这个设备同一时间中只会闪烁一盏灯，通过一盏灯的闪烁足以体现出最近一辆公交车在何处。

图3-1 公交站牌，公交车从左往右行驶

（2） LED灯光闪烁显示公交车原理。公交车站台每10秒向服务器请求一次数据，在请求数据之后，通过返回的最近一辆未到达公交车的数据，来管理灯光的闪烁。

公交车站台上面的LED总共用三种闪烁风格：

①常亮。在站台下的灯常亮，意味着灯光代表的公交车在该站停下。比如站点的用户在公交站在图3-1的11号站台东小口的站点上方看到灯光常亮，意味着离自己最近的一台公交车停在了东小口车站。这个车站可以是12号13，号车站，直到20号车站，但是不会出现在11号之前的车站，因为LED接收器只会接收离自己最近的未到达公交车。在汽车发动离开车站后，该站点的灯光从常亮变成两个相邻站点轮流闪烁状态。

②两个相邻站点轮流闪烁。在两个相邻的站点上面的灯轮流闪烁，意味着这辆车刚从前面的车站出发，正在前往下一个车站，还没有到下一个车站的路上。例如在11号车站东小口和12号车站地铁立水桥站之间闪烁，意味着公交车刚从东小口出发，正在前往地铁立水桥站的路上，但是还没到地铁立水桥站。如果离地铁立水桥站只有100米左右，灯光将从两个相邻站点轮流闪烁变味闪烁状态。

③闪烁。在单个站点闪烁状态，意味着该公交车即将到达该闪烁站点，比如12号车站地铁立水桥站站名上面的LED灯闪烁，意味着公交车已经从东小口离开，即将到达地铁立水桥站。以便在站点的用户做好准备。当公交车在站点停下时，灯光从闪烁变为常亮状态。

四、程序改进

本系统设计时没有统计每两个站点之间的距离，只统计了从起点到终点的站数，这样就不能得出最短路径，已经不能进行更深层的路程计算，在站數多的时候不一定距离就远，同样站点少的距离不一定近。接收器的防盗装置可能会比接收器本身还要昂贵，这是该系统最需要解决的问题。

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