根据GPRS的智能公交站牌显现体系规划

摘要：针对当下交通状况，提出一种运用无线技能的智能公交站牌显现体系计划规划。该体系由无线传输模块、信息处理模块以及信息显现模块组成，完结了能够显现、反应实时公交状况、方位信息、紧迫信息的智能公交站牌显现体系。其间，无线传输模块运用SIM300-GPRS模组，首要担任收发所需数据信息;借助于STM32主控芯片的强壮核算才能，信息处理模块经过对现有数据进行建模、算法批改等处理，核算出预到站公交的方位、状况等根本信息，并实时更新;信息显现模块担任经过LED屏幕向乘客传递公交状况、紧迫事件以及公益广告等信息，并担任各种信息的显现调度。依据以上思维，现已完结智能公交站牌显现体系的规划。

近些年，中国经济取得巨大进步，城市经济快速开展，带动国内公交作业迅速开展，期间，国家推出许多针对公交作业的优惠政策，在这些有力的推进下，公交工业的电子信息化、智能化脚步加速，无人售票现已在国内许多城市运转，IC卡收费方法在国内大中城市遍及起来。跟着公交工业的开展、乘公交的顾客大众的强壮，顾客为了更好的了解公交信息，抵达出行便当化的意图，对现有的公交体系提出了愈加便当化、智能化的要求，依据这些要求，本规划提出了一种依据无线传输信息的智能公交站牌显现体系计划，该计划能够实时显现公交状况方位以及紧迫状况等信息，之于乘客，给予乘客全面信息便当出行，之于交通线路，给予城市交通更少的交通压力、安全隐患。智能公交体系极大的便当乘客挑选举动路途，分散交通流量，将整个交通状况向抱负的状况引导，使交通顺利和安全，并进步路途的运用功率，并且也会为美丽的城市增加一道亮丽的风景线。

1 智能公交体系

智能公交体系(Intelligent Transport System，ITS)首要分为3个部分，分别为公交车辆监控中心、车载终端和电子站牌。其体系作业原理图如图1所示。

车载终端将公交车辆的实时方位、车载入数等信息经过无线通讯网络传输到公交车辆监控中心，起数据搜集的效果，是整套公交体系的根底。

监控中心依据车辆传输回来的数据，进行归纳处理，并将数据处理结果经过无线通讯网络发送到相应的电子站牌，与此一起，搜集各公交显现体系的反应信息，对客观因素、突发状况引起的公交调度状况做出处理以抵达最优的削减交通压力、节省资源的意图;

电子站牌担任接纳数据信息，并经过体系内部模块之间紧密结合核算出行将到站的公交车的信息，由LED点阵屏等显现设备对外发布，为候车的乘客供给信息服务。并且，此部分还担任紧迫状况、公益广告等信息的显现，便当市民安全出行、文明出行。

2 体系规划

电子站牌显现体系是智能交通体系(Intelligent Transport System，ITS)的重要组成部分，也是ITS的要害和根底。智能公交站牌显现体系规划计划的功用框图如图2所示。首要包含主控、乘客信息搜集、SIM300无线收发、数据处理以及信息显现几部分。

该体系中，无线传输模块首要运用GPRS技能完结与操控中心以及车载终端的数据传输，接纳数据经过解码后传输给信息处理部分，数据在信息处理模块内，经过树立数学模型、客观批改因子等处理终究得出该时刻公交车的方位信息以及核算出的抵达时刻，一起取得实时公交状况如乘客数量、末班状况等根本信息，终究更新至信息显现模块并显现。显现调度模块实时显现行将到来的公交的根本状况信息，但在必定时刻后经过考虑乘客数量、紧迫信息、公益广告等客观因素后，对显现内容进行调整，以抵达更好的为乘客服务的意图。乘客信息搜集模块经过搜集在候车乘客信息如乘坐路途、各路公交车候车乘客人数等根本信息，并经过数据传输模块反应回监控中心以完结愈加优化的公交调度。各模块间彼此和谐作业，完结了便当市民便当、安全、文明出行的智能公交站牌显现体系。

3 体系硬件规划

该体系首要由主控芯片操控无线信息传输部分、信息处理以及显现部分，终究经过LED向乘客显现出行信息。其间信息处理以及信息显现调度部分均由STM32主控芯片完结，经过必定的算法以及实时反应信息完结数据的处理以及显现。无线模块由SIM300模组合作外围电路衔接STM32主控芯片，在主控的操控下完结初始化以及数据的传输、编码、解码等作业。LED部分借助于主控芯片驱动74HC595与74HC138芯片然后完结LED点阵操控与显现功用。

1)主操控器 主操控器选用STM32F103VE增强型单片机，STM32系列单片机运用高性能的ARM CortexTM-M3 32位的RISC内核，作业频率为72MHz，内置高速存储器(高达512K字节的闪存和64K字节的SRAM)，具有强壮的信息处理才能，丰厚的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设，是意法半导体公司专门为高性能、低成本、低功耗的嵌入式运用规划的产品。本规划中，STM32经过串口衔接SIM300无线收发模块然后完结数据的传输与模块操控。LED经过GPIO端口模仿的SPI接口衔接到STM32上，完结信息显现。

本规划中，STM32的首要功用是操控无线传输模块接纳车辆状况信息，对数据的处理以及将处理后的信息送无线收发模块SIM300反应回监控中且在LED点阵屏显现。除此之外，STM32还完结对SIM300、LED点阵等芯片的初始化。

2)无线收发模块 SIM300是SIMCOM推出的GSM/GPRS三频/四频模块，首要为语音传输、短信息和数据事务供给无线接口。SIM300集成了完好的射频电路和GSM的基带处理器，适合于开发一些GSM/GPRS的无线运用产品，如移动电话、无线数据传输事务、长途丈量等，运用规模非常广泛。本规划的要点首要是单片机与SIM300模块串行通讯，无线GPRS数据的收发。

3)LED显现 选用P3.75的8 x 8单色点阵模块进行扩展，横向128/8=16块，纵向64/8=8块。为便当电路板的规划，先由横向4块纵向4块扩展成32 x32的显现单元，再由8块32 x 32的单元完结规划。行驱动操控芯片选用74HC138D，功率芯片选用4953，列驱动操控芯片选用74HC 595D。显现屏操控卡选意图法半导体公司出产的STM32F103VBT6单片机作为主控芯片，由STM32F103VBT6自身具有128KB的片上Flash和64KB的片上RAM，足以寄存程序代码，因而不需求扩展外部ROM及RAM;一起运用专用字库芯片GT23L32S4W，支撑多达22种字体，大大增强了字符的显现才能。一起，操控卡选用RS232/485通讯接口，能够经过RS232/485很便当的对显现屏进行显现装备。然后简略完结公交状况信息的实时显现以及更新。

4 体系软件规划

体系上电后，对SIM300模块、LED显现屏、SD卡以及体系外设进行初始化，体系外设首要包含体系时钟、定时器、GPIO口、中止、SPI及USART。MCU经过USART接口读取SIM300无线收发模块接纳到数据，然后依照协议规则对数据进行解码处理，将解码处理后的数据与SD卡中预先存储的本站牌的体系信息进行匹配，匹配成功则将详细信息经过LED屏显现出来。体系主程序流程图如图3所示，依照数据流向首要分为数据传输、数据处理、数据显现3个部分，其间紧迫信息需求立刻在显现部分显现出来，其流程为数据接纳后送入数据处理模块，数据经算法批改后反应到监控中心并对公交状况数据进行更新。首要包含车辆的方位信息、紧迫信息、预到站时刻等。

信息处理部分借助于主控芯片STM32的强壮核算才能，以及高达72MHz的时钟，首要对接纳的数据除紧迫信息外进行分类如下：GPS信息、公交车到站时刻历史数据、预抵达公交的状况信息等，其间紧迫信息不经过信息处理直接送于显现模块显现。其数据处理流程图如图4所示。因为GPRS的传输速度和流量费用的约束，不能对数据接连改写，因而对GPS信息经过数学模型中的二次曲线拟合的方法进行数据处理，以完结公交方位是实时的、接连的显现;GPS信息和历史数据彼此结合，运用轿车实时速度模仿模型得到预抵达的公交的到站时刻，可是存在其他客观因素如迟早下班顶峰、季节出行改变等，所以在此数据进步行客观批改因子批改，使得数据愈加贴合实践，实践测得客观批改因子对猜测到站时刻准确度进步27.3%。关于状况信息则经过与历史数据比对后直接更新至显现模块，至此，信息处理模块为显现模块供给最优的预抵达公交状况、方位信息。

5 结束语

本规划提出的依据GPRS的智能电子站牌的规划，完结了公交车辆实时运转状况的实时显现以及公交站牌信息的智能化显现。一起，紧迫状况以及公益广告的显现为进步市民出行的人身安全、精神文明建设做出卓越贡献。大大进步公交办理功率，完结城市公交体系的智能化和信息化。该体系具有优秀的可靠性和稳定性，为当时改进城市公交办理，进步公交资源共享提出了有效途径。一起以CPRS无线技能作为信息传输手法，能够愈加简略、快捷的完结公交站牌办理。并能够及时更新体系中的广告数据等信息。智能公交站牌显现体系，为市民出行带来极大的便当，具有久远的开展前景。