智能公交

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智能公交范文第1篇

（西安文理学院物理与机械电子工程学院，陕西 西安 710065）

【摘　要】本设计力在研制一种公交车自动报站系统，通过STC89C52单片机来对系统加以控制,利用霍尔脉冲检测和进出站识别系统两种方式来实现公交车的语音自动报站功能，即在进出站时候自动播报语音提示信息及服务用语。此智能公交报站器可以有力地解决传统人工按键报站的不足之处，达到低廉、高效以及人性化的服务功能的同时，可以有力的减少交通拥堵和交通事故。

关键词 自动报站系统；STC89C52单片机；霍尔脉冲检测；进出站识别系统

基金项目：2013年陕西省大学生创新训练计划项目（1775）。

作者简介：陈星（1992—），男，西安文理学院本科生。

张伟（1976—），女，硕士，西安文理学院物理与机械电子工程学院，讲师。

刘祥（1993—），男，西安文理学院本科生。

白杰（1993—），男，西安文理学院本科生。

0　引言

在我国，传统的交通工具报站方式主要由乘务工作人员完成，传统的人工报站方式，不仅增加了乘务工作人员的劳动强度，而且有时会出现报站错误，效果不佳，影响了服务质量。本世纪刚开始，随着经济的高速发展，城市规模不断扩大，交通工具的发展也得到了快速的发展，随即出现了有司机手工按键报站的方式。传统的乘务人员报站方式被由司机的人工按键语音报站方式所取代，该报站方式的出现，虽然减轻了乘务人员的劳动强度，减少了报站的错误率，但其加大了司机的劳动强度，在一定程度上分散了司机的开车注意力，加大了交通事故发生的几率。鉴于这些隐患问题，本设计研制了一种手动和自动互相切换的多功能的语音报站器，在为市民提供人性化服务的同时，也缓解城市交通拥挤，有效地解决城市交通问题。

1　设计研究的背景与意义

智能公交报站系统有利于公交车的合理调度、媒体信息传播及方便人们的出行，对缓解城市的交通压力有较大的帮助作用。目前，在我国已有部分城市和地区安装使用，但大多处于试用阶段，并且目前使用的智能公交报站系统大多采用gps卫星定位系统采集公交信息，由于GPS定位具有成本高、定位精度低等缺点，使得电子站牌报时不准。介于这些缺点，使得智能公交报站系统发展缓慢，难以普及。

公交车自动报站器的设计主要是为了弥补改变传统语音报站器必须有司机操控才能工作的落后方式，利用低廉的单片机及辅助模块进行进站、出站自动播报站名及服务用语，为市民提供更人性化，更完善的服务。

2　系统总体结构的设计

本智能公交报站器主要由四个部分组成，即主控电路、脉冲检测电路、语音电路以及LED汉字显示。

本具体实施方式主要是利用单片机来对系统加以控制，用主控芯片完成主控电路的设计，辅助电路包括语音电路，汉字显示电路、电源电路等。系统由脉冲检测、脉冲计数、CPU控制、控制信号、语音模块、输出显示、进出站识别系统等组成，其原理如图1系统总体结构所示。单片机的高速计数器端口进行脉冲计数，以距离和进出站的识别来控制报站时刻并通过LCD显示出报站信息。无需人工介入，很好地实现了车辆报站的自动化。

2.1　系统模块功能

2.1.1　脉冲检测与计数

该系统关键是对转轴所转过的圈数进行计数，考虑到车辆将在复杂的环境中运行，故采用可靠的霍尔元件作为信号的采集装置输入给单片机。信号进入主控芯片后，采用中断方式对脉冲计数，并将计数值送入CPU控制中。

2.1.2　CPU控制

单片机最小系统包括复位电路和晶振电路等，利用STC89C52单片机来对系统加以控制，将计数值于预置值进行比较，判断是否到站，当到站时就输出信号控制语言芯片进行报站。

2.1.3　控制按键

在系统中，控制按键包括正反向报站按钮、手自动报站切换按钮和手动报站按键等，在系统上电工作后，司机可以选择车辆的行驶正反向，也可以选择此次报站是手动报站还是自动报站，选用不同的方式，其执行的程序也是不同的。

2.1.4　语音模块

该模块中的语音芯片主要用于存储语音信息，可采用ISD4004芯片，此芯片可以提供高质量回放语音并且它的这种快擦写存储器断电不会丢失数据，所以保存数据不需要耗电。典型的被存储信息可以保存时间高达100年，同一个存储单元可以反复被录音10万次，可擦写，便于在不同公交线上使用。在此语音模块中集成了语音的录放功能，可以方便的进行站点信息的录入。

2.1.5　输出显示装置

本系统采用LCD12864显示屏进行文字显示，可以用于站点信息及提示语的显示，方便乘客及时知道车辆的行驶地点与下一站的信息。

2.1.6　预置存储装置

对于预置信息的输入可采用两种方式存储，一种是在烧写器上将数据写入，另一种是在车上，单片机处于输入状态，车辆行驶一遍，将站与站之间的脉冲数写入片内。

2.1.7　进站识别系统

该系统主要是实现公交车进站的识别，其目的是为了公交车在绕道的情况下错误报站。当公交车由一站出来时，由于道路等问题使得车辆绕道而行，而单靠脉冲计数会有错误报站的情况，此时，可利用近站识别系统来加以控制，在站牌与公交车之间加入进站识别系统，让公交车为卡，站牌为卡槽，当卡与卡槽之间有信号传输时，报站器方可报站。在进站识别系统与脉冲报站系统相冲突时，无条件执行进站识别系统指令。

2.1.8　电压变换电路

如图2电压变换电路所示，公交车上常使用的电源电压一般为24V，而主控芯片的工作电压一般为5V，故要采用电压变换电路来实现电压的转换。在电子制品中应用较多的是三端固定输出稳压器而实现电压变换。

3　系统软件流程图设计

基于之上的设计思路，在软件设计过程中，系统加入了手动报站与自动报站的双重选择，其流程图如图3系统流程图所示。

系统在上电后，有司机选择车辆行驶的正反向，来确定报站的正反向，当反向键按下时，系统将执行反向程序的报站，这里的反向程序主要是通过修改计数初值来实现，在正向行驶时，将每一站的距离转换成脉冲个数按顺序储存在一个一位数组中，当反向时，可以改变调用数组元素的方式来实现。在正反向选择之后，司机可以选择手动报站和自动报站两种方式，手动报站主要是避免自动报站出错时使用。当选择自动报站时，车辆开始行驶，脉冲开始计数，当计数值与本站初值相等时开始报站，显示此站的信息，此时相应的计数标志位加1，目的是进行下一站计数初值的选择，依次重复，进行报站。

为了突出设计的无误性，此设计加入了进出站识别系统，让公交车为卡，站牌为卡槽，当卡与卡槽之间有信号传输时，报站器方可报站。在进站识别系统与脉冲报站系统相冲突时，无条件执行进站识别系统指令。

4　小结

本设计智能公交报站器最终实现了在实现公交车的自动报站功能的同时，在此基础上添加了手动报站，实现了手动与自动报站的灵活切换，弥补了之前报站的不足，提高了报站的可靠性，具有很好的开发性，是将来公交车报站的发展方向，具有潜在的价值。

参考文献

［1］梁子伊. ISD4004系列语音芯片的单片机控制技术[J].单片机与嵌入式系统应用,2003,7:61-62.

［2］殷苏民,王滨,唐通鸣.ISD4004语音芯片的内部存储信息管理[J].南通工学院学报,2003,3,2(1):55-56.

［3］吴亮,毛建鑫,易先君,等.基于单片机的智能公交系统设计[J].长安大学校报,2012,1,30(1):84-87.

智能公交范文第2篇

关键字：智能调度系统公交应用

1、引言

随着社会的进步，交通行业突飞猛进的发展，道路的改扩建难以赶上车辆数的不断增加，城市道路与车辆之间的矛盾日趋显现。城市公交营运存在诸多弊端，如：营运调度为人工操作，不能全天侯、全方位和全过程的监控车辆运营状况，在一定程度上影响着线路运营效率和服务质量。如果引入智能调度系统，可以系统、全面的对车辆线路进行整合调度，系统的制定行车计划，实时统计客流数据，对提供优质、高效的公交服务有极大的促进作用。

2、简介

智能调度系统融合了卫星定位技术、无线通信技术、视频监控技术等，实现车辆智能调度、运营及服务质量管理、行车安全监控及数据统计分析等的系统。通过利用计算机、通讯、监视、控制等科学技术，将人、车、路、场站合理的综合协调，有效的提高了道路的使用效率。公交智能调度系统大体可以划分为以下几个部分：车载系统、通信系统、中心控制调度系统、电子站牌。

3、国内外公交智能交通的发展情况

经过近30多年的发展，许多国家和地区的交通部门逐步将先进的智能交通系统应用于城市公共交通管理之中，目前，对智能交通系统研究领先的阵营以美国、日本为主。

美国智能交通系统的发展，以政府部门为主导，负责政策与资金的支持及人才培养，将企业、学校以及研究所紧密的联系在一起，使智能交通协调、有序的发展。2001年美国运输部和美国智能交通协会联合编制的《美国国家智能交通系统10年发展规划》，明确了不同区域间作为一个整体系统发展建设的主题。目前，美国已建成了完善的智能交通体系结构[1]。

日本政府在智能交通领域进行了大量的资金、政策等方面的投入。日本首次制定智能交通发展战略是在1996年7月，5个政府机构联合制定，发表了《关于推进智能交通系统（智能交通）的整体构想》，具体制定了日本智能交通发展战略，明确列出智能交通的国家功能、长远发展方向和智能交通的系统架构。

20世纪70年代初，我国学者已经开始关注国际上智能交通的发展，并参加了世界会议的指导委员会和国际标准化组织的部分工作。科学技术的进步和政府对公交投入力度的加大，我国智能交通系统已逐步进入很多领域。

4、城市公交引入智能调度系统的意义[2]

公交智能调度系统技术的开发研究，将独立车辆、道路及环境进行有效的融合，实现道路交通管理自动化、车辆行驶智能化。智能调度系统的引入，将改变城市公交企业近几十年的管理模式和管理手段，将实现以经验管理向科学管理，从定性管理向定量管理，从静态管理向动态管理，从事后管理向实时管理的转变，其意义主要为：

4.1调度灵活，突发事件应变能力增强。通过采取监控、定位技术，调度员可以及时了解车辆运行状况，尽早采取措施，有效提高了调度的灵活性。

4.2合理配置车辆，提高车辆利用率。通过智能调度系统的客流统计的实时信息，调度人员可发现线路上的客流变化，通过与以往经验的结合，确定加、减车数，或调节发车间隔等调度措施，这样避免了因要降低运营成本而盲目抽车现象的发生。

4.3营运班次安排高质、高效。智能调度系统通过对各时段各站点的客流量数据分析，作为制定行车作业计划的依据，并结合车辆的载客量、以及影响该线路正常运行的其它参数，建立一个科学的公交线路运行时刻表的数学模型。

4.4驾驶员的考核、管理智能化。驾驶员运行考核一直是公交管理的重点。智能公交调度系统可以实时检测记录车辆的运行方向、运行车间隔、发车时间、到站时间、上下车客流、载客人数、运行速度等数据，并实时存储到后台数据库中，既而系统对这些数据进行详尽的统计分析，得出驾驶员运行考核结果。

5、智能调度系统在公交营运中的应用

公交智能调度系统集GPS定位技术、GIS地理信息技术、GPRS通信技术等技术于一体，通过智能调度平台进行信息的采集、分析处理与，是实现公共交通智能化的关键性技术环节，这一关键环节的实现主要是依赖于GPS、GIS及GPRS技术在交通运输领域的综合应用。

5.1 GPS定位技术提供车辆实时的信息采集、监控、指挥、调度[3]

全球卫星定位系统( Global Positioning System简称GPS)是目前比较先进的一种定位系统，它通过利用均匀分布在六个地心轨道的24颗人造卫星组成的卫星网，向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度的信息服务。GPS技术具有全天候、精度高、自动化、高效益、成本低等特点，与GPRS通信技术相结合，GPS的功能得到了最大化开发，在公交车辆导航系统中信息采集、定位、监控、指挥、调度等方面的应用非常广泛。

5.2 GPRS技术提供无线数据传输的通信平台[4]

GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务业务) ，是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的，通过在现有的GSM网络中增加一些节点，如GGSN（Gateway GPRS Supporting Node，网关GPRS支持节点）和SGSN（Serving GSN，服务GPRS支持节点）。其主要特点是覆盖面广、通信速度快，运营成本低等。公交智能调度系统就是利用GPRS技术中的无线数据业务以及短消息业务来实现远距离的数据传输和实时监控。

5.3 GIS技术提供丰富的空间数据并进行空间分析与数据处理

GIS[5] (Geographic Information System，地理信息系统)以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着重要的作用。GIS是以地理空间数据库为基础，在计算机软、硬件的支持下，对空间数据进行采集、管理、分析、显示，为各种空间分析和空间决策提供支持的计算机技术系统。地理信息系统由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境；数据是GIS的重要内容；方法为GIS建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其它几个组成部分。

6、结束语

随着社会的不断进步，科学技术的发展，机动车拥有量及交通流量的增加，交通拥堵问题日趋凸显，公共交通将成为解决这一问题的关键，公交智能调度系统将在智能交通未来的发展中起到很大的促进作用，对于提高城市公交的社会效益和经济效益有着深远的意义。

参考文献：

[1] 陈旭梅，于雷，郭继孚，全永美国智能交通系统ITS的近期发展综述

[2] 张飞舟，晏磊，范跃祖，孙先仿智能交通系统中的公交车辆调度方法研究1001-7372（2003）02-0082-04

[3] 李圣熙 GPS城市公交智能监控系统的应用研究 2007

智能公交范文第3篇

关键词：公交电子站牌；功能介绍；问题及原因

中图分类号：TP274 文献标识码：A

一、公交电子站牌功能介绍

公交电子站牌就是借助现代控制、电子地图、通信技术和计算机信息技术，在公交车指示牌中采用电子显示的形式，能够提供各种事实信息，从而为人们提供信息化、智能化和现代的公交车信息服务。通过电子站牌就可以向乘客提供车辆到站、车辆线路、车辆站点以及车辆运行时间等信息，乘客就能够根据这些信息决策自己的出行计划，从而提升交通效率。可以看出，电子站牌能够发挥重要的信息作用，对于人们的生活服务有着重要的意义。此外，电子站牌还能够发挥公共信息、视频监控以及信息共享等服务，为乘客在候车过程中提供其他娱乐或者信息服务，为乘客提供更加丰富的公共交通服务。电子站牌功能实现具体包括：（1）数据采集功能。该功能就是进行采集各种公交车运行数据，包括站点停靠、运行速度、运行位置、乘客乘坐数量等信息。（2）信息功能。该功能就是公交车运行中预报线路、交通、站点以及到站时间等信息，能够给管理者提供相应的服务信息，包括交通信息、历史数据信息以及系统装填信息，在交通规划中提供支持。（3）车辆调度功能。主要是利用 GPS 等技术，对控制中心和车辆情况进行实时监控和分析，确保车辆运行的质量和效益。同时，还对车辆的行驶进行跟踪管理，充分掌握车辆行驶路线、驾驶员等具体情况，从而合理分配运力。控制中心能够根据记录的行车次数和车辆运行顺序进行统一调度，尤其是在突发时间中，通过语音系统就能够实现实时的信息传递，保证车辆及时的调度，满足乘客的出行要求。（4）数据管理功能。主要针对操作型数据及分析型数据的管理，确保对日常运营的高效管理，对规划和调度的科学决策分析，为公民提供高质量的信息咨询服务。

二、公交电子站牌应用过程中存在问题及原因

公交电子站牌的应用在公交车系统中发挥了重要的作用，也为公交车的推广提供了相应支持。然而，电子站牌应用中也存在一定的问题，尤其是其应用仅限于经济发达的城市，其主要问题就是信息传输不稳定，存在信息滞后和信息不全，使电子站牌的功能大打折扣，造成了资源浪费，不能为乘客提供相应的信息服务功能。具体问题如下：（1）政府原因。政府在进行电子站牌的发展中应起到推动作用，为电子站牌应用提供政策支持。然而，电子站牌的推广应用大部分都是当地公交公司发起，缺乏政府的支持，也就导致运营得不到资源支持，信息服务质量相对落后，不能保证电子站牌的维护使用。（2）技术原因。无线网络是车载定位器向调度中心传输信息的强有力支撑，但基于 GPRS 等公共网络技术带宽有限，尤其是在通信负载较大的时间，往往会出现通信受阻，网络不稳定，并且干扰较为严重的问题，也就影响了电子站牌的正常应用。（3）维护原因。公交电子站牌需要加大的成本投资，并且在传输中多采用星型拓扑结构+ 有线传输。如果在传输过程中出现间断，就需要投入维修费用，保证正常使用。

三、基于电子站牌的公交信息服务系统及其建设

1 基于电子站牌的公交信息服务系统

公交信息服务系统主要是借助定位监控收集报站和定位信息，并且获得相应的站点位置、运行速度以及运行情况等信息。蒂娜子站牌能够进行计算车辆的运行信息，并且及时的将数据上传到信息中心，并且通过信息传递系统进行共享，从而能够让乘客获得信息服务。

此外，电子站牌能够通过信息平台向乘客展示诸多信息，这些信息包括消费、娱乐、公共以及公益广告灯，向不同客户提供不同需求的信息。电子站牌的摄像头还能够进行交通运输的监控，并且掌握驾驶员和乘客的各种行为，能够为为社会治安提供相应的支持，从而能够在社会公共服务中起到保障安全的作用。

2 公交电子站牌信息服务体系的建设

考虑到在前期需要较大的投资，并且公交卫星监控建设存在漏洞，这就到导致公交电子站牌信息服务不能充分发挥其优势，也就存在资源浪费。所以，我国应针对目前的状况进行优化改革，提升电子站牌运营服务和体系建设的运行稳定性，为全面推广电子站牌提供相应的发展保证。

（1）政府方面。政府应构建电子站牌推广语应用的部门，并且给予相应的财政补贴，能够支持电子站牌建设和维护的进行，并且能够完善整个城市公共服务体系。政府在参与电子站牌建设中应加强引导，能够控制电子站牌的建设规划，保证电子站牌的应用质量，从而提升电子站牌的应用效果。

（2）运营企业方面。运营企业应该进行机制改革，改变传统的股份制，并且吸收政府进行参股，从而建设成为一体化的公交服务企业，能够为电子站牌的推广应用提供良好的体系支持，帮助电子站牌在应用中获取相应的资源。

（3）运营机制和维护机制方面。在政府进行投资和社会发展引导中，电子站牌的前期建设需要由政府承担，而后期的维护更多需要企业参与，在发展中形成良好的运营体系，保证电子站牌从建设到后期维护都能获得相应的资源支持。同时，考虑到在前期资金投入较大，运营企业应充分挖掘电子站牌的商业价值，依靠社会其他企业获得相应的资源支持。

结语

在绿色经济的发展背景下，公交车作为重要的交通工具应获得广泛的推广，电子站牌作为公交交通系统的重要新兴技术，应该作为重点建设项目进行推广。然而，在目前却存在较多的阻碍因素，需要在电子站牌的推广中提供相应的机制保障，为电子站牌的发展提供相应的资源。可以看出，政府和企业都应针对电子站牌推广进行机制边个，围绕公交系统的发展提供支持。

参考文献

[1]陈茉，向怀坤.基于 GIS-T 的智能公交信息系统设计[J].浙江交通职业技术学院学报，2010，11（04）：5-8.

[2]韩自波.公交车车体广告用语凸显信息焦点的途径[J].淮海工学院学报（社会科学版），2010，8（10）：109-111.

智能公交范文第4篇

1.      引言 智能公交目前面临海量数据管理与应用的难题，必须引入大数据挖掘技术来加以解决。大数据挖掘是包含了数据处理、分析、挖掘等方面的一系列技术的总称，根据智能公交自身数据与业务特点，选择合理的大数据架构和数据挖掘技术，建立符合行业特点的大数据应用服务架构，是智能公交新型应用需要面对的首要问题。

数据挖掘在智能公交系统中的定位是基础性与服务性的。公交大数据挖掘的意义在于利用大数据的技术完成智能公交整体底层数据的接入与管理，实现不同类型数据之间的统一索引与融合，对数据做处理与分析，完成可视化、语义化的数据挖掘，从而能够支持上层各种智能公交复杂应用的要求。从这个目的出发，基于大数据的智能公交数据应用应首先选择合适的架构与数据挖掘手段。

2.      需求分析 智能公交系统的功能需求分为三大部分：企业运营需求、公众服务需求、行业监管需求，整个智能公交系统的数据来源又可划分为车辆（机务）数据、线网数据、路网数据、乘客数据、人员数据、运行数据等分类。智能公交大数据必须从智能公交系统的数据出发，支持智能公交系统的功能需求，为了实现这一目标，智能公交大数据必须具有以下特征：

1.      支持多源异构的大规模数据存储。智能公交系统的数据来源广泛，格式各异，各种数据之间结构也不相同；随着物联网技术的发展，智能公交数据增长是非常迅速的，各类传感器产生的大量数据必须迅速的得到处理。因此智能公交大数据必须能够支多源异构的、增长迅速的数据存储。

2.      支持多种查询方式。基于数据来源的复杂性，智能公交大数据应能够支持nosql、newsql以及传统的结构化查询方式，这是实现数据集成应用的基础。

3.      支持多种分析与挖掘技术：智能公交大数据与其他数据系统相比，其数据中包含的价值很高，但是面对特定的应用，数据中的冗余较大，相关性比较隐晦，需要有力的数据分析挖掘技术进行处理。智能公交大数据应包含数据分析与挖掘技术。

4.      支持可视化分析技术：面对海量智能公交数据，其分析结果与日常管理均需提供直观的展示。

3.    系统架构 3.1  大数据架构 智能公交大数据架构以满足应用需求为目标，选择合适的实现方式进行搭建，（如图1）其主体分为数据接入、数据存储与数据管理三部分。

 智能公交大数据架构

在智能公交大数据架构中，数据接入负责对分布广泛、多源异构的海量公交数据进行采集、汇聚与清洗；数据存储负责各种公交数据的存储并相应系统的各种查询、处理请求；数据管理负责对整个大数据系统以及其内部的数据进行各种配置与管理。

为了能够全面的满足智能公交系统需求，智能公交大数据架构必须选择合适的技术路线，其中数据存储层是大数据系统的核心，它直接关系到其他系统组件的选型与整个系统的性能。本文采用的数据存储结构（如图2所示）包含了一套分布式文件系统与资源管理系统，在文件系统上构建了数据仓库，支援结构化与非结构化数据的并行存储、查询、处理操作。另外还在存储结构之外部署了辅助控制系统，便于实现对存储集群的监控与协调操作。

图2 数据存储系统架构图

在数据存储架构中，HDFS[1]组成透明的分布式文件系统，HBase是系统的主数据库，利用基于MapReduce技术的Spark进行运算加速，能够实现数据库的快速查找与分析。Nagios与Ganglia分别用于监视系统状态与数据库状态，方便维护人员进行日常管理。

3.2  语义化模型 对于海量的公交大数据来说，面对不同应用，均需要对驳杂的数据进行分析与挖掘，大数据需要对数据进行语义化处理，为应用提供智能化、场景化、价值化的数据索引。

本文主要使用基于语义关联与本体适配技术的语义化处理模型对公交数据进行语义化处理，再由大数据平台Hbase对外提供应用支持(见图3)。

图3 公交数据语义化处理模型

在本系统中，来自不同采集方式获得的公交数据均被转化为URL表达的数据，具有这项功能的模块称为URL化处理模块。随后所有数据都进入RDF标准化处理流程，经过关键词提取与语义识别后，成为计算机可以理解的数据形式，以上过程统称为语义化处理。数据经过语义化处理后，即可进行规则匹配，通过不同的匹配条件，实现语义关联操作，完成应用需求与数据之间的连接。

3.3  数据挖掘 利用语义化公交数据，大数据系统能够完成多种类型的数据挖掘。

（1）    数据场景化挖掘：为数据找到对应的场景，并为数据标示场景标签，实现场景分类功能。数据场景化挖掘利用六种场景化定义进行数据索引，包括场景名、本体集、属性集、语义集、属性权重和语义权重。利用场景化定义，将数据分类至不同的场景中，例如车辆位置数据，既可以归类到车辆信息场景下，也可以归类到运营状态场景下。

（2）    数据语义查询：传统的数据查询是按照一定的属性对数据进行查询。利用语义化后的公交数据，可以实现模糊化的跨种类语义查询，例如查询某车站，能直接查询到车站位置以及在车站附近的公交车辆。

（3）    数据组合展示：利用语义化后的公交数据，开发新的展示应用，能够以不同的视角，展示新的数据联系，是公交数据全方位应用的重要手段。

基于语义化的数据挖掘，在智能公交中的应用价值，体现于现有智能公交数据采集的后端应用方面，例如：利用车载视频监控，进行车辆满载率、乘客计数应用时，完全不需要对视频数据本身进行传输和使用，而是通过前置的语义化处理技术，直接解读视频数据，将结果回传给后端应用，不仅仅解决了传输的成本问题，而且充分发挥了车载视频在智能公交运营上的服务作用，利用这些通过语义化技术处理过的采集信息进行深度挖掘，整合信息资源，就能提供诸如“客流”、“安全驾驶”、“拥挤程度”等丰富的交通相关信息。

4.    应用示例 公交数据挖掘技术在公交行业将会有广泛的应用，并体现巨大的价值，能够较好的解决智能公交领域海量数据累积和处理，有效的为公交运行、运营监控、信息服务等提供支持。

（1）    重构公交评价体系

关于公交现有的评价体系形式上是完整的，但局限于当时的技术条件和有限数据，存在有很多的不合理、不科学。借助公交大数据系统，重构公交评价标系，包括明确一些指标的计算方法，减少一些没有多少评价作用的指标，增加一些更具评价作用的新指标，充分大数据可视化分析的能力，提供直观、准确、动态的评估结果，并分析体系优缺点，提出解决方案[2]。目前该应用已经进行试运行，取得了良好的用户反响，未来该应用将增强横向与纵向可比性，持续改进，日臻完善，届时还可以引入多种形式资本，形成适度竞争格局。

图4 公交行业分析系统功能结构图

（2）    还原真实客流需求，吸引出行者乘坐公交

出行成本除了直接经济成本之外，人们更在意时间成本、安全、方便、舒适、快捷等非经济方面。对于乘坐公交出行而言，现行的票价能够为绝大多数人所接受，吸引更多人乘坐公交的关键在于公交能否在服务方面有所改善，达到较好的公交出行体验，大数据时代的来临为此提供了可能性。

公交大数据能够真实还原客流需求[3]，吸引更多出行者乘坐公交。客流所表现出来的出行需求是相当复杂的，不是小样本数据、简单规则所能刻化的，通过对大数据的分析和预测，公交企业利用该系统不但观察到出行需求，还能通过长尾数据来发现个性化的小众需求，从而科学地规划线路，合理地投入运力，避免了经验式的一刀切、简单化[4]。比如，可以通过运营商的数据拟合高峰时段的人流迁移而开展定制公交服务。目前由公交大数据支撑的智能化公交调度系统已经投入使用，获得了良好的反响。

（3）    创新车辆维修保养模式

大数据在公交运营管理中的运营、调度、安全、服务等多个方面、多个环节、所有层面都有潜在的新应用，利用公交大数据管理公交企业的生产资料也是公交大数据的一种新型应用方式。目前车辆已经实现对油、气、水、电等多类管线(路)的实时监控和数据采集，记录了引擎、燃润、制动、悬挂等所有部系的工作状态，甚至还包括与驾驶员操作相关的数据。利用大数据技术对这些数据进行挖掘，能够揭示许多潜在的关联，利用这种关联关系，优化公交企业生产资料配置，提升从业者技能水平，节约生产开支，通过各种手段，提升企业运营效率。基于大数据的机务系统已经得到全面应用，彻底改变修理等报修、保养遵从间隔里程的传统做法，颠覆现有维修保养模式，已经在很大程度上减少因机械故障引发的安全事故，降低维修成本，降低抛锚率，提高运营效率，为企业节约了大量成本。

5.    结论 大数据给许多行业带来了变革，智能公交拥抱大数据同样能够取得丰硕的成果。文中说明了一种以现有公交数据汇集构成的公交大数据结构，该公交大数据服务于多个公交业务系统，最后已经实施的公交大数据应用为例，说明了大数据技术对公交现有业务的促进作用。展望未来，随着综合交通、智慧交通的发展，公交大数据应用将在智能公交领域全面开花，其应用范围也将逐渐拓展出公交行业的限制，成为城市交通系统中不可或缺的重要组成部分。

参考文献 [1] Fay Chang, Jeffrey Dean, Sanjay etc, Bigtable: A Distributed Storage System for Structured Data, Google, Inc

[2] 王玮，基于模糊综合评价法的快速公共交通系统评价研究[D] 长安大学 2012(05)

智能公交范文第5篇

根据目前国内公交客流统计的发展现状，本文提出一种基于多传感器的客流信息综合检测系统。综合利用各个传感器的优势，提高客流信息的检测准确度。采用基于动态门限的判决方法进一步提高了多人同时上下车情况下客流信息的判决准确度。实验结果表明客流统计数据有较高的准确率，与传统的方法相比，它融合了多种信息，可以提供大量详细、准确的动态数据，对城市公交以及公交的智能化调度、线路的开辟、优化、站点的设置等都具有极其重要的意义。

【关键词】

综合检测；客流信息；动态门限

目前，公交客流信息的采集方式主要为人工抽样技术或利用IC卡信息统计客流技术、踏板压力垫子检测以及主动式红外、被动式红外的自动客流信息采集系统。但是，传统的人工调查方式不仅花费大，而且难以保证数据的质量。IC卡统计技术虽然提取技术简单、成熟，但是仅限于对使用IC卡的乘客进行统计。典型的踏板压力垫子检测系统、红外检测系统在单一传感器的信息采集中获得数据的准确率往往只有40%~60%。本文从实际情况出发，综合考虑影响客流信息采集误差的因素，提出了一种基于多种传感器综合检测的客流信息采集系统。本系统采用以主动式红外传感器为主，红外热释电传感器和压力踏板传感器为辅的传感器综合检测思路，进行系统设计。研究了主动式红外传感器的误差来源，提出了相应的误差修正算法。上位机端采用B/S模式的web设计方式，为修正后的客流数据的各种分析显示提供了友好的人机交互界面。

1系统框架

目前，公交客流信息的采集方式多采用人工抽样技术以及凭借公交司机的多年经验，但是这其中都有很大的人为因素，难以保证客流信息的准确性。随着嵌入式技术和计算机技术的发展，数据采集及处理越来越智能化，简易化，准确化。利用嵌入式技术及计算机技术能够很好的实现数据的采集和分析处理，从而得到较为准确的客流信息，进而为城市公共交通系统的发展提供有利可靠的保证。在传统的单一传感器检测系统中，客流信息数据的准确性较低，各个传感器的特有优势难以综合体现。主动式红外传感器检测方式采用自身光源，不易受外界环境温度、光线的影响，在单个乘客依次上下车的情况下能够获得相对较高的精度，但随着客流量增大、乘客上下车次序较为混乱时，检测精度也会随之降低。压力踏板传感器在乘客上下车次序较为混乱的情况下，能够较为准确的实现客流数据的采集，但是系统部件易坏。红外热释电传感器作为被动式红外传感器能够很好的区分人和其他物品，从而降低检测的误判率，提高检测的准确性。主动式红外传感器采取单门双管策略，通过在公交车辆的前门和后门分别部署等高、适宜间距的高定向红外发射管和接收管，实现乘客上下车方向的准确判定、以及乘客人数的初步判定。

2系统设计与实现

2.1硬件实现由于公交车前门和后门的硬件部署是一致的，以前门为例说明硬件方面的构建思路。首先在前门的左边一侧高度为1.4m的位置安放两个高定向红外发射管，在右边一侧的相同高度处安放两个红外接收管，构成两对红外发射接收检测系统。经实验研究，同一侧的红外发射管之间间距为10cm为宜。同时在车门处的台阶上安放压力传感器，在车门处的顶部安放红外热释电传感器。下位机采用STC12C5A60S2MCU进行传感器的控制和数据的处理、存储和发送。MCU通过两个外部中断分别和两个红外接收管相连，通过I/O端口和BISS0001芯片输出端相连。压力传感器通过A/D输入端与MCU进行相连从而将模拟量转换成数据量。当红外热释电传感器输出有效时（检测判决为人时），MCU的数据处理方法如下。MCU对时间片内的平均压力数据设定一定的门限值，当压力数据值小于设定的门限时，MCU不考虑压力数据，乘客上下车人数判决为1。当压力数据值大于设定的门限时，MCU考虑压力数据，乘客上下车人数判决为多人（根据公交车车门宽度实际情况一般为2人）。综上所知，压力门限的设定对于判决的准确度至关重要。对于压力门限的值的选取，主要是采用模型训练的方法从而获取初始经验值，设为tho。假设拥挤程度是高斯分布的，则可以通过调整当前的压力门限值调整拥挤程度，从而通过控制拥挤程度的分布，提高判决数据的准确度。压力门限的动态选取算法如下。第n次压力门限的取值，由前m次（m为偶数）的判决结果和前m次压力数据的平均值与第n-1次的压力门限的差值决定。每一次的判决结果用di表示。

2.2软件实现C++程序主要负责对接收的实时客流信息进行存储，通过HTTP协议上传至内网web服务器端，由PHP程序进行对数据的分析处理工作。主要功能有数据接收、数据存储、数据传输、数据处理分析、结果展示等五个部分。主要实现的功能如下：通过串口通信将数据传送到pc端，存储后上传至web服务器，将数据分类分时处理，调用PHPGD库，生成各类数据分析图形，通过大量训练实验，得到数据的预处理算法，得到预设压力门限值，最后将数据在网上显示，面向管理人员和乘车用户。

3实验数据分析及结果

首先，通过对大量不同特征（身高和体重）的乘客进行实验，获取最优的初始压力门限值。然后，针对不同的乘客上下车情况，分成乘客单人上下车、双人同时上下车和双人交叉上下车各10组，每组采集20次数据，获得计数的数据以及误差统计图。从图1的数据和误差图可知，本系统在单人上下车等乘客次序较好的情况下，误差在10%左右，能够很好的检测到客流信息。从图2和图3的数据和误差图可知，本系统在双人同时上下车和双人交叉上下车时，误差控制在20%左右，也能够较好的实现客流信息的检测。分析实验，可知误差基本上源于两处，第一红外传感器产生的漏计误差和计数错误误差；第二压力传感器的判决误差。当乘客上下车时间低于红外光线发射周期时，乘客不能正常的遮蔽红外光线从而导致漏计。当有多人同时上下车，彼此间互相遮挡红外光线也会引起计数错误。

4结语

本文设计研究了一种新型的综合性客流信息检测系统，通过相应的算法实现了客流信息检测准确度的提高。从传统的40%-60%的准确度提高到了80%左右。虽然进一步的提高了检测的准确度，但当乘客上下车次序很混乱的时候，还是存在较大的检测误差，还需要进一步的改进或寻找更有效的算法实现检测准确度的进一步提高。

【参考文献】

［1］胡金星,刘允才.公交信息智能化管理系统框架及关键技术研究[J].交通运输系统工程与信息,2005,4(6):14-17.

［2］王建军.红外光电开关在人流量记录中的应用[J].电脑编程技巧与维护,2008(2):75-76.