(一)技术领域：
每个公交站均构成公交车到站信息查询系统，对行驶中公交车之间和公交站与公交车之间，均采用串口wi-fi模块将信息传递到前方公交站，系统每隔2至3公交站设置一个手机短信收发装置，采用短信息通信的两个公交站之间的其它公交站，通过公交车之间通信完成到站信息交换。
(二)
背景技术：
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随着公交事业的蓬勃发展，越来越多的人开始乘坐公交车出行，城市公交线路随着公交事业的发展迅猛增多，因此道路也越来越拥挤，乘客等候乘车的时间变得很不确定，造成有的公交车很拥挤有的公交车乘客却很少，由于拥挤的公交车上下车人数多时间长，每一站都需要停留更长时间，如果乘客能知道各线路公交车到站信息，避开拥堵线路就可以在一定程度上缓解公交线路拥堵情况，同时也方便乘客乘车。
现有基于gps全球定位的智能公交站牌系统，通过该系统提供的扩展gps功能，对公交车辆进行实时卫星定位，虽然可以实时掌握公交车辆目前的位置、行驶速度、方向等信息，但是基于gps全球定位的系统架构复杂昂贵灵活性差，而且城市多高楼大厦，一些地区卫星信号不畅，因此影响普及，目前只有超大城市才有试用。
(三)
技术实现要素：
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由于公交车经过各站时的上下车乘客人数不同，到站时的停留时间不同，通过红绿灯控制的十字路口时，前方排队等候通过十字路口的车辆数量不同，造成等候红绿灯变换次数不同，等候时间不同，以及公交车行驶中路况不同、车速不同、驾驶员使用的技巧不同、影响行驶的各种机遇不同，从而造成同时出站的同线路或不同线路的公交车逐渐拉开不同的距离形成了信息传递通道，采用行驶中公交车之间通信，就可以将信息传递到前方公交站，无需通过gps全球定位系统获得公交车到站信息，使系统结构简单运用灵活，大大降低成本。
公交车行驶里程的信号源为安装在变速器或车轮轮毂上的里程表传感器，对里程表传感器输出脉冲信号计数就可反映车轮转数，获取车速与行驶里程信息，该里程表传感器输出信号经电平转换电路、低通滤波电路抗干扰后使输出信号可由微处理器端口准确捕捉识别，再送入微处理器端口。各线路公交车的车载控制器均预置各站间里程数据，以获得行驶中位置。公交车与公交站通信时,当公交车的车载控制器计算设定到站时两站间里程减去实际测量到站时两站间里程的误差值在+8米与－5米之间时,表示前面没有停靠的公交车，该公交车为到站位置停靠，则所述误差值作标记m,公交车的车载控制器将标有m的各次到站里程误差值,取5次以上按设定比例次数删去数次最大到站里程误差值,其余取平均值作为补偿值,用于纠正测量里程。所述设定的时间间隔需保证同时到站的公交车全部离开,使下一辆公交车在到站位置停靠。
无处不在的wi-fi连接促进了利用wi-fi快速发展无线基础设施，使wi-fi嵌入式应用不断增长性能不断提高成本不断降低。公交车和公交站均安装串口wi-fi模块，公交车的车载控制器和公交站控制器中的串口wi-fi模块，是内嵌tcp/ip协议的wi-fi模块。其硬件构成主要是由内嵌的一个单片机和wi-fi模块构成，串口wi-fi模块对外提供uart串口或者spi接口，因而可以通过串口和单片机连接。各公交车的车载控制器之间和车载控制器与公交站控制器之间，通过串口wi-fi模块进行无线通信交换公交车到站信息。
公交车的车载控制器和公交站控制器设置串口wi-fi模块，选用microchip的rn-171，也可以选用其它wi-fi模块。rn-171模块片上集成完整的tcp/ip协议栈，无需外部驱动，rn-171模块可以进入低功耗休眠并且能自动扫描和连接ap，因此是一款高集成度超低功耗wi-fi模块，适用于电池供电的设备。模块工作于2.4g频段，核心芯片集成了32位微处理器，发射功率可通过软件调整，并支持外接天线。车载控制器的rn-171模块采用外接天线以增加通信距离。公交站间控制器中的rn-171模块与手机短信收发装置中单片机连接时只要将rn-171模块的电源、地及tx和rx脚与单片机连接即可,其中tx和rx为交叉相接。
每个公交站均构成公交车到站信息查询系统，各公交站控制器依据该站公交车的线路地址循环发送侦测信号，到站停车的公交车的车载控制器应答后与公交站实现信息交换，同线路多辆公交车同时到站向信道发送应答信号时，公交站控制器将会连续收到数个错误数据包或监听到频道信号叠加后的强度超限，说明当前信道受到干扰，这时，各公交车按其停车位置与站点位置之间距离s，按公交车行驶方向，从向前超过站点位置6米开始，自动依每隔6米范围递增编号往后至离站点18—60米，按s值落入所述的编号范围来编号，上述设置时注意通常只有2至3辆车同时到站。公交站控制器对到站公交车干扰线路依所述编号顺序再发送侦测信号，如再产生干扰则对未成功通信的公交车,减少所述每隔6米范围的值重新不重复编号，重复上述过程至不产生干扰，其编号到下一站时失效。当线路拥有公交车数量较少时采用固定的不会失效的预置编号。
公交站控制器和到站停车的公交车的车载控制器通信时,交换各线路公交车包含该站和先前4-6站的公交车的到站信息,其到站信息由各公交站控制器产生,到站信息包含公交站地址、各线路公交车最后到站的线路地址及其到站时间和当前时间,并按本站行驶方向至下一站所需行驶时间平均值的0.2-0.6作为时间段，来分配站间通信信道发送侦测信号的时间，所述时间段以本公交站控制器提供的当前时钟时间为基准，所分配的时间段的时间不重叠，其时间段具体占用时间长短，由前一时间段中经过本站至下一站的行驶车辆密度确定，密度大的取时间段短，然后选择一辆经过本站和下一站的公交车作为主通信公交车来分配一个所述时间段,在略早于该时间段的结束时间选择下一辆主通信公交车，按此接续下去，公交站控制器向主通信公交车发送到站信息和车通信表,车通信表提供预置时间间隔内经过本站至下一站的各线路公交车的线路地址、所述公交车的编号、到达本站时间和所述时间段,该预置时间间隔由站间平均行驶时间确定，主通信公交车离开本站后,按到达本站时间从远到近顺序对车通信表中的各公交车发送侦测信号,其应答内容包含公交车的编号和公交车离下一站的距离,主通信公交车的车载控制器收到各公交车应答信号后,选择离下一站最近的公交车向其发送到站信息和车通信表,该公交车的车载控制器收到到站信息和车通信表后更新到站信息,并被接力成为主通信公交车接续所述时间段中未用完的时间按上述方法通信,所述时间段结束，主通信公交车即转为从通信公交车。
主通信公交车为动态分配，其余作为从通信公交车，在本站与下一站间使用约定的站间通信信道，从通信公交车在站间行驶中均处于接收状态，各公交车离下一站40米至80米的设定距离时，该站间公交车与公交车通信结束,准备与下一公交站的通信。所述到站信息只记录每路公交车最后到站时间，删去之前记录内容，所述站间通信信道是依其通信覆盖范围设置相邻站的不同站间通信信道,但经2站至3站后重复循环使用,站与公交车通信也采用相邻站的不同通信信道循环设置，上行线路与下行线路同名站点通信信道错开使用,防止发生同频干扰。公交车到达终点站后自动改变通信信道设置和站点顺序设置，公交站控制器将到站信息处理后送显示器显示，便于乘客查看。
一条公交线路按站间距离和行驶的公交车繁忙状况选择每隔2至3站设置一个采用短信通信的手机短信收发装置，各公交线路共用站点手机短信收发装置共用。手机短信收发装置向终端控制器交换到站信息，各公交站的到站信息短信发送，是在收到终端控制器指令后发送与接收，终端控制器按设定的到站信息更新时间内，依序完成一次收发任务，以节省各手机短信收发装置使用的电话号码数量。平时各公交站的手机短信收发装置处于接收状态。所述采用短信息通信的两个公交站之间的其它公交站，通过行驶中公交车与公交车之间通信，完成到站信息传递，并在所述进行短信息通信的公交站控制器中进行到站信息处理，使到站信息更准确。
公交线路终点站设置终端控制器和手机短信收发装置，终端控制器通过与其相连的安装有计算机监控软件的计算机与internet网相联，乘客即可利用手机app通过gsm网，获得公交到站信息短信，或登陆该计算机的网络端口获得监控软件中各路公交车到站信息里的数据。手机短信收发装置包括gsm模块、sim卡、单片机和eeprom存储器，利用单片机对gsm模块进行控制,以sms短信方式实现数据远程无线传输。单片机的串行口与gsm模块直接相联,完成对gsm模块的初始化,实现短信息的收发功能，eepram存储器用来存储用户数据和短信息的编译码。另外,单片机还通过扩展串口与所属公交站控制器终端控制器或连接进行数据交换。
(四)附图说明：
图1是基于wifi和gsm的公交站牌显示系统的电路结构方框图。
(五)具体实施方式：
基于wifi和gsm的公交站牌显示系统的电路结构方框图如图1所示,包含:
公交车的车载控制器(1),公交站控制器(2)，公交站间控制器(3),手机短信收发装置(5)；其中车载控制器(1)由串口wi-fi模块和里程表传感器构成,串口wi-fi模块选用rn-171模块，里程表传感器输出信号经电平转换电路、低通滤波电路送入rn-171模块中微处理器的i/o端口。公交站间控制器(3)和公交站控制器(2)均由串口wi-fi模块、lcd显示器构成，串口wi-fi模块选用rn-171模块，通信数据保存在rn-171模块存储器中，公交站间控制器(3)通过手机短信收发装置(5)经gsm网(4)进行公交站间信息交换。将其rn-171模块中tx脚与手机短信收发装置中单片机rx脚连接，rn-171模块的rx脚与单片机tx脚连接即可通信。
手机短信收发装置(5)由gsm模块芯片tc35i、单片机89c51、eeprom存储器at24c32构成。89c51通过扩展i2c总线与所属公交站控制器连接进行数据交换，tc35i是rs232数据口，89c51通过串行接口集成电路和电平转换电路芯片max232与tc35i连接。tc35i集射频电路和基带于一体,为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠、安全的传输。tc35i有40个引脚,划分为5类,即电源、数据输入/输出、sim卡、音频接口和控制。
tc35i支持at命令集，其中包含了对sms的控制，单片机通过向tc35i发送一系列at指令,完成对gsm模块的初始化和短信息收发。接于gsm模块的sim卡，须先在手机上对sim卡进行必要的设置使能以及设置好短信息中心服务号码使之可以和gsm网(4)中的短信息中心联系,故在使用中不需要再进行类似设置。因为只收发数据，本系统sms的收发采用text模式，text模式是基于ascii码的一种结构模式。
公交线路终点站设置终端控制器和手机短信收发装置(5)，终端控制器通过与其相连的计算机与internet网相联。乘客利用手机应用软件app访问电脑的网络端口即可获得电脑的监控软件中各路公交车到站信息里的数据。