专利名称：基于紫蜂的智能公交车管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能公交车管理系统。
背景技术：
在传统的公交管理中，都是人工凭着经验来编排行车计划，于是往往会出现 忙时车辆过载严重，空闲时车辆空载频繁，而且车辆从调度中心出发后，管理人 员不知道车辆到底行使到哪个地方，也不知道车辆上载运情况，这个时候传统的 方式使得管理人员没法实时的掌握车辆营运情况。在传统的公交管理中，公交车 辆到了站台时，需要人工报站，现在随着一些智能设备的安装，可以人工手动触 发报站，但往往有时司机会忘记报站，或者报站顺序错了后就很难改正过来了。 在传统的公交管理中，乘客候车时，不能知道公交车辆什么时候能到达站台，往 往等得非常心急。
随着技术和经济的发展，为了解决传统的公交管理中出现的缺点，也有采用 GPS、 GPRS、 ADSL技术做的智能公交系统，采用该系统有投入设备成本高，在隧 道、桥梁下可能会失效，而且在运营过程中GPRS需要交费使用，维护运营成本咼。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够便于施工、便于公交管理、 并且能够使运营维护成本低的基于紫蜂(ZigBee)的智能公交车管理系统。为此， 本实用新型采用以下技术方案它包括装在公交车上的车载设备子系统、装在站 台上的电子站牌子系统、装在调度中心的调度设备子系统；公交车上的车载设备 子系统、装在站台上的电子站牌子系统由基于紫蜂(ZigBee)协议所组成的无线
控制网絡连接；装在站台上的电子站牌子系统和装在调度中心的调度设备子系统 通过无线或有线网络连接。
在采用上述技术方案的同时本实用新型还可采用以下进一步的技术方案-
装在站台上的电子站牌子系统和装在调度中心的调度设备子系统通过基于 RF技术的无线控制网络连接。
车载设备子系统具有主控制子模块、紫蜂(ZigBee)通信子模块、语音控制 子模块、显示控制子模块、按键控制子模块和电源管理子模块。
电子站牌子系统具有主控制子模块、紫蜂(ZigBee)通信子模块、RF通信 子模块、显示控制子模块、电源管理子模块和预留接口控制子模块。
调度设备子系统，接收电子站牌信息和发送对电子站牌的控制信息，该子系 统具有RF通信子模块、主控制子模块、紫蜂(ZigBee)通信子模块、电脑接口 控制子模块和电源管理子模块。
由于采用本实用新型的技术方案，本实用新型弥补传统公交管理上的缺点，
实现智能调度管理、候车管理、行使管理功能，能够实时地掌握各运营期间各车 辆的状况，减少司机的劳动强度、提高班车行使更合理、及时提示乘客候车情况， 更好地体现候车服务。本实用新型采用紫蜂(ZigBee)和RF技术组成无线控制 网络，极大地方便了施工，降低了施工成本。本实用新型采用私有的无线网络， 不需要向第三方交纳运营费用，因此大大的降低了运营成本。
图1是本实用新型的整体系统示意图。
图2是本实用新型中车载终端子系统功能结构图。
图3是本实用新型中电子站牌子系统功能结构图。
图4是本实用新型中调度设备子系统功能结构图。
图5是本实用新型中紫蜂(ZigBee)通信部分收发电路图。200820082900.5
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具体实施方式
参照附图l，本实用新型系统包括装在公交车上的车载设备子系统、装在站 台上的电子站牌子系统、装在调度中心的调度设备子系统；公交车上的车载设备 子系统、装在站台上的电子站牌子系统由基于紫蜂(ZigBee)协议所组成的无线 控制网络连接；装在站台上的电子站牌子系统和装在调度中心的调度设备子系统
通过无线或有线网络连接。在本实施例中，装在站台上的电子站牌子系统和装在
调度中心的调度设备子系统通过基于RF技术的无线控制网络连接。它们通过相 应PC机上的上位机软件而运行。该系统具有车辆定位、自动报站、车辆监控、
调度管理、信息发布等功能。采用该系统可以实时获取运行车辆的各种状态，比 如车辆当前位置、当前车辆速度、行驶时间、客流数据、温度燃料等等情况，以 此依据可以做出科学的配车排班计划，减轻传统管理压力，提高服务质量和服务效率。
公交车上的车载设备子系统、装在站台上的电子站牌子系统之间采用紫蜂
(ZigB您)协议来通信，该通信距离可为300-500米，其发射功耗低、通信可靠 的特点正适合移动车辆与站牌之间的通信。紫蜂(ZigBee)技术可以实现车辆与 站牌之间相互双向通信，通过该技术，公交车辆将车上的信息传送给电子站牌， 同时电子站牌将新控制信息传送给公交车辆。在电子站牌与电子站牌之间采用其 它频段的基于RF技术的无线专用协议来通信，比如在450M频率上远距离通信， 由于其通信是采用双向方式，因此电子站牌可以接收到上一电子站牌的信息，然 后把该信息加上本电子站牌信息传递到下一电子站牌，下一电子站牌将收到的信 息再加上它本身的信息发送到下下电子站牌，依此方式将该线路上所有站牌的信 息都发送到调度中心，调度中心根据接收到的各站台信息做出恰当的控制。在调 度中心将各种信息显示在PC机的上位机软件上，管理人员就可以根据最新情况 进行控制管理。
参照附图2。车载设备子系统具有主控制子模块、紫蜂(ZigBee)通信子模 块、语音控制子模块、显示控制子模块、按键控制子模块和电源管理子模块。主
控制子糗块主要是对其它模块进行协调控制。紫蜂(ZigBee)通信子模块可以接 收紫蜂(ZigBee)通信数据报，并把其中有效的数据传递给主控制子模块，主控 制子模块根据其数据作出相应的处理，同时紫蜂(ZigBee)通信子模块可以将主 控制子模块需要发送的数据通过紫蜂(ZigBee)发送出去，该通信子模块具有紫 蜂(ZigBee)收发功能。语音控制子模块可以处理各种格式的语音文件，支持 mp3格式、各种采样率文件，还具有多种音效功能，可以在行车途中播放音乐， 还具有自动报站、语音提示功能。显示控制子模块和按键控制子模块为车辆驾驶 者提供了人机界面，显示控制子模块可以显示调度中心各种控制信息，比如车辆 行使时间、下趟发车时间、当前车辆温度以及其它各种信息，起到提醒司机作用， 按键控制子模块为驾驶者提供了人工手动控制功能，比如可以启动音乐播放、喇 叭广播、特定语音播放功能。电源管理子模块将公交车辆提供的车载电源转换成 车载设备子系统需要工作的电源，同时在中间起到电源保护功能，防止车辆在运 行中产生的电源不稳定影响到车载设备子系统的工作。
车载设备子系统具有紫蜂(ZigBee)通信功能，在车辆进入电子站牌紫蜂 (ZigB汰)通信范围内时，车辆自动跟电子站牌通信，将车辆上的各种信息传递 给站台，同时读取电子站牌信息，当车载设备系统根据读取的电子站牌信息，来 调用相应的语音信息进行自动语音报站，同时通过跟电子站牌的通信来取得调度 中心对行使车辆的控制信息。该子系统具有USB接口和RS232接口，可以通过 USB与PC机相连接，直接将各种语音报站信息和其它音乐文件下载到车载设备 中，以供设备自动调用；系统具有的RS232接口可以跟其它设备连接，提供调 试和监控车载设备子系统运行功能。
参照附图3。电子站牌子系统具有主控制子模块、紫蜂(ZigBee)通信子模 块、RF通信子模块、显示控制子模块、电源管理子模块和预留接口控制子模块。 紫蜂(2gBee)通信子模块将接收到的紫蜂(ZigBee)协议数据包传递给主控制 子模块，主控制子模块根据接收到的有效数据作出相应的处理，同时紫蜂 (ZigB汰)通信子模块将主控制子模块需要发送的数据通过处理产生符合紫蜂(ZigBte)要求的数据包发送到自由空间，该模块主要是与车载设备子系统中的 紫蜂(ZigBee)通信子模块通信。RF通信子模块负责电子站牌之间通过RF进行 相互通信，这里的RF可以是频率450MHz无线长距离通信技术，RF通信子模 块将接收到的有效数据传递给主控制子模块，主控制子模块按照接收到的数据作 出相应的处理，同时RF通信模块把主控制子模块需要发送的数据通过RF技术 发送到其它电子站牌或调度中心的调度设备。显示控制子模块将最近公交车辆的 信息显示出来，该显示方式可以是LED、数码管、液晶屏，来提醒候车乘客， 以便乘客作出恰当的判断，减少乘客候车的焦急性和显示公交车辆的准时性。电 源管理子系统为将外部的电源转换成可供电子站牌工作的电源，并能从电源上保 护电子站牌正常工作。预留接口控制子模块提供了与其它产品相互通信的功能， 可供调试、监测子系统运行情况。
电子站牌子系统安装在公交站台上，可以与公交车辆通过紫蜂(ZigBee)进 行无线通信，也可以与其它电子站牌或调度中心通过RF进行无线通信。该系统 通过紫蜂(ZigBee)在不断的监听公交车辆，如果有公交车辆进入通信范围内， 则读取公交车辆的各种信息，保存在本子系统中，并把对其进行控制的信息发送 车载设备，同时将本电子站牌信息通过RF技术发送到下一个电子站牌或者调度 中心的调度设备，通过该方式取得其它电子站牌的信息，以此来显示到本站点最 近车辆的信息，以方便候车乘客。
参照附图4。调度设备子系统，其安装在调度中心，接收电子站牌信息和发 送对电子站牌的控制信息。该子系统具有RF通信子模块、主控制子模块、紫蜂 (ZigBee)通信子模块、电脑接口控制子模块和电源管理子模块。RF通信子模 块连接其它电子站牌，接收其它电子站牌的信息传递给主控制子模块，将主控制 子模块的相应信息发送给其它电子站牌。紫蜂(ZigBee)通信子模块与调度中心 的公交车辆进行通信，依此方式来监控公交车辆。电脑接口控制子模块连接主控 制子模块和PC机，在两者之间起到连接作用。
主控制子模块根据接收到的电子站牌信息和公交车辆信息，作相应的处理，
通过电脑控制子模块与上位计算机通信，上位计算机上有相应上位机软件，用来 显示智能公交运行过程中的各种参数，包括车辆运行位置、速度、温度等等，包 括自身系统的是否IH常运行的各种运行状态，同时也可以通过上位机软件来配置 该系统，来发布公交车辆的控制信息，还可以发布各站台的其它信息。
调度中心上位机软件主要为管理者提供管理辅助，该软件与本实用新型智能 公交系统配套使用，通过该软件可以实时监测公交运行状态，同时将各种运行状 态记录保存在电脑中，通过设置相应的参数，可以自动完成调度计划、行车计划、 配车排班编制计划和信息发布能够等，实现智能公交自动化管理，提高工作效率。
参照附图5。该图为本系统实际实现紫蜂(ZigBee)通信功能部分的电路， 具有紫蜂(ZigBee)收发功能。在该电路中采用freescale公司的MC13213芯片 作为紫蜂(ZigBee)收发控制芯片，该芯片是freescale公司第二代基于紫蜂 (ZigB汰)平台的芯片，其符合紫蜂(ZigBee)标准要求，并具有可编程来控制 紫蜂(ZigBee)协议。该图中电路实现的紫蜂(ZigBee)通信频率在2.4GHz上， 具有双向通信功能。
权利要求1.基于紫蜂的智能公交车管理系统，其特征在于它包括装在公交车上的车载设备子系统、装在站台上的电子站牌子系统、装在调度中心的调度设备子系统；公交车上的车载设备子系统、装在站台上的电子站牌子系统由无线控制网络连接；装在站台上的电子站牌子系统和装在调度中心的调度设备子系统通过无线或有线网络连接。
2、 如权利要求1所述的基于紫蜂的智能公交车管理系统，其特征在于装在 站台上的电子站牌子系统和装在调度中心的调度设备子系统通过无线控制网络 连接。
3、 如权利要求1所述的基于紫蜂的智能公交车管理系统，其特征在于相邻 站的电子站牌子系统通过无线控制网络连接。
4、 如权利要求1所述的基于紫蜂的智能公交车管理系统，其特征在于车载 设备子系统具有主控制子模块、紫蜂通信子模块、语音控制子模块、显示控制子 模块、按键控制子模块和电源管理子模块。
5、 如权利要求2或3所述的基于紫蜂的智能公交车管理系统，其特征在于 电子站牌子系统具有主控制子模块、紫蜂通信子模块、RF通信子模块、显示控 制子模块、电源管理子模块和预留接口控制子模块。
6、 如权利要求2或3所述的基于紫蜂的智能公交车管理系统，其特征在于 调度设备子系统，接收电子站牌信息和发送对电子站牌的控制信息，该子系统具 有RF通信子模块、主控制子模块、紫蜂通信子模块、电脑接口控制子模块和电 源管理子模块。
7、 如权利要求4所述的基于紫蜂的智能公交车管理系统，其特征在于车载 设备子系统的语音控制子模块中具有自动语音报站子模块。
8、 如权利要求5所述的基于紫蜂的智能公交车管理系统，其特征在于电子 站牌子系统的显示控制子模块具有显示本线路最近公交车辆位置信息的子模块。
9、 如权利要求1所述的基于紫蜂的智能公交车管理系统，其特征在于所述 基于紫蜂的智能公交车管理系统设有上位计算机，调度设备子系统与上位计算机相连。
10、 如权利要求6所述的基于紫蜂的智能公交车管理系统，其特征在于所述基于紫蜂的智能公交车管理系统设有上位计算机，调度设备子系统的电脑接口控 制子模块与上位计算机相连。
专利摘要本实用新型提供了一种基于紫蜂(ZigBee)的智能公交车管理系统。它包括装在公交车上的车载设备子系统、装在站台上的电子站牌子系统、装在调度中心的调度设备子系统；公交车上的车载设备子系统、装在站台上的电子站牌子系统由基于紫蜂(ZigBee)协议所组成的无线控制网络连接；装在站台上的电子站牌子系统和装在调度中心的调度设备子系统通过无线或有线网络连接。本实用新型实现智能调度管理、候车管理、行使管理功能，能够实时掌握各运营期间各车辆的状况，减少司机的劳动强度、提高班车行驶合理性、及时提示乘客候车情况，更好地体现候车服务。本实用新型采用紫蜂(ZigBee)和RF技术组成无线控制网络，极大地方便了施工，降低了施工成本；并且采用私有的无线网络，不需要向第三方交纳运营费用，大大的降低了运营成本。
文档编号H04L12/28GK201199387SQ200820082900
公开日2009年2月25日 申请日期2008年1月31日 优先权日2008年1月31日
发明者林强凯, 高忠康 申请人:浙江正泰汽车零部件有限公司