城市公交車GPS智能調(diào)度系統(tǒng)技術(shù)方案

公交集團 能監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng) 總體設計方案 廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 2009 年 9 月 目 錄 1 前言 . 1 2 系統(tǒng)總體設計 . 2 統(tǒng)的設計目標及其功能 . 2 統(tǒng)的設計原則 . 3 統(tǒng)整體框架結(jié)構(gòu)設計 . 3 務處理平臺 . 4 議轉(zhuǎn)換平臺 . 5 據(jù)傳輸平臺 . 6 統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) . 6 心系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu) . 7 載設備的框架結(jié)構(gòu) . 8 子站牌的框架結(jié)構(gòu) . 9 能設計 . 9 3 系統(tǒng)功能詳細設計 . 10 交車調(diào)度監(jiān)控 . 10 動報站 . 10 交智能電子站牌 . 11 助 . 11 輛周邊信息管理功能 . 11 交信息網(wǎng)站 . 11 車排班功能 . 11 據(jù)統(tǒng)計分析功能 . 12 4 系統(tǒng)性能指標 . 13 統(tǒng)處理能力 . 13 統(tǒng)最大吞吐量 . 13 統(tǒng)容量 . 13 絡流量 . 14 統(tǒng)的響應能力 . 14 統(tǒng)的穩(wěn)定性 . 14 載設備性能 . 15 5 技術(shù)特點與難點 . 16 子站牌 . 16 子站牌實現(xiàn)原理 . 16 子站牌顯示方法 . 19 客流量統(tǒng)計 . 20 6 報價單 . 23 載設備及電子站牌 . 23 心系統(tǒng)軟件 . 錯誤 !未定義書簽。 心系統(tǒng)硬件 . 錯誤 !未定義書簽。 7 結(jié)束語 . 23 廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 1 1 前言 進入 20 世紀 80 年代后，中國經(jīng)濟飛速發(fā)展，城市人口日益膨脹，機動車輛急劇增加，城市交通的壓力也越來越大。這一問題無論在發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，都日益突出。光靠修建道路已經(jīng)不可能解決城市交通的問題，提高城市交 通管理水平，合理調(diào)度公交、出租等營運車輛，并結(jié)合智能化地調(diào)度道路與停車場的容量，是近期解決城市交通矛盾的有效措施。 一直以來，城市公交在城市交通運輸中發(fā)揮著重要作用，其優(yōu)點是運載量大、運輸效率高、能源消耗低、相對污染小、運輸成本低。世界各國都積極倡導多使用公共交通車輛，提高運輸效率，從而緩解不斷增加的機動車輛給城市交通帶來的壓力。如何更有效的管理公共交通車輛，提高乘車者的方便性，使之樂于乘坐公交車輛，成為發(fā)展公共交通運輸業(yè)的目標，智能交通就是應運而生的一個合理調(diào)度公交車輛的發(fā)展方向。 目前的公交車調(diào)度還是基 于傳統(tǒng)模式，根據(jù)人工經(jīng)驗、手工作業(yè)。調(diào)度人員根據(jù)傳統(tǒng)的發(fā)車時刻表對車輛進行基本管理調(diào)度，而車輛一旦發(fā)出，在線路上行駛過程中調(diào)度人員就無法知道車輛的行駛速度、目前位置、車上的乘客流量等情況，這樣往往造成許多資源浪費，而隨著現(xiàn)在無線通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、 感等各種技術(shù)的成熟，更加智能、合理的調(diào)度公交車輛已經(jīng)成為可能，國內(nèi)已有許多城市已經(jīng)開始在智能城市公交方面做一些試點工作，開展得比較早的城市如上海、廣州、南京、成都等地，但是目前還沒有一套系統(tǒng)在當?shù)氐乃泄卉囕v中全面普及。 城市公交智能管 理服務系統(tǒng)采用 絡技術(shù)、圖形圖像技術(shù)等高科技技術(shù)，通過對公交車輛的動態(tài)位置信息的采集、客流量的統(tǒng)計、路面狀況的信息收集、各類信息的發(fā)布等手段，實現(xiàn)公交車輛的實時監(jiān)控和調(diào)度、車內(nèi)自動報站、電子站牌等功能。一方面，提升了城市公交的整體形象，為乘車、候車提供了更優(yōu)良的環(huán)境和更優(yōu)質(zhì)的服務；另一方面，通過減少報站的人工操作降低了司機的勞動強度從而改善了司機的工作環(huán)境；第三，公交公司能夠通過對各種數(shù)據(jù)信息的采集和分析，提高管理水平和運營效率、降低運營成本。 廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 2 2 系統(tǒng)總體設計 統(tǒng)的設計目 標及其功能 總體目標是建立一套能滿足城市公交車公司通過互聯(lián)網(wǎng)管理大量車輛及其相關(guān)事務的 統(tǒng)。系統(tǒng)能夠同時收集大量的車載終端各類數(shù)據(jù)，同時發(fā)送大量數(shù)據(jù)到電子車牌等終端。系統(tǒng)可根據(jù)用戶需要呈現(xiàn)各類報表和車輛監(jiān)控調(diào)度結(jié)果。 1) 采用 訊技術(shù)（ 用分組無線業(yè)務 /信息業(yè)務）、 位系統(tǒng)、 術(shù)、計算機網(wǎng)絡及多媒體技術(shù)和移動數(shù)字電視技術(shù)等，建立一個包括公交車自動報站、電子站牌等功能的智能公交系統(tǒng)。 2) 系統(tǒng)設計容量為 1000 個電子站牌、 800 輛公交車輛 ，可以進行擴充升級 。電子站 牌每 10 秒從中心接收一次車輛信息，公交車輛每 10 秒主動上傳一個位數(shù)據(jù)。 3) 系統(tǒng)設計主要考慮司機、乘客和公交公司管理三個方面的應用。 對于公交公司，主要從合理調(diào)度管理車輛方面出發(fā)，包括靜態(tài)信息管理和動態(tài)調(diào)度管理。靜態(tài)信息管理包括整個系統(tǒng)中需要預輸入的車輛基本信息、車輛分組信息、車輛油耗、維修管理、違章管理、超速管理、實收金額、費用管理、車輛保險保養(yǎng)等車輛相關(guān)信息的管理。還包括人員相關(guān)信息：操作員基本信息、駕駛員基本信息、線路情況、站點設置、排班情況、核定載客情況、發(fā)車時間表等。這些情況主要由調(diào)度管理人員 在客戶端進行錄入更改，并根據(jù)情況實時更新。車輛動態(tài)調(diào)度管理包括：所有在線路上的車輛的實時位置、速度的查詢，車輛跟蹤，每輛車預定到達時間和根據(jù)實際情況預計到站時間，各車輛上載客量，整條線路上和某些路段的實時客流情況，各站點滯留時間以及基于位置的廣告播放、下發(fā)車隊通知等。有了這些數(shù)據(jù)，就可以對線路上的問題及時發(fā)現(xiàn)、合理調(diào)度協(xié)調(diào)。實時了解司機的不規(guī)范行為，并可以即時與司機進行溝通，予以矯正，做到實時監(jiān)督，大大避免了違規(guī)行為的出現(xiàn)。 4) 對于公交車司機，系統(tǒng)設計的功能包括：自動報站（減少司機人工操作，增加行駛安全）、車 輛遇故障和意外及時求助（中心及時調(diào)度處理），在途行駛過程中行駛速度過快、過慢，離前后車輛過近時中心及時通知。 廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 3 5) 對于乘客，主要是考慮乘客的方便乘車。在各站點設立電子站牌，乘客在車站可以隨時了解下一班車輛的當前位置，便于乘客掌握候車時間。另外系統(tǒng)設計專門網(wǎng)站，乘客出門前可以通過 解如何乘車、換車，可以提供各路車輛的行駛路線的電子地圖、乘車的路線規(guī)劃等等，出行前一切盡在掌握之中。 統(tǒng)的設計原則 1、 經(jīng)濟高效性。充分考慮系統(tǒng)運行成本，盡可能降低系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊費用、運行管理費用等。 2、 實用性。系統(tǒng)能切實地 為市民提供服務，使市民能感受到高科技帶來的生活方便性。系統(tǒng)能改善公交系統(tǒng)的管理模式，使公交系統(tǒng)的管理信息化 3、 系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。為保證系統(tǒng)的良好運行，系統(tǒng)設計多種手段提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，采用多種手段保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝浴踩?、完整性。充分考慮無線傳輸?shù)奶攸c，實現(xiàn)無線傳輸?shù)碾p通道備份等功能。 4、 系統(tǒng)的可維護性。系統(tǒng)設計時，考慮系統(tǒng)維護的成本，開發(fā)專門的系統(tǒng)故障檢測處理平臺，提高系統(tǒng)的可維護性。 5、 系統(tǒng)的易用性。系統(tǒng)設計時，充分考慮系統(tǒng)的人機交互接口，提供盡可能簡單和實用的人機界面。 6、 系統(tǒng)的可擴展性。車載設備預留 部分接口，用于系統(tǒng)擴展；中心控制系統(tǒng)開發(fā)標準接口，可供二次開發(fā)，可便捷地與其他系統(tǒng)互聯(lián)互通。中心系統(tǒng)采用模塊化設計，只要添加相應的模塊，就可以適應 無線通信網(wǎng)絡，甚至對將來的 3G 網(wǎng)絡，也只要增加相應的通信模塊而已。最大限度的降低了升級成本。 7、 系統(tǒng)的安全性。系統(tǒng)設計時考慮的安全性包括：系統(tǒng)在互聯(lián)網(wǎng)上防止非法用戶使用系統(tǒng)資源、防止網(wǎng)絡病毒的入侵；在數(shù)據(jù)傳輸上，防止數(shù)據(jù)的泄漏，防止數(shù)據(jù)傳輸時出錯；實現(xiàn)完整的網(wǎng)管系統(tǒng)，實時檢測整個網(wǎng)絡的運行狀況；軟件設計時，采用出錯冗余技術(shù)，保證系統(tǒng)的運行的安 全性。 統(tǒng)整體框架結(jié)構(gòu)設計 公交車輛信息服務系統(tǒng)采用分層設計的思想，系統(tǒng)從上到下分為三層平臺，分別是業(yè)務處理平臺（智能客戶端）、協(xié)議服務層平臺（通訊服務器、 務器、數(shù)據(jù)庫）、傳輸通訊層平臺（ 置機、短信前置機），除客戶端外，其廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 4 他所有設備都部署在控制中心，系統(tǒng)邏輯簡圖如下。 其中業(yè)務處理平臺負責完成各種業(yè)務數(shù)據(jù)的處理，協(xié)議數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)各種命令協(xié)議的解析與處理，而傳輸通訊平臺負責完成中心和車載 端、電子站牌無線控制器之間的數(shù)據(jù)通 信。 務處理平臺 業(yè)務處理平臺位于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最上層，用于和最終用戶進行人機交互，提供系統(tǒng)的各種功能，業(yè)務處理平臺由各個功能子系統(tǒng)或模塊組成。業(yè)務處理平臺的表現(xiàn)形式即客戶端的調(diào)度管理程序，我們稱為公交車 統(tǒng)操作終端。操作終端采用 P 方式與控制中心進行連接，本系統(tǒng)的操作終端和協(xié)議數(shù)據(jù)平臺的服務器均使用 C編寫，可以使用 術(shù)直接傳遞序列化的業(yè)務對象，因此不需要制定該層的協(xié)議，簡化通訊的開發(fā)過程。 操作終端根據(jù)登陸人的權(quán)限顯示不同的界面，當?shù)顷懖僮鲉T為總管理員時，該終端可以 查看其他終端的操作情況，查看網(wǎng)絡連接情況。 業(yè)務處理平臺包括多個功能子系統(tǒng)，分別有如下幾種：車輛監(jiān)控調(diào)度子系統(tǒng)、信息管理子系統(tǒng)、鑒權(quán)子系統(tǒng)、網(wǎng)絡管理子系統(tǒng)、電子站牌控制子系統(tǒng)、公交信息子系統(tǒng)等。 業(yè)務處理平臺 車輛監(jiān)控調(diào)度子系統(tǒng) 信息管理子系統(tǒng) 鑒權(quán)子系統(tǒng) 網(wǎng)管子系統(tǒng) 電子站牌控制子系統(tǒng) 公交信息子系統(tǒng) 廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 5 圖二：業(yè)務處理平臺結(jié)構(gòu)圖 車輛監(jiān)控調(diào)度子系統(tǒng)：實現(xiàn)車輛的實時監(jiān)控，車輛調(diào)度信息的下發(fā)，接收車輛主動上發(fā)的調(diào)度信息，接收車輛上發(fā)的求助。 信息管理子系統(tǒng)：實現(xiàn)公交公司的信息化管理平臺，只要功能有：配車排班、車輛技術(shù)信息管理、司乘人員考核、各種報表生成打印等。 鑒權(quán)子系統(tǒng)：管理整個系統(tǒng)的權(quán)限?？梢宰?冊各類操作員，對操作員分配不同的權(quán)限。 網(wǎng)管子系統(tǒng)：管理整個網(wǎng)絡的狀況，包括網(wǎng)絡拓撲、網(wǎng)管故障檢測、設備故障檢測等。 電子站牌控制子系統(tǒng)：下發(fā)電子站牌的信息，包括各線路公交車的到站信息、文本廣告、天氣信息等。 公交信息子系統(tǒng)：一個發(fā)布在 面的公交信息網(wǎng)站，可以提供公交線路、出行指導、實時路況等信息的查詢等功能。 議轉(zhuǎn)換平臺 協(xié)議轉(zhuǎn)換平臺采用系統(tǒng)定義的傳輸協(xié)議與數(shù)據(jù)傳輸層通信、采用系統(tǒng)定義的業(yè)務協(xié)議格式與業(yè)務層進行通信，在這兩種不同的協(xié)議之間進行轉(zhuǎn)換時采用動態(tài)連接庫技術(shù)進行轉(zhuǎn)換。動態(tài)連接庫提 供上行數(shù)據(jù)接口和下行數(shù)據(jù)接口，上行數(shù)據(jù)接口將接入層送來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成業(yè)務層的數(shù)據(jù)格式，發(fā)給業(yè)務層；下行數(shù)據(jù)接口將業(yè)務層送來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成接入層的數(shù)據(jù)格式，發(fā)給數(shù)據(jù)傳輸服務器。其結(jié)構(gòu)如下圖： 圖三：協(xié)議轉(zhuǎn)換平臺結(jié)構(gòu)圖 協(xié)議轉(zhuǎn)換平臺 上層數(shù)據(jù) 協(xié)議轉(zhuǎn)換接口 下層數(shù)據(jù) 協(xié)議轉(zhuǎn)換接口 協(xié)議轉(zhuǎn)換接口 廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 6 據(jù)傳輸平臺 數(shù)據(jù)傳輸平臺支持多種傳輸通道，并容易擴展。當新的技術(shù)產(chǎn)生時，數(shù)據(jù)傳輸平臺加入新的接入端即可實現(xiàn)新的傳輸方式。數(shù)據(jù)傳輸平臺與協(xié)議轉(zhuǎn)換平臺采用 p 協(xié)議進行通信，他們之間的接口采用自定義的傳輸協(xié)議。數(shù)據(jù)傳輸平臺與各種無線通信系統(tǒng)間采用各種接入前置機的方式接入。數(shù)據(jù)傳輸 平臺與各類接入前置機之間制定統(tǒng)一的通信協(xié)議。其結(jié)構(gòu)如下： 圖四：數(shù)據(jù)傳輸平臺結(jié)構(gòu)圖 統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) 從用戶的角度看，系統(tǒng)一共分為四個部分：控制中心、公交公司信息管理系統(tǒng)、車載設備、電子站牌。網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖如下： 數(shù)據(jù)傳輸平臺 數(shù)據(jù)傳輸服務器 留3門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 7 圖五：網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖 從上圖可以看出，公交車輛和電子站牌中安裝 線傳輸設備與控制中心進行通信。 控制中心與 絡的連接可以使用兩種方式實現(xiàn)，一種是采用 線接入移動 關(guān)支持節(jié)點）；一種是申請一個固定 址，通過互聯(lián)網(wǎng)的接口實現(xiàn)連接。 控制中 心與公交公司的連接可以采用互聯(lián)網(wǎng)接入的方式，也可以使用 接入方式接入到控制中心。 心系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu) 控制中心包括：接入層設備（各類通信接入前置機和數(shù)據(jù)傳輸服務器）、協(xié)議轉(zhuǎn)換服務器、各類業(yè)務服務器、各類操作終端。 廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 8 圖六：中心系統(tǒng)整體框架圖 載設備的框架結(jié)構(gòu) 車載設備指安裝在公交車內(nèi)的設備，用于實現(xiàn)自動報站、無線通訊、調(diào)度等車載終端 線 線 無線通訊模塊 液晶顯示模塊 自動報站系統(tǒng) 門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 9 功能，包括：音箱、車載無線通訊設備、車載調(diào)度顯示屏等。 圖七：車載設備框架結(jié)構(gòu)圖 子站牌的框架結(jié)構(gòu) 電子站牌可實現(xiàn)車輛當前到達站點 估算、文本信息顯示等。電子站牌包括：示屏、 線站牌控制器、電源、到站指示燈等。 電子站牌結(jié)構(gòu)如下圖： 圖八：電子站牌結(jié)構(gòu)圖 能設計 本系統(tǒng)設計了如下一些功能： 公交車調(diào)度監(jiān)控 自動報站 公交智能電子站牌 求助 車輛周邊信息管理功能 公交信息網(wǎng)站 配車排班功能 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能 廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 10 3 系統(tǒng)功能詳細設計 交車調(diào)度監(jiān)控 車輛的調(diào)度功能，指調(diào)度人員可通過系統(tǒng)進行實時準確的車輛調(diào)度。改變以往調(diào)度人員僅知道公交總站車輛情況，不知路面情況， 不知車內(nèi)情況進行的“瞎子調(diào)度”。調(diào)度人員可以從中心系統(tǒng)的電子地圖中看到所有車輛的位置，可以知道車內(nèi)的擁擠程度（載客人數(shù)），可以知道車輛運行的狀況，可以知道司機上報的路面情況，根據(jù)這些信息調(diào)度人員可以作出更加合理的調(diào)度。調(diào)度可以通過車載電話聯(lián)系，也可以通過系統(tǒng)的調(diào)度顯示屏以文本或者語音的方式通知駕駛員。 車輛監(jiān)控指車載設備每隔一定的時間（如每 10 秒）將車輛所在的 置信息通過 無線網(wǎng)絡傳到控制中心，控制中心將線路上所有車輛位置描述到電子地圖上，這樣就可以實時了解整條線路的運行情況。 車輛實時上傳的數(shù)據(jù)除按一定時間間隔上報的位置數(shù)據(jù)，還包括各輛車到達各站的上下車人數(shù)，進站時間，離站時間。 公交車調(diào)度中心根據(jù)線路上的車輛的運行情況可以采取的措施包括：調(diào)度各輛車的運行間距，如果發(fā)現(xiàn)個別車輛行駛過快（與前車過近）或過慢及時通知司機；根據(jù)車輛的乘客負荷情況臨時增減車輛（但不應低于指定時間間隔發(fā)一輛車）等等。除了上面提到的線路調(diào)度，司機或車輛碰到意外或故障時，可以第一時間通知調(diào)度中心，中心采取相應的措施。 動報站 自動報站指公交車輛進站時，自動報出該站點的站名，車輛離站時，自動提示下一站。該功能 可以避免人工報站的誤報、不報等情況，另外減少司機的人工操作，增加司機行車過程中的安全行。自動報站功能由車載設備自行實現(xiàn)，無需控制中心的控制。車載設備需要存儲各站點的 置信息，和需要報站的語音信息，并將他們關(guān)聯(lián)起來。當公交車進入到該站點一定范圍內(nèi)時，車載設備提取出該站點對應的語音信息進行報站服務。自動報站功能無需人工干預，避免各種因為人工操作引起的問題，如不再會忘記報站、不再會報錯站等。減少乘客坐錯車，下錯站等情況的發(fā)生，可以提供公交車輛的服務水平。 根據(jù)目前公交車輛普遍安裝的報站系統(tǒng)，建議保留，車載設 備與其通信，到廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 11 離站時自動送出相關(guān)信息控制播放語音，同時司機仍可手工報站。 交智能電子站牌 公交電子站牌可以取代現(xiàn)有的站牌，或是可以對現(xiàn)有的站牌進行改造。它可以動態(tài)地顯示各線路公交車輛的運行狀況，能計算出車輛離站的大概距離并且在站名上顯示出來，同時還能能顯示天氣信息等。電子站牌能讓乘客根據(jù)車輛運行的情況選擇需要等候的公交車，方便乘客選擇乘車線路，提高公交行業(yè)的服務水平。 助 車輛的求助功能指公交車輛駕駛員可以通過設置在駕駛室的求助按鈕向中心發(fā)送各種求助信息，如：“拋錨”、“擁擠”、“糾紛”、“事故”、“交 通”等。伴隨求助信息同時上傳的還有車輛當前的位置信息，調(diào)度人員收到求助信息后，可迅速做出調(diào)整，迅速解決問題，最大限度地保證運營的順利進行。 輛周邊信息管理功能 車輛周邊信息指車輛基本資料：車輛維修，車輛保養(yǎng)、車輛檔案、車輛年審、車輛里程、車輛燃料、車輛報廢、車輛成本管理；線路資料：線路名稱、站點設置；司機資料：司機信息、排班情況等。該功能需人工錄入，系統(tǒng)自動更新，管理電子化可以方便及時查詢和調(diào)度等。 并且，系統(tǒng)可以根據(jù)錄入的信息自動定時提示 審，并且把通知信息通過調(diào)度屏 發(fā)送到司機眼前。 交信息網(wǎng)站 公交信息網(wǎng)站可以發(fā)布城市公交信息、了解出行路線，換乘車次，換乘地點等。通過公交信息網(wǎng)站，即使是外地游客都可以在出行前就可以得到出行引路服務，可以得到城市公交的動態(tài)信息。 車排班功能 系統(tǒng)根據(jù)行車計劃、道路情況、駕駛員信息、車輛信息等，自動生成配車排廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 12 班表。調(diào)度人員可根據(jù)系統(tǒng)排定的計劃表進行控制發(fā)車，也可以根據(jù)實際情況進行修改。根據(jù)實際情況作出的修改，也可作為下次排班的依據(jù)，這樣可以使系統(tǒng)的配車排班功能日趨完善，可使配車排班更加合理。 同時系統(tǒng)對生成的配車排班表自動生成電子記錄 檔案，可供事后查詢、考核和管理。 據(jù)統(tǒng)計分析功能 該功能主要對公交公司的各種運營數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，可以統(tǒng)計和分析的內(nèi)容包括：人員出勤情況、發(fā)車情況、車輛運行時間、正點率、少發(fā)車次數(shù)和原因、運營各路段事故發(fā)生次數(shù)時間等。 廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 13 4 系統(tǒng)性能指標 統(tǒng)處理能力 系統(tǒng)處理能力指系統(tǒng)能同時處理的信息條數(shù)。當系統(tǒng)核心設備 用率達到 60，系統(tǒng)能穩(wěn)定長時間運行時的數(shù)據(jù)處理能力認為是系統(tǒng)的處理能力。 該能力與系統(tǒng)所使用的機器配置和操作系統(tǒng)有很大的關(guān)系，根據(jù)雅迅公司近兩年類似的 統(tǒng)的測試結(jié)果，選用合適的服務器 等計算機設備，系統(tǒng)的處理能力能達到 600 條 /秒，即系統(tǒng)能在一秒之內(nèi)處理 600 條數(shù)據(jù)。 按公交車輛每 10 秒發(fā)送一條位置信息、電子站牌每 10 秒接收一條顯示信息計算，系統(tǒng)平均一秒鐘可以處理 6000 輛公交車或者是 6000 個電子站牌的數(shù)據(jù)。完全能夠滿足要求。 統(tǒng)最大吞吐量 系統(tǒng)最大吞吐量指系統(tǒng)在一秒鐘內(nèi)最多能處理的數(shù)據(jù)條數(shù)。當系統(tǒng)核心設備用率最高達到 90，系統(tǒng)能穩(wěn)定運行三小時以上時，系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)條數(shù)認為是系統(tǒng)的最大吞吐量。根據(jù)其他系統(tǒng)的測試結(jié)果，系統(tǒng)的最大吞吐量能達到 900 條 /秒。也就是說，系統(tǒng)在 1 秒 鐘內(nèi)能夠同時接收 900 輛公交車的位置信息或者同時給 900 個電子站牌發(fā)送顯示信息。由于設計上公交車輛和電子站牌的數(shù)據(jù)收發(fā)頻度都是 10 秒， _的公交車輛和站牌數(shù)量都只有 800 多，因此這個系統(tǒng)的最大吞吐量完全能夠滿足要求。系統(tǒng)最大吞吐量能反應出系統(tǒng)處理突發(fā)大數(shù)據(jù)量的能力。 統(tǒng)容量 系統(tǒng)容量指系統(tǒng)能支持的公交車輛數(shù)和電子站牌個數(shù)。決定該數(shù)值的主要有三個指標，一個是系統(tǒng)處理能力、一個是車輛或電子站牌與中心交換數(shù)據(jù)的頻繁程度、一個是同時與中心交換數(shù)據(jù)的車輛比率。我們假設車輛或電子站牌與中心交換數(shù)據(jù)的頻度都是 10 秒 /條，假設同時在線的公交車輛是總數(shù)的 80，假設系統(tǒng)處理能力中的 100 條 /秒用于處理其他事務。那么我們能得到： 同時在線車輛：（ 600 100） 10 = 5000 廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 14 系統(tǒng)容量： 5000 /80% = 6250 可認為系統(tǒng)容量為 2250 個電子站牌， 4000 輛公交車輛。考慮到 _目前約 800 多輛各類公交車、中巴，這個設計容量應該能夠滿足 _公交 10 年內(nèi)的發(fā)展需要。 絡流量 網(wǎng)絡流量指系統(tǒng)正常運行時，網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。該數(shù)據(jù)可以決定使用何種方式的網(wǎng)絡連接方案。這里計算的網(wǎng)絡流量 按 絡計算方式進行計算，即從 及其以上的數(shù)據(jù)都計算成網(wǎng)絡流量。 電子站牌和公交車輛與中心傳輸?shù)膸L度平均為 100統(tǒng)采用議進行網(wǎng)絡傳輸。那么每個傳輸幀的數(shù)據(jù)量大小是： 100 20（ ） 8（ ） 128（ 按每秒同時有 800 個數(shù)據(jù)包（含電子站牌和公交車輛）計算，則每秒網(wǎng)絡傳輸流量為： 128 800 104000（ 所以，當系統(tǒng)達到最大吞吐量時，系統(tǒng)的網(wǎng)絡流量是 104心與移動的 連接可以通過 128上的 互聯(lián)網(wǎng)進行連接。 統(tǒng)的響應能力 系統(tǒng)的響應能力主要指公交車輛發(fā)出的信息多長時間能傳到中心，或中心發(fā)出的信息多長時間能傳到公交車或電子站牌。該指標主要與采用的傳輸技術(shù)有關(guān)，由于 實時在線功能，系統(tǒng)的響應能力小于 2 秒。 統(tǒng)的穩(wěn)定性 系統(tǒng)的穩(wěn)定性指系統(tǒng)的最長無故障時間和故障恢復時間。按設計系統(tǒng)的最長無故障時間應大于 30 天，系統(tǒng)的故障恢復時間應在 5 分鐘以下。系統(tǒng)用 3 分鐘判斷系統(tǒng)故障，然后決定采用何種處理方式，重啟進程則只需要幾秒，重啟機器則需要 2 分鐘，所以系統(tǒng)的故障恢復時間為 5 分鐘。 廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 15 載設備性能 車載無線傳輸設備應能在公交車輛內(nèi)連續(xù)工作 24 小時。耗電量應能控制在車輛供電系統(tǒng)的允許范圍內(nèi)。另外公交車內(nèi)灰塵和震動都比較嚴重，對設備的硬件工作穩(wěn)定性是比較大的考驗。 廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 16 5 技術(shù)特點與難點 子站牌 電子站牌主要包括 示屏和無線站牌控制器、電源、車輛到站指示燈等。電子站牌因為設在公交站點，所以在設計時要充分考慮設備的美觀性、安全性和可維護性。 裸露在外面的外觀設計包含 充分考慮美觀、實用、安全。從美觀方面主要考慮到電子站牌設在各公交站點，分布在城市所有的交通線路上，所以一定要美觀、大方，應由專門 的設計公司進行設計。實用方面主要是電子站牌的功能是提供線路和車輛的實時提示，所以應保證至少白天 3之內(nèi)，晚上 20米內(nèi)可以清楚看到屏幕顯示，屏幕設計應考慮人的視角高度和角度。安全方面也主要是 ，因為電子站牌設在街道上，日常無專人管理，所以應充分考慮防破壞性能。 電子站牌的內(nèi)部設備的核心是無線站牌控制器。無線站牌控制器設在室外，要充分考慮溫度、濕度和電氣性能的影響，最好能做到防水、抗?jié)窈湍透邷亍?另外整套設備因為要求 24 小時運行，設計時可維護性也是系統(tǒng)的一個重要方面。 子站牌實現(xiàn)原理 由于 信不支持在兩個終端設備之間的直接通信，因此電子站牌上的各線路公交車的到站信息是由中心統(tǒng)一給出的：中心通過將收到的各線路公交車的位置信息匯總后，形成每個獨立站牌的所有公交車到站情況，然后一起打包下發(fā)到電子站牌上。 這一工作是通過中心的站牌服務器來完成的。 (1)車輛與車站間距離計算 移動中的公交車把自身的位置信息發(fā)送到中心，控制中心需要計算每條線路上所有車輛與車站的相對位置和到離站情況。計算當前車輛與相鄰車站的相鄰位置可以采取兩種方法，一種是簡單的根據(jù)車站的經(jīng)緯度和移動公交車的經(jīng)緯度計算。另一種是 在實際地圖上根據(jù)實際路線進行計算。 廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 17 方法一計算如下： 據(jù)的格式使用國際標準的 據(jù)的格式使用國際標準的 息格式，數(shù)據(jù)全為 符， 據(jù)以“ $頭，以“ rn”結(jié)尾： 間； /北京時間晚 8 個小時 ) 狀態(tài)； /A 為有效， V 為無效 度； /南北緯； /S 為南緯， N 為北緯 度； /西經(jīng) ； /E 為東經(jīng)， W 為西 經(jīng) 度； /海里每小時（ 1 海里 =里） 期； /驗和； 息格式，數(shù)據(jù)全為 符， 據(jù)以“ $頭，以“ rn”結(jié)尾。 計算兩點之間的距離用如下方法： 假設兩點的經(jīng)緯度為 A（ B（ 則它們之間的距離為 L o t i ol o nl o nL a t i ol a tl a tD i s t _*)21(_*)21( 22 其中 換算比率，暫取 位：米 /分）， 位：米 /分）。 如下圖所示，當車輛離目的站點的距離小于 （ 始的默認值為 50米，在使用的過程中可以隨時修改），判定為到達目的車站；當車輛離當前站點$(B(廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 18 的距離大于 （ 始的默認值為 100 米，在使用的過程中可以隨時修改），判定為離開當前站點： 方法二是在站牌數(shù)據(jù)處理服務器上配置的電子地圖，根據(jù)電子地圖上實際的路線進行計算。這種方法的優(yōu)點是計算數(shù)據(jù)比較準確。但是一個比較大的問題是計算速度較慢。 建議 采用方法一的計算方法。 （ 2）單條線路車輛行使情況計算 站牌處理服務器上可以注冊完整的公交線路，并指定各站點的位置。 公交線路結(jié)構(gòu)定義如下： 線路名 /可以為數(shù)字或漢字 N 總站點數(shù) /整數(shù) ) /站點 / 緯度 / 經(jīng)度 ; 對于整條路上的車輛分配情況，根據(jù)前面的方法計算出所有車輛在整條路上的分配情況后，中心通過壓縮后發(fā)給所有的電 子站牌。 廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 19 子站牌顯示方法 方案一 電子站牌安放在公交站牌的上方，其顯示方式如下， 中山公園站 今日氣溫： 10 20 度，風力： 3 4 級 9路22 路40 路806路98路41路圖九 電子站牌顯示方案一 電子站牌可以提示經(jīng)過本站點的所有線路的最近兩輛公交車目前大概的位置。當最近的公交車行駛進入當前候車站點的 9 站以內(nèi)的時候，該公交車對應高亮度 7 段 碼管就會顯示出相應的數(shù)字。 碼管的數(shù)字隨著車輛位置變化而變化。當最近一輛公交車經(jīng)過當前候車站點之后，“再下一輛”對應的內(nèi)容就會自動改到“下一輛”一行去顯示。如果下一輛車距離當前候車站點超過 9站，則不顯示數(shù)字，而用一個橫桿來表示。圖中表示，下一輛 9 路車距離本站只有 1 站遠，而再下一輛 9 路車距離本站還有 5 站遠。 除了顯示各條線路離本站的站數(shù)用 7 段 碼管以外，其它的字都是用不干膠紙，這樣既便于更改也節(jié)約成本。 本方案的優(yōu)點在于 同時將所有路線的信息顯示在一起，信息集中、統(tǒng)一，讓公眾一目了然； 顯示兩輛車的信息，使得公眾在選擇車輛乘坐的時候，可以做到心中有數(shù)；特別是對于那些看到這一輛車十分擁擠想等下一輛車的乘客十分有用，因為有的時候（特別是高峰期）會出現(xiàn)兩輛車前后腳到站。 電子站牌的信息字樣對比 度高，使得公眾易于查看、辨認； 由于電子站牌放在站牌的頂部，所有線路的信息集中顯示，而且高度較廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 20 高，視野開闊，便于乘客獲取乘車信息； 公交線路更改、增加公交線路、某一線路調(diào)整公交車站的時候，可以很方便地調(diào)整顯示信息，只要把公交車列表的膠貼紙更換就可以了； 方案二： 中山公園站 今日氣溫： 10 20 度，風力： 3 4 級 66路第1站第2站第10站第11站第12站第13站第14站中山公園第16站88路第1站第2站第20站第21站第22站第23站第24站中山公園第26站99路第1站第2站第8站第9站第10站第11站第12站中山公園第14站圖十 電子站牌顯示方案二 當最近的行駛車輛進入當前候車站點的 5 站以內(nèi)的時候，該公交車當前所處的站點背后的高亮度發(fā)光二級管將被點亮，顯示這輛公交車目前的大概位置。如果最近的公交車在候車站點的 5 站以外，則沒有發(fā)光二極管會被點亮。每條線路離本站 5 站之內(nèi)的站名下面都會布置一個發(fā)光二極管，也就是每條線路用 5 個發(fā)光二極管。 圖 9 中表示，當前候車站點是“中山公園站”， 66 路車最近的一輛目前行駛在 66 路的“第 10 站”附近，離“中山公園站”還有 5 站路。而 88 路車最近的一輛離“中山公園”站還有 5 站以外，具體位置未知。 99 路車最近的一輛則離“中山公園站”只有 3 站左右的路程。 客流量統(tǒng)計 乘客是公交車輛的服務對象，其在時間上和空間的分布情況對公交車輛的調(diào)度管理起決定性作用，所以實時了解線路上的客流情況對于公交車調(diào) 度管理來說廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司 21 非常重要。公交車輛的載客情況的檢測主要包括上車人數(shù)和下車人數(shù)兩個方面。通過檢測上車的人數(shù)和下車人數(shù)，計算出在車上的乘客數(shù)。 對于上車人數(shù)檢測，有以下幾種方法： （ 1）光電檢測法 在公交車的上下門位置安裝光電開關(guān)，如果有乘客上車，光電開關(guān)的光就會被遮擋住，根據(jù)該信號，系統(tǒng)判斷是否有人上車。用光電方法檢測在工業(yè)領域應用非常廣泛，但是要求被測物體規(guī)范統(tǒng)一，運動行為嚴格一致。在公交車上檢測上車人數(shù)時，因為人流的差異因素太多，所以會影響系統(tǒng)的可靠性。主要的影響因素包括以下幾個方面：人的移動速度不一致；可能有 幾個乘客緊挨在一起，沒有空隙，可能會誤認為是一個人；每個人的高矮胖瘦不一致；乘客上車可能不是按順序依次上次，可能有時兩個人并排在一起；個別乘客攜帶物品，系統(tǒng)可能把物品也判斷成是一個人等等。 為了解決上述問題，系統(tǒng)處理時不是使用單一的一對光電開關(guān)，而是使用多對開關(guān)矩陣，開關(guān)使用越多，準確度越高，但是也