山东大学硕士学位论文基于扩展通信节点的智能公交预报系统研究姓名.pdf

山东大学 硕士学位论文 基于扩展通信节点的智能公交预报系统研究 姓名 刘希猛 申请学位级别 硕士 专业 控制理论与控制工程 指导教师 陈桂友 20090510 山东大学硕士学位论文 摘要 本文通过分析国内外智能公交的发展现状 根据目前国内公交预报系统存 在的问题与不足 结合海信公共交通事业部新型车载机的研发 进行了智能公 交预报系统的研究工作 智能公交系统是一个实时大信息量工作环境 要实现公交的智能化运营 必须对大量的公交运行数据进行采集分析 利用这些数据的有机结合 通过先 进的控制算法 完善智能公交系统 本文首先介绍车载终端的系统概况 分析目前车载终端功能缺陷 设计了 一款具有数据采集功能 通信功能的装置 扩展通信节点 该节点不仅可以 使车载终端获取更多的车辆运行数据 而且可以实现车辆的D S R C 通信 这对 提高公交智能预报准确性 改善整个智能公交系统运行现状具有重要意义 扩展通信节点处理器采用飞利浦公司的A R M 芯片L P C 2 3 6 4 作为处理器 L P C 2 3 6 4 片上不使用操作系统 硬件设计包括模拟量 数字量 脉冲量数据采 集模块 C A N 智能通信模块 D S R C 2 4 G H z 通信模块 R S 2 3 2 R S 4 2 2 通信模 块以及片外存储器扩展模块等部分 设计完成后 编写了硬件功能模块测试程 序进行检测 保证扩展通信节点各模块能够工作 在此硬件基础上设计并调试了数据采集通信程序 文中给出了C A N 协议 的部分简要介绍 包括第三方公司提供的应用层协议 以及公司内部自定义的 D S l 配通信协议 扩展通信节点将采集到的数据按照协议要求转义 通过R S 2 3 2 实现与车载机间的数据传输 通过专用短程无线通信实现与场站机 信号机处 扩展通信节点间的数据通信 同时 扩展通信节点也用于场站终端设备上 它 们之间使用R S 4 2 2 连接 程序设计完成后 搭建环境模拟现场测试 解决了调 试中遇到的软硬件问题 为现场测试打下坚实的基础 最后结合扩展通信节点的数据采集以及通信功能 改进原有控制方案 为 解决系统的不足与缺陷进行了理论探讨 本文采用双圈识别技术大大提升了车 载机预报站点的准确度 利用D S R C 功能解决G P S 信号丢失时的报站盲区问题 在电子站牌上 采用多信息融合 基于卡尔曼滤波理论算法的时间预测模型 山东大学硕士学位论文 利用扩展通信节点上传的车速 时间 历史数据等信息提高下 班车到站时间 预测的准确性 本文对利用这些数据提高智能公交预报系统工作性能进行了理论分析 改 进了原有的控制方法 进行相应的比较判断 如何进一步完善控制方法 实现 理论向实际应用的转换是下一步工作的重点 关键词 智能公交 自动报站 协议解析 专用短程通信 时间预测 山东大学硕士学位论文 A B S T R A C T T h i st h e s i sa n a l y z e st h ed e v e l o p m e n to fi n t e l l i g e n tp u b l i ct r a n s p o r t a t i o na t h o m ea n da b r o a d A c c o r d i n gt ot h es h o r t c o m i n g si nd o m e s t i cv e h i c l eb u ss y s t e m t h en e wr e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n tm a c h i n eo nb u sb yP u b l i cT r a n s p o r tS e r v i c e s D e p a r t m e n to fH i s e n s e t h ef o r e c a s t i n gs y s t e mi nA d v a n c e dP u b l i cT r a n s p o r t a t i o n S y s t e m A P T Si ns h o r t i sr e s e a r c h e d P u b l i ct r a n s p o r ts y s t e mi sr e a lt i m ew o r ke n v i r o n m e n tw i t hal a r g ea m o u n to f i n f o r m a t i o n M a n yd a t as h o u l db ec o l l e c t e da n da n a l y z e di nt h eo p e r a t i o no ft h e p u b l i ct r a n s p o r t a t i o n I t i s n e c e s s a r yt os t u d yt h ei n t e l l i g e n tp u b l i ct r a n s p o r t o p e r a t i o n s T h ed a t aa r eo r g a n i c e di n t e g r a t i o ni no r d e rt or e a l i z et h ea d v a n c e d c o n t r o ls t r a t e g i e s a n di m p r o v et h ep e r f o r m a n c eo f A P T S T h i st h e s i si n t r o d u c e st h ep r o f i l e so ft h es y s t e mt e r m i n a lo nb u sf i r s t l y T h e e x i s tp r o b l e m sa n dt h es h o r t a g eo ft h et e r m i n a lo nb u sa r ea n a l y z e d I no r d e rt o r e s o l v et h o s ep r o b l e m s ap o w e r f u ld a t ac o l l e c t i o na n dt r a n s m i s s i o nd e v i c ei s d e s i g n e d I ti st h ee x t e n d e dc o m m u n i c a t i o nn o d e N o to n l yd o e st h ed e v i c em a k e t h e t e r m i n a lo nb u sg a i nm o r ei n f o m m t i o n b u ta l s or e a l i z et h ec o m m u n i c a t i o nb e t w e e n v e h i c l ee q u i p m e r i ta n db u s 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t t e r 串行异步通信 V 原创性声明 本人郑重声明 所呈交的学位论文 是本人在导师的指导下 独立进行研究所取得的成果 除文中已经注明引用的内容外 本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果 对本 文的研究作出重要贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明 本声明的法律责任由本人承担 论文作者签名 亟l 孟垒 日 期 2 廛墨 翌竺 a 关于学位论文使用授权的声明 本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版 允许论文被查阅和借阅 本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索 可以采用影印 缩印或其他复制手段保存论文和 汇编本学位论文 保密论文在解密后应遵守此规定 论文作者签名 她导师签名澎 蕉叁一日期 垄鉴车载系统充分利用蓝牙模块实 现公交车定位 自动报站 数据传输以及数据无线更新等功能 针对车载系统接入站台系统的接入能力 运用排队理论建立数学模型并进行仿真分析 结果 表明该车载系统能够成功接入站台系统 8 学位论文 文雄军 基于GPS定位的智能公交服务系统研究与设计 2007 公共车辆作为广大市民出行的主要工具 是城市肌体的动脉 交通系统虽然曰益发展 但目前的智能交通系统大都用于商业运营车 尚未成功地应 用于公交车辆 传统的公交系统依然占主要市场 本论文研究并设计了一种基于GPS Global Positioning System 定位的智能公交服务系统 它包括车 载终端与电子站牌两大部份 车辆利用GPS技术得到自身的定位信息来触发车载终端进行自动报站等服务 它取代了传统的人工按键报站的方式 并将这 些定位信息通过GPRS传与调度中心并保持实时的联系 完成向调度中心汇报位置和车辆状况信息 接收和响应中心下发的命令 调度中心再将定位信息 分发给相应的电子站牌 电子站牌接到信息及时更新其显示信息 从而实现完整的自动化服务 它与广大驾驶员及乘客的生活息息相关 首先智能公交服务系统是以GPS定位技术作基础来实现自动定位 从而实现智能自动化服务 本文详细介绍了GPS的定位原理等基础知识 但由于 GPS定位受到一些地理环境等因素的影响 GPS有时会发生丢失 研究了一些补偿的方法 然后对车载终端的硬件与软件进行了研究与设计 它以C51微处理器为核心进行设计 介绍了重要模块的硬件功能 阐述了选用器件的原则及本系统 选用的重要器件 对单片机控制系统作了详细的电路设计 软件设计采用C语言编程 根据实际的需要分析了系统的功能 介绍了主程序 重要模块及中 断程序的设计 考虑了当自动报站失效时的传统按键报站方式 而且系统实现了机器自我学习的功能 接着对电子站牌进行了一系列的研究与设计 阐述了其工作原理 介绍了常用的器件及选取原则 最终完成了系统的调试及安装 实现了软件平台 其操作方便 9 学位论文 栾圣元 基于嵌入式VxWorks的智能公交车载终端的设计与实现 2009 近年来 随着我国城市居民生活水平的不断提高 城市交通供需矛盾日益突出 城市交通问题越发严重 根据目前国内外城市交通发展的经验 只 有优先发展公交事业才能有效解决城市交通问题 而公交事业的快速发展离不开