【毕业设计】电子公交站牌的设计开题报告

本科生毕业设计（论文）开题报告题目电子公交站牌的设计姓名王正义学号20110311119指导教师张开生班级电子信息工程111所在院系职业教育师范学院毕业设计（论文）开题报告表课题名称电子公交站牌的设计课题来源科研课题课题类型理论研究类指导教师张开生学生姓名王正义学号20110311119专业电子信息工程课题的意义以及国内外发展状况课题的意义公共交通系统作为城市交通的主体，是城市肌体的动脉，因此，在大城市交通中，公交车的服务应该尽可能地做到服务周到，它的服务质量与市民们的生活息息相关，也是衡量一个城市的文明指标。但是，随着我国经济的飞速发展，城市化进程的不断加快，人们对城市基础设施的要求越来越高，传统的公交站牌已不能满足乘客对公交服务质量的更高需求。公交电子站牌作为城市智能公交的核心组成部分，它是一种集电子、通信及计算机技术于一体的系统，不但能够提高城市公交的运营效率及服务质量，还能为有关部门合理管理、科学调度提供依据。然而公共交通的复杂性严重影响了车辆运行时间，因此，研究实时精确的公交车辆到站时间在当代公交领域具有非常重要的意义和作用。国内外发展状况在智能交通研究领域，美国、英国、日本、加拿大等发达国家都投入了较大的成本，它们目前已取得了很大的成功，均处于国际领先水平。自20世纪末开始，很多国家和地区的交通部门开始利用计算机、通信、信息等技术，并将其用于车辆监控、车辆定位、无人驾驶、智能调度及交通信息获取等方面，大大地提高了公交服务质量。美国城市交通管理局UMTA已经启动了先进的公共交通系统项目ADVANCEDPUBLICTRANSPORTATIONSYSTEMS简称APTS。经过实际测试与应用，UMTA对APTS的评价为“APTS能够大大提高公共交通服务质量，使得更多的乘客选择公共交通作为出行工具，从而减少了公共交通堵塞、能源消耗、噪声污染等”。从美国联邦公共交通管理局FTA出版的“APTS发展现状”可知，美国的APTS主要从事以下三个方面的研究基于车辆动态实时信息发布、基于车辆动态实时信息调度、基于电子与通讯技术的公交车辆服务质量的提高。具体内容主要包括电子收费、车辆管理、交通需求管理、出行者信息等。其中，车辆管理主要包括车辆之间的通信、乘客上下车人数统计技术、车辆定位系统、电子地图系统、公交车辆优先通行技术。当前，美国部分研究公交车队管理系统的公司，以车辆管理系统和车辆定位系统等为基础，实现了公交车辆的实时管理运营，同时并研究出了新型系统，如PATHFLNDER。在日本，城市智能公交的发展分为3个阶段在20世纪70年代末，公交管理部门开始利用公交车辆定位系统；到80年代初，公交管理部门开始采用公共交通运行管理系统，此系统主要由三部分组成车辆运行监视、乘客自动统计、车辆运行控制；进入90年代，随着城市规模不断扩大及车辆保有量急剧上升，严重影响了城市公共交通问题，要维持车辆的正常行驶速度也显得十分困难，因此大大地降低了公交车辆的服务质量，导致许多乘客选择其它交通工具作为出行方式。为了提高公交车辆服务质量，吸引更多的乘客选择公共汽车，日本交通管理部门开发了一种先进的公交运输控制系统CTCS。它采用诱导和双向通信的方法，能够交换公交车辆与调度中心之间的信息，并将实时信息反馈给调度人员、驾驶人员、乘客等。目前，日本已建立了先进的车辆导航系统和公交管理系统。车主能够通过车辆导航系统提前查询公路畅通情况及天气等交通信息，并能够通过系统附带的电子地图及GPS服务，选择最优出行路线。而调度人员则能够通过公交管理系统查看实时公共交通运行情况，并依据实时车况调度管理公交运营。相对欧美等发达国家来说，我国的智能交通系统研究起步较晚，发展速度比较缓慢。在国家十二五计划中，实现城市智能公交已被列为了关键任务，并以北京、广州、青岛、珠海、深圳、上海等6大城市作为试点城市。以此为契机，我国的许多城市加快了智能公交的发展速度，其中，城市公交电子站牌是作为智能公交的显著发展成果。目前，深圳、大连、杭州等大城市己在部分线路的公交站点上安装了公交电子站牌，并在车辆上安装了GPS定位系统及建立了公交车辆调度系统，实现了对公交车辆的实时定位、调度及车辆预到站时间实时显示等功能。本课题的研究内容、方法、手段及预期成果本课题的研究内容本设计主要利用GPS技术实现公交车辆管理，以51单片机为开发工具进行电子公交站牌设计。将接收到的GPS卫星定位信息进行相应的处理，然后把相关的数据通过无线的发射模块发送给电子公交站牌，同时把一些信息直观的显示出来。具体研究内容如下1研究GPS卫星定位系统在车辆管理和公交系统上的应用车辆GPS定位管理系统主要是由车载GPS自主定位，能确定车辆所在的地理位置，通过通讯网络向监控调度台发送相关信息，并通过电子站牌的LCD屏幕向乘客显示线路号码、本班次及下班次的车号到站时间。2电子公交站牌系统的组成模块及主要功能特点电子公交站牌主要系统包括接收来自无线数据接收模块发来的信号、中心处理和数据的显示三个模块,基本功能应具有数据采集、位置显示、数据统计、信息显示等。3研究关于电子公交站牌系统的软硬件设计本课题的研究方法与手段本课题的研究采用的是理论分析、模拟仿真和软件调试实验的方法1对电子公交站牌的理论分析和系统的软硬件设计硬件设计在硬件设计中，主要用到的元器件包括单片机AT89C51、译码驱动芯74LS48、七段数码显示器、GPS接收机。其功能是单片机上电后自动复位，先初始化，设置好串口的波特率与发送部分往无线数据发送模块发送的速率一致，然后准备接收无线数据接收模块发来的数据。对数据进行相应的处理后，将所需要显示的数据在相应的位置进行显示。显示延时一段时间后进入准备接收数据状态，然后依次循环。显示部分单片机中心处理无线数据收发模块天线图1公交站牌系统框图软件设计以单片机AT89C51为开发工具，将接收到的来自无线数据接收模块发来的信息进行相应的处理，然后把一些信息通过数码管和发光二极管直观的显示出来。在软件设计中，主要设计的程序流程图如图2所示。系统初始化延时5秒处理译码、纠错设置波特率为24K接受数据显示开始延时10秒图2系统主程序流程图2模拟仿真和软件调试实验借助仿真软件，对设计出的系统进行模拟仿真，并对设计的程序进行调试，验证其功能。本课题的预期成果1完成对GPS卫星定位在电子公交系统中的理论分析2完成电子公交站牌的软硬件设计及总体设计方案3实现模拟仿真，软件程序调试。工作进度安排周次设计（论文）任务及要求12了解设计题目，收集有关资料34熟悉GPS定位基本理论，分析影响智能电子公交站牌的因素510完成电子公交站牌模块硬件电路设计，并实现数据无线接收显示1113优化系统设计，并进行联调1415毕业设计撰写，进行预答辩16打印毕业论文，进行毕业答辩参考文献1曾鹦李军朱晖实时信息下的乘客路径选择行为期刊论文计算机应用2013102潘宝安基于GPS/GPRS的智能公交站牌开发期刊论文硅谷2013103柴艳峰熊运余吴志红基于IMX53嵌入式公交电子站牌设计期刊论文计算机工程与设计201414文雄军刘树锟廖曙光WENXIONGJUNLIUSHUKUNLIAOSHUGUANG智能公交系统电子站牌的研究与设计期刊论文湖南师范大学自然科学学报201255田红彬吉炜寰TIANHONGBINJIWEIHUAN基于GPS的公交车智能调度与位置发布系统期刊论文电视技术2013116董永峰郭志涛谷强基于ARCGISSERVER的公交车辆监控系统的设计与实现期刊论文计算机