基于短消息的智能公交指示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
加入技術(shù)交流群
公交系統(tǒng)以其運(yùn)載量大、運(yùn)送效率高、能源消耗低、相對(duì)污染小、運(yùn)輸成本低等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被世界各國(guó)公認(rèn)為解決大、中城市交通問(wèn)題的最佳策略，同時(shí)也是城市賴(lài)以生存的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一。但由于多種原因，致使公交車(chē)輛運(yùn)營(yíng)速度由12～14 km／h下降至4～10 km／h。新增的運(yùn)力被運(yùn)輸效率下降所抵消，公交承擔(dān)的運(yùn)量不斷減退，這無(wú)疑加劇了交通需求的不斷增加與公共交通發(fā)展相對(duì)滯后的矛盾。要解決這些問(wèn)題，必須發(fā)展能夠提高運(yùn)輸效率的公共交通，真正實(shí)現(xiàn)人的移動(dòng)，而不是車(chē)的移動(dòng)。這就要求從總體上提高公交服務(wù)水平，吸引更多乘客乘坐公交出行，減少私人交通的出行量。因此，智能公交系統(tǒng)(Intelligent Transportation System．ITS)就成了整個(gè)公交的核心。只有對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行不斷的優(yōu)化，加強(qiáng)公交系統(tǒng)的科學(xué)調(diào)度，才能提高公交的服務(wù)質(zhì)量，從而使公交的作用能夠最大程度的顯現(xiàn)出來(lái)．最終從根本上解決城市交通問(wèn)題[1，2]。
近幾年．由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和政府對(duì)公交投入力度的加大。我國(guó)智能公共交通系統(tǒng)已初現(xiàn)端倪。杭州、上海、北京、大連等城市已在部分公交線路上建成了公交車(chē)輛跟蹤調(diào)度系統(tǒng)，并安裝了電子站牌．車(chē)載GPS定位設(shè)備。從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)車(chē)輛的實(shí)時(shí)跟蹤和定位、公交車(chē)與調(diào)度室的雙向通信、以及電子站牌上實(shí)時(shí)顯示下班車(chē)位置信息等功能。上述功能使得調(diào)度過(guò)程有據(jù)可依，并可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助管理。這樣不但節(jié)約了勞動(dòng)力，減輕了勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，同時(shí)也提高了車(chē)輛運(yùn)行的正班率和服務(wù)水平，吸引了大量客流。
基于此．本文提出了一種基于GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)短消息功能的車(chē)輛定位、指示以及調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，功能強(qiáng)大．使用成本低等優(yōu)點(diǎn)。
1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理
GSM(Global system mobile)全球數(shù)字移動(dòng)系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)覆蓋最廣、系統(tǒng)可靠性最高、話機(jī)擁有量最大的數(shù)字移動(dòng)蜂窩通訊系統(tǒng)。它不但通信范圍大、系統(tǒng)運(yùn)行可靠，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用、投資少而且易普及．可減少各專(zhuān)用通訊網(wǎng)基站的重復(fù)投資建設(shè)，且各地監(jiān)控中心也很容易聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)前中國(guó)移動(dòng)GSM網(wǎng)是國(guó)內(nèi)第一大網(wǎng)，依托具有強(qiáng)大數(shù)字移動(dòng)蜂窩通信技術(shù)的GSM網(wǎng)作為車(chē)輛監(jiān)控定位系統(tǒng)的無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)可確保傳輸通道的可靠性。而短消息方式是GSM的一種便捷的數(shù)據(jù)通信方式。采用GSM的短消息作為智能公交系統(tǒng)的無(wú)線傳輸方式，可選用的通信模塊有Siemens公司的TC35等。其具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示[3，4]。
 |
|---|
系統(tǒng)的具體操作為：當(dāng)公交車(chē)輛到達(dá)站臺(tái)，且語(yǔ)音報(bào)站器同時(shí)被按下。系統(tǒng)便通過(guò)TC35發(fā)送當(dāng)前到達(dá)站點(diǎn)的信息。調(diào)度中心以及下一站的智能公交指示系統(tǒng)收到該信息后將加以顯示，這樣．調(diào)度中心以及乘客就可以知道此時(shí)該車(chē)輛所處的站點(diǎn)，從而使調(diào)度中心能夠跟蹤調(diào)度該車(chē)輛．同時(shí)乘客也可以知道該車(chē)輛到達(dá)下一站的大概時(shí)間。
顯然，本文所介紹的智能公交指示系統(tǒng)所利用的就是短消息接收和顯示功能。短消息的接收以及內(nèi)容的提取可由TC35和單片機(jī)協(xié)同完成，兩者可通過(guò)RS232串口實(shí)現(xiàn)通信。TC35是Siemens公司推出的新一代無(wú)線通信GSM模塊，可以快速安全可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)傳輸、語(yǔ)音傳輸、短消息服務(wù)(Short Message Service)和傳真。而顯示部分則可由發(fā)光二極管完成，功能更為強(qiáng)大的顯示單元如液晶顯示屏等將在今后繼續(xù)加以改進(jìn)。
2 基于TC35的實(shí)現(xiàn)方法
TC35模塊的功能框圖如圖2所示，該模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF連接器、天線接口這六部分組成。作為T(mén)C35的核心，基帶處理器主要處理GSM終端內(nèi)的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)信號(hào)，它涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有的模擬和數(shù)字功能。在不需要額外硬件電路的前提下。它還可支持FR、HR和EFR語(yǔ)音信道編碼。[5]
 |
|---|
本系統(tǒng)主要用到的AT指令為讀取以及刪除短消息這兩條，具體如下[6]：
第一條是TC35模塊讀取短消息的主要命令，其格式是：AT+CMGR=<index>，其中index表示短消息存放的位置。假設(shè)要讀取第二條短信，則index=2。那么在PDU格式下有：
發(fā)送：AT+CMGR=2(讀取第二條短信)
回答：+CMGR1，，22
891683108504705F0040D91683165874890F400086040428160220002963F
OK
在TEXT文本格式下：
發(fā)送：AT+CMGR=2(讀取第二條短信)
回答：+CMGR：“ REC READ” ，“ +8613567884094”，，“06／04／24，18：06：22+00”
OK
整個(gè)過(guò)程可在串口調(diào)試器上顯示出來(lái)，具體見(jiàn)圖3所示。
 |
|---|
第二條是刪除短消息的命令，其格式是AT+CMGD=<index>，這里，index亦表示短消息儲(chǔ)存的位置。例如：
發(fā)送：AT+CMGD=3(刪除第三條短信息)
回答：OK
通過(guò)以上各項(xiàng)指令的測(cè)試后即可了解具體收短信的過(guò)程。用單片機(jī)來(lái)控制TC35收取短信息的過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是發(fā)送指令以及如何判斷指令發(fā)送成功的過(guò)程。所以，此部分的重點(diǎn)是對(duì)單片機(jī)編程。具體過(guò)程是先對(duì)TC35模塊初始化，本設(shè)計(jì)只需用TEXT文本格式接收就行了，并不需要接收PDU格式的編碼(這將作為今后考慮的重點(diǎn))；接著是對(duì)TC35設(shè)置新短消息提示命令，以便收到短信時(shí)提示短信具體存儲(chǔ)在哪個(gè)位置。從而方便我們正確收取所需短信的內(nèi)容：完成這兩個(gè)步驟后．就可以通過(guò)收短信命令來(lái)顯示SIM卡里的短信內(nèi)容了。本設(shè)計(jì)需要考慮這樣一個(gè)問(wèn)題：在所使用的SIM卡中。其容量是有一定限度的，而且在短信滿的時(shí)候，SIM卡將無(wú)法收到短信，所以，還應(yīng)考慮使用短消息來(lái)刪除命令。即當(dāng)讀取完一條短信內(nèi)容后立即對(duì)該短信進(jìn)行刪除。此外，在本設(shè)計(jì)最后的任務(wù)中．還需要將該消息的內(nèi)容正確的顯示在發(fā)光二極管上面．所以還需要用到一個(gè)顯示程序。
3 結(jié)束語(yǔ)
本文介紹的基于GSM短消息系統(tǒng)的智能公交指示系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，非常適合于現(xiàn)代智能公交系統(tǒng)。由于本次設(shè)計(jì)受到時(shí)間和器件的局限。所以作者在這里只是完成了一個(gè)簡(jiǎn)單的智能公交所采用的一些電路原理，若要更深入的研究智能公交。還可以從以下幾方面進(jìn)行改進(jìn)：
(1)短消息發(fā)送內(nèi)容的多樣化。本文的短消息以文字為主，但為了適應(yīng)信息多樣化的特點(diǎn)，今后還應(yīng)該開(kāi)發(fā)多媒體消息的傳送乃至實(shí)時(shí)視頻的發(fā)送系統(tǒng)。
(2)顯示單元的多樣化?？梢允褂每捎|摸液晶顯示屏、無(wú)線LED動(dòng)態(tài)顯示模塊等多功能顯示設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)更多的互動(dòng)功能。
(3)調(diào)度中心調(diào)度功能的自動(dòng)化。通過(guò)開(kāi)發(fā)相關(guān)的調(diào)度軟件，以便根據(jù)實(shí)時(shí)路況，以及車(chē)輛運(yùn)行等情況來(lái)自動(dòng)調(diào)度公交運(yùn)行，有效提高公交效率。
評(píng)論