基于CPLD的智能公交系统设计文献综述

 2023-11-06 08:11

文献综述

智能交通系统 (Intelligent Transportation System,简称ITS) 是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。城市公交作为交通系统的一个重要组成部分,它的智能化发展也逐渐引起了人们的重视。随着经济的发展和城市的不断扩大,一些城市交通拥堵、出行不便等问题日益突出,严重影响了市民的正常生活和城市的发展[1]

智能公交是利用定位技术和无线通信技术,实现了对公交运营车辆的实时监控和可视化调度,使得车辆的满载率和公交系统的运输能力得到了提高。通过科学的调度管理,智能公交的广泛应用既可以提升城市的信息化和智能化,还可以降低其运输成本,同时还能够提高公交企业的效益。最关键的还是以人为本,便民出行。

20世纪80~90年代中期为智能交通系统(ITS)的发展阶段。西欧、北欧和日本竞相发展智能运输系统,成立了许多机构,制定并实施了开发计划。如美国的智能运输系统协会(ITSAMERICA)、欧洲共同体的交通信息与控制组织(ERTICO)、日本的路车交通智能协会以及智能运输系统国际标准化机构(ISO/TC204)等。

从90年代中期到现在,智能交通系统(ITS)研究已进入一个新的阶段。1994年第一次智能交通系统(ITS)世界大会在法国巴黎召开,以后每年举行一次,讨论ITS的研究进展和技术间的交流。到1996年,已经有难以计数的大小项目在开展,从理论规划到实际实施,从现场试验到形成产业,其发展规模和发展速度极其迅猛。人们日益认识到ITS的潜在价值,智能交通系统(ITS)已经发展成为一个综合系统。同时,智能交通系统(ITS)得到国际上的普遍承认,甚至渗透到整个信息技术领域。

近年来, 随着计算机网络技术、软件开发技术和IC卡技术的不断成熟以及 GPS卫星定位技术对民用市场的解禁,国内公交行业产品集成商和软硬件系统提供商都对智能公交调度信息系统的相关产品投入了较大的研发力度,形成了目前国内在智能公交系统产品上的不断成熟和规范它而国内公交企业也由前几年的观望不前到尝试探索,从尝试探索到经验总结,从而逐渐走上了坚定不移的实施道路它目前上海、广州、青岛、大连、石家庄、呼和浩特、南京、重庆、杭州、贵阳、珠海、深圳等多个城市己经实施了公交智能调度信息系统, 并在运行过程中产生了良好的效果, 取得了较好的经济效益和社会效益。在国内,许多城市智能公交调度信息平台的建设是由政府出资井牵头实施的, 因为随着市场经济的不断深入,城市公交运营出现了多家竞争的局面,政府要有效管理和监督考核公交企业的服务,必须建立此套系统;同时,它也可以协助政府建立科学先进的公交行业考核、评价、监督体系, 利用“GPS公交调度系统”来实现透明、实时、公平、高效的管理考核它行业管理部门可利用此系统对各公交企业全天在线的运营车数、停驶车辆、运营时间、车辆平均间距、有效运营里程、轨迹等进行全程监控,形成各类数据汇总评价报表;客流检测系统可分析出各公交企业的营收状况,为政府制定行业服务标准、补贴机制提供依据;限界行驶功能将规范公交线路专营权的实施,并可协助政府管理部门强化对客运市场的监管;轨迹回放功能可公平、公正解决客运争端,为政府对违规运营车辆处罚时提供处罚依据,同时可最大限度的提高政府管理部门的管理力度,使得用最少的管理人员,足不出户即可完成对公交车的实时动态监管。智能公交调度信息平台还可和城市其它管理部门建立沟通联动机制,与公安消防形成公安防恐、防火及安全防卫联动体系,与交警管理形成交通畅通引导应急联动体系,与城市规划部门形成城市交通规划数据共享及分析决策体系等。

智能公交系统是一个庞大的工程,智能化公交系统的建设也是个工程浩大、头绪万千的工作。目前智能公交行业存在的主要问题有: 1)目前公交智能终端设备质量良莠不齐,设备故障率高,稳定性差,数据丢失严重,不能真正满足公交智能调度运行的基础需求。 2)技术层次不齐,市场竞争秩序不完善。现在市场上很多普通GPS系统也号称可以实现公交智能调度,但实际上根本不能符合公交行业的应用特性需求,大多只能实现简单的定位监控,不能起到智能调度、运营、安全监控的作用。技术的不完善,企业的服务不完备,这些都给整个智能交通行业的发展带来了负面影响。 3)建设资金不足。现在公交公司普遍处于亏损状态,都需要政府财政补贴,但很多城市的财政补贴有限,导致公交行业要上公交智能化系统时普遍资金缺口比较大,没办法上智能化系统,或者上也是选择一些简单功能来实施,如简单的GPS定位监控。 4)公司领导不重视,不能从上至下的贯彻执行,系统形同虚设,很多只能实现简单的定位监控功能,根本没有给公交公司的整个调度运营、安全管理等方面带来较明显的提升。 5)3G网络的一些制约。虽然3G网络的推出对无线视频传输的效果起到了很大的改善作用,但是还是存在一些制约因素。技术是影响这个行业发展的关键因素,要想真正推动整个智能交通行业的发展,技术是关键。否则即使有资金,也不能实现一套完善的公交运营体系,无法达到加强对运营车辆的指挥调度、提高运营效率的目标。企业本身也需要不断研发提高自己的技术,来适应这个行业的发展,同时也促进整个行业的发展。

在智能公交系统的设计中,需要设计两个界面。一个面向乘客(即公交电子站牌),另一个面向公交车调度中心,在两个界面中,乘客和调度中心均可清晰地观察到车辆运行状况、行驶路线,并可查询各站台当前候车人数。此外,电子站牌拥有到站提示功能,以便提醒乘客及时上下车;车站候车人数过多时,调度中心将得到报警信息,以方便对公交系统的宏观调控。如图1所示。

图1 双界面显示图

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