韓 雪,唐亞平

1.湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南株洲 412000

2.湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南株洲 412000

1 背景簡(jiǎn)介

我國(guó)在經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，城市的建設(shè)規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，伴隨而來(lái)的就是越來(lái)越多的人流量和車(chē)流量，這一系列的變化都給城市交通帶來(lái)了巨大的問(wèn)題。在這樣一種現(xiàn)實(shí)狀況之下，我們就必須要采取有效的措施來(lái)對(duì)這樣一些問(wèn)題加以解決，在城市內(nèi)大力優(yōu)先的發(fā)展公共交通事業(yè)，在交通管理的過(guò)程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智能化，以此來(lái)提高公共交通在運(yùn)營(yíng)過(guò)程當(dāng)中的效率和水平。

到目前為止，我們國(guó)家大多數(shù)城市中應(yīng)用最多的就是車(chē)載GPS衛(wèi)星定位技術(shù)，在少部分的城市里也采用了有射頻識(shí)別技術(shù)，實(shí)際上這些應(yīng)用范圍都是比較狹窄的，并不能夠?qū)崿F(xiàn)城市交通的全面管理。上述兩種技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的是靜態(tài)管理向動(dòng)態(tài)管理的轉(zhuǎn)變、人工管理到自動(dòng)管理的轉(zhuǎn)變，這樣一種轉(zhuǎn)變從本質(zhì)上來(lái)講是交通管理中的巨大進(jìn)步。GPS和射頻識(shí)別技術(shù)在交通管理中的應(yīng)用有著顯著的優(yōu)勢(shì)，與此同時(shí)也存在著一些不足，因此在應(yīng)用環(huán)境下效果并不是十分的理想。下文正是在這樣一種狀況下，提出將這兩種技術(shù)在交通管理中結(jié)合使用，希望通過(guò)這樣一種方式來(lái)切實(shí)提高公交智能化管理的可能性。

2 GPS技術(shù)在公交領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和不足

2.1 GPS技術(shù)在公交領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

GPS技術(shù)目前在車(chē)載方面的應(yīng)用相對(duì)而言比較成熟，因此在公交領(lǐng)域中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)也比較明顯，主要就是能夠高效而準(zhǔn)確的提供點(diǎn)線面的精確三維坐標(biāo)，與此同時(shí)還具有全天候、自動(dòng)化、精度高和效益好等優(yōu)勢(shì)。因此，GPS技術(shù)通常就被應(yīng)用在公交智能管理系統(tǒng)中來(lái)進(jìn)行車(chē)輛的自動(dòng)定位、車(chē)輛行駛信息的收集和電子站牌的建立等。在現(xiàn)代城市中，道路以及樓與樓之間的距離都比較寬，且很少有高架橋或者是隧道等的存在，因此GPS的調(diào)度就更加的靈活，在這種狀況下就能夠達(dá)到城市交通管理的要求和標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 GPS技術(shù)在公交領(lǐng)域應(yīng)用的不足

GPS技術(shù)在公交領(lǐng)域應(yīng)用的不足無(wú)疑就是體現(xiàn)在已經(jīng)建成的大城市當(dāng)中，這主要是有兩個(gè)方面的原因，一方面市區(qū)內(nèi)的樓群較多且較高，另一方面就是市區(qū)內(nèi)高架橋和隧道較多，GPS衛(wèi)星定位一旦遇到這樣一些狀況就會(huì)出現(xiàn)明顯的信號(hào)衰弱狀況，使得公交調(diào)度系統(tǒng)難以實(shí)時(shí)獲取重要的公交信息。

3 射頻識(shí)別技術(shù)在公交領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和不足

3.1 射頻識(shí)別技術(shù)在公交領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

在公交領(lǐng)域中應(yīng)用射頻識(shí)別技術(shù)主要就是能夠在不停車(chē)的情況下進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，定時(shí)定點(diǎn)的采集公交車(chē)輛進(jìn)出站以及其他方面的信息。由此我們知道，射頻識(shí)別技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就在于能夠?qū)崿F(xiàn)車(chē)載射頻卡和讀卡器的雙向交互無(wú)線數(shù)據(jù)通信，因此通信技術(shù)相對(duì)穩(wěn)定且誤碼的可能性低。

3.2 射頻識(shí)別技術(shù)在公交領(lǐng)域應(yīng)用的不足

射頻識(shí)別技術(shù)在公交領(lǐng)域應(yīng)用的不足最為明顯的一點(diǎn)就是能夠在固定的點(diǎn)上進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集和采集工作，相比GPS技術(shù)而言其局限性是非常大的。如果密集的安裝射頻識(shí)別設(shè)備，一方面是建設(shè)和維護(hù)的資金投入太大，另一方面也還是很難達(dá)到實(shí)際所需要的數(shù)據(jù)量。

4 通過(guò)GPS和射頻識(shí)別技術(shù)結(jié)合來(lái)提高公交智能調(diào)度系統(tǒng)的可靠性

上文中對(duì)GPS和射頻識(shí)別在應(yīng)用過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)和不足都予以了較為詳細(xì)的分析，在此基礎(chǔ)上我們來(lái)探討在公交智能調(diào)度系統(tǒng)當(dāng)中GPS和射頻識(shí)別技術(shù)的結(jié)合使用。我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候主要以GPS為主，射頻識(shí)別技術(shù)作為輔助技術(shù)來(lái)進(jìn)行協(xié)調(diào)工作。通過(guò)上文中的分析，我們就可以考慮在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中以射頻識(shí)別的優(yōu)勢(shì)來(lái)彌補(bǔ)GPS的不足，以此來(lái)保證GPS這樣一個(gè)主題部分的良好工作狀態(tài)。

調(diào)度指揮中心的后臺(tái)管理子系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和整理時(shí)首先采用來(lái)自于GPS的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)相對(duì)不足的狀況下再考慮來(lái)自于射頻識(shí)別部分的數(shù)據(jù)。在這樣一種設(shè)計(jì)狀態(tài)下，公交智能調(diào)度系統(tǒng)基本上就能夠保證良好的數(shù)據(jù)支持，系統(tǒng)的可靠性也就相應(yīng)的提高。其主體的構(gòu)想簡(jiǎn)述如下。

4.1 公交車(chē)載設(shè)備

在上述的設(shè)計(jì)思路下，公交需要配備的車(chē)載設(shè)備主要是包括一套GPS設(shè)備和一張射頻卡。目前市場(chǎng)上射頻卡的價(jià)格大約在80元左右，這樣一個(gè)價(jià)位相對(duì)于一套GPS設(shè)備來(lái)說(shuō)還是較便宜的，而對(duì)于系統(tǒng)可靠性的提高則是非常顯著，在這樣一種價(jià)格與性能的對(duì)比下我們就不難看出這樣一筆投入完全是值得的。

4.2 射頻信息采集傳輸設(shè)備

這樣一個(gè)設(shè)備的安裝主要是為了在GPS信號(hào)無(wú)法覆蓋或是信號(hào)相對(duì)較弱的時(shí)候代替GPS來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集工作。射頻信息采集傳輸設(shè)備的組成主要包括射頻收發(fā)天線、通信模塊和讀卡器，其工作基本原理簡(jiǎn)述如下：車(chē)載射頻卡進(jìn)入到收發(fā)天線的區(qū)域內(nèi)以后，車(chē)載射頻卡就會(huì)相應(yīng)的發(fā)出加密載波信號(hào)，這樣一些信號(hào)被天線接收以后就能夠通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)中的射頻讀卡器裝置進(jìn)行讀取、接收和處理，并在處理過(guò)程完成以后將所獲取的車(chē)載射頻卡信息發(fā)送到通信模塊當(dāng)中去，通信模塊再通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的方式與遠(yuǎn)端的讀卡服務(wù)器進(jìn)行有效的通信連接，將所收集的相關(guān)信息都傳送到地面的調(diào)度中心去。

通信模塊在進(jìn)行工作和運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程當(dāng)中主要是依托于一些數(shù)字公眾網(wǎng)來(lái)進(jìn)行通信，這樣一些網(wǎng)絡(luò)都具有IP地址的設(shè)置、讀卡數(shù)據(jù)的對(duì)比和緩存、卡號(hào)的過(guò)濾和限制以及通信超時(shí)的警告和提醒等。在通信過(guò)程中最為關(guān)鍵的就是數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕虼藶榱烁玫拇_保無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性，我們就需要為通信模塊提供必要的備份。

4.3 調(diào)度指揮中心系統(tǒng)

調(diào)度指揮中心是由多種設(shè)備共同組建而成的，包括大屏幕的電視墻、客戶(hù)端的管理計(jì)算機(jī)、發(fā)布服務(wù)器、數(shù)據(jù)接收裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、數(shù)據(jù)分析管理裝置以及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等。后臺(tái)的管理子系統(tǒng)能夠?qū)?shí)時(shí)收集到的各個(gè)線路上公交車(chē)的定位數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息都在進(jìn)行甄別和分析以后呈現(xiàn)出來(lái)，這樣就能夠保證調(diào)度指揮中心的工作人員在獲取到數(shù)據(jù)以后及時(shí)的做出反應(yīng)并相應(yīng)的給出合理的調(diào)度指令，并同時(shí)往信息發(fā)布等子系統(tǒng)中發(fā)布服務(wù)信息。除此之外，還要做好后期的數(shù)據(jù)整理、處理和儲(chǔ)存工作。

5 結(jié)論

本文主要是針對(duì)于GPS和射頻識(shí)別技術(shù)在智能公交管理系統(tǒng)中應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)與不足以及其結(jié)合使用的效果進(jìn)行了說(shuō)明和分析。

[1]蔡振輝.試論GPS和射頻識(shí)別兩種技術(shù)在智能交通管理系統(tǒng)中的結(jié)合應(yīng)用[J].廣東科技，2010(4).

[2]唐海濤，張軍.射頻識(shí)別和全球定位聯(lián)合的船舶監(jiān)控系統(tǒng)[J].中國(guó)航海，2011(9).