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RFlD在城市智能公共交通系统中的应用

已有 1038 次阅读 2009-09-18 16:31 标签: RFlD 公共交通智能系统应用

改革开放以来，我国城市公共交通有了较快发展，但随着经济的发展和城市的扩大，一些城市交通拥堵、出行不便等问题日益突出，严重影响了人民群众的正常生活和城市的发展。优先发展城市公共交通，不仅是缓解城市交通拥堵的有效措施，也是改善城市居住环境，促进城市可持续发展的必然要求。

加强城市公共交通的科学基础和应用研究，推动以智能交通为重点的城市公共交通行业科技进步，要利用高新技术对传统城市公共交通系统进行改造，以现代通信、信息技术为依托，促进出行者、交通工具、交通设施以及交通环境各要素间的良性互动，形成信息化、智能化、社会化的新型城市公共交通系统。

1 国内外城市智能公共交通系统现状

智能交通系统(Intelligent Transportation System)是利用最尖端的电子信息技术，形成人员(包括驾驶员和管理者)、公路和车辆三位一体的新公路交通系统的总称。ITS能够利用现有的道路设施，减少交通拥挤，加强对车辆的集中管理和调度，为驾驶员提供足够的交通信息，实现人、车、路的密切结合和和谐统一，这将极大地提高交通运输效率，保障交通安全，增强行车的舒适性，改善环保质量，提高能源的利用率，为此ITS已经引起各国的重视。

在ITS中，一个关键的问题就是要准确地知道车辆当前所在的位置，这个问题通常采用GPS(Global Positioning System)技术解决。GPS是美国维护的卫星全球定位系统，它可以为地面用户提供精确的二维位置、二维速度和时间。它由24颗距地面2万多公里的人造地球卫星组成，形成对地面的连续、均匀覆盖。GPS定位的特点是全天候、实时性和高精度，因此倍受测量和导航用户的青睐。但是在实际环境中，常常发生GPS信号受遮挡而使接收机无法定位的情况。特别是在信号精度受到控制后，直接影响测量结果。为此，提出应用RFID、GPRs和行驶距离测量仪构成的城市公共汽车自主定位系统，解决匕述问题。

2 城市公共汽车自主定位系统

1．系统分析

城市公共汽车交通运输具有以下明显特征。

(1)每条线路配置专用车辆。

(2)车辆在指定的路线上行驶。

(3)始发站至终点站之间距离固定不变。

2．RFID系统组成和工作原理

最基本的RFID系统由以下几个部分组成。

(1)标签(Tag，即射频标签)：由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。

(2)读写器：读取或写入标签信息的设备。

(3)天线：在标签和读取器问传递射频信号。

系统的基本工作流程是：读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频标签获得能量被激活；射频标签将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到读写器，读写器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。读写器的控制单元的功能包括：与应用系统软件进行通信，并执行应用系统软件发来的命令；控制与射频标签的通信过程(主一从原则)；信号的编解码。对一些特殊的系统还有执行反碰撞算法，对射频标签与读写器间要传送的数据进行加密和解密，以及进行射频标签和读写器间的身份验证等附加功能。

从上述分析得知，在公共汽车站及必要的建筑物上(如过街大桥、广告牌等)设置无源卡标签(Tag)，使用车载RFID读写器收集位置信息，与车载行驶距离检测仪的测量数据，通过GPRS系统实时传输。上传数据经由航位推算，克服临时更改行驶路线所产生的误差。自主定位车辆运行调度系统一般都由定位系统、通信系统以及运行管理系统组成。

3 系统设计

1．系统研究内容

(1)自主定位车辆运行调度系统体系结构：分析系统的特点、功能、系统划分、网络拓扑结构、运行机制以及数据传输方式等，系统拓扑结构见图11.22，功能划分见图11.23，模块划分见图11.24。