CN100557655C - 一种智能公交系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能公交系统，尤其涉及一种基于WiMAX的智能公交系统，该系统包括：智能数字公交站亭、车载系统、智能公交调度中心，同时，该系统还包括用于实现智能数字公交站亭、车载系统、智能公交调度中心之间信息交互的WiMAX无线城域网。利用本发明提供的基于WiMAX的智能公交系统能够保证车辆及站亭信息实时传送，同时，能够满足车载及站亭高带宽多媒体应用需求。

Description

一种智能公交系统

技术领域

本发明涉及智能公交系统，具体涉及一种基于全球微波接入互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称WiMAX)的智能公交系统。

背景技术

随着全球通信市场的蓬勃发展，通信领域的业务类型以及用户数量都大大增加，而对网络设备的需求量也随之提高。但是，土地资源的紧张使得通信线缆的铺设出现困难，进而给网络设备的增加带来较大阻力。基于上述有线通信网络中出现的问题，无线宽带接入(BWA)技术应运而生。为了加快BWA技术的应用，2001年12月，电气和电子工程师协会(IEEE)颁布了用于在城域网中提供最后一公里无线宽带接入的IEEE 802.16标准、以及使用该标准的WiMAX网络。

WiMAX一出现就着眼于电信级的运营，重点解决互操作性和部署成本等，尤其是对互操作性，成立了专门的组织进行测试和认证(WiMAX认证实验室)，这样运营商可以根据自己的需求选择供应商和设备。因此基于802.16标准的WiMAX作为一种标准的无线接入技术，必将产生深远影响。

另外，目前的802.16标准只定义了物理层和MAC层，缺少端到端的网络；所以，WiMAX主要定位在无线高速数据接入。

智能公共交通系统(APTS)是利用GPS(卫星定位)、GPRS(通用无线分组业务)、GIS(电子地图)以及计算机信息处理等技术，对公交车辆、线路的营运和服务进行实时监控和智能化调度指挥。同时，该系统还可以与城市道路交通信号管理系统、道路网络实时监控系统等衔接，将道路状况、乘车资讯和服务信息通过智能数字公交站亭、公交车上的电子显示屏进行实时发布，供每位出行的乘客参考。

现有技术中，提供了一种智能数字公交站亭系统(简称DBS系统)，该系统由智能数字公交站亭、车载终端和信息管理中心三个部分组成。它通过利用专用无线短程通信技术(DSRC)、嵌入式计算机控制技术以及LED安全显示等多种信息技术手段，有机地将公交车辆、候车乘客和公交站亭结合在一起，彻底地改变了人们的候车方式，为广大乘客提供实时车辆到站预报、公交管理以及天气预报、政府公告等实用周到的信息服务。

当安装有车载设备的公交车辆驶进公交车站时，车载设备通过专用短程数据通讯DSRC技术与智能数字公交站亭进行双向数据通信；然后，智能数字公交站亭将实时采集到的公交车辆的到站信息通过GPRS传送到信息管理中心，信息管理中心利用专有的算法进行数据处理，计算出该车辆到达后续车站所需的时间，并及时将此信息发送到后续相关站亭上的LED显示屏进行显示，从而完成车辆的实时到站预报。同时，信息管理中心也能根据传来的行驶数据结合先进的地理信息系统(GIS)计算出整套公交系统的状态和每个个体的状态，形成完整的公交车辆运营监控系统。

DSRC技术主要涉及两种设备：路边设备RSU(Road-Side Unit)和车载设备OBU(0n-Board Unit)。采用DSRC，机动车辆(装有OBU)在中速(50～60Km/h)情况下通过装有RSU的路段时实现车辆和路边设备RSU的数据交换。

现有智能数字公交站亭系统主要存在以下缺点：1、市政建设和道路建设频繁，导致车载终端和智能公交站亭联系被切断，信息管理中心无法获得车辆运行信息，造成无法准确监控车辆，预报信息不准确。2、各线路车辆调换，车辆大修，导致车载终端被调乱，信息管理中心无法正确调度车辆。需要技术人员对当天营运车辆重新编码，非常繁琐，增加了维护成本。3、采用GPRS无法满足多媒体应用中高带宽需求。GPRS只能提供170Kbps带宽，无法满足高带宽的车载多媒体系统和站亭多媒体系统要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于WiMAX的智能公交系统，以解决车辆信息依赖智能数字公交站亭以及车载终端编号的问题，同时，也用以满足车载多媒体和站亭多媒体应用中的高带宽需求。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种智能公交系统，包括：智能数字公交站亭、车载系统、智能公交调度中心，同时，该系统还包括用于实现智能数字公交站亭、车载系统、智能公交调度中心之间信息交互的WiMAX无线城域网。

所述WiMAX无线城域网包括WiMAX移动无线城域网及WiMAX固定无线城域网，所述WiMAX移动无线城域网用于车载系统和智能公交调度中心的信息交互，所述WiMAX固定无线城域网用于智能数字公交站亭与智能公交调度中心的信息交互。

所述智能数字公交站亭系统含有站亭多媒体系统、站亭监控系统、站亭查询系统以及WiMAX固定终端，由所述WiMAX固定终端实现智能数字公交站亭系统与WiMAX固定无线城域网的无线接入。

所述车载系统含有全球卫星定位系统、车载多媒体系统、车载监控系统、智能投币机以及WiMAX移动终端，由所述WiMAX移动终端实现车载系统与WiMAX移动无线城域网的无线接入。

所述WiMAX移动终端以媒体访问控制地址作为其唯一标识，且与车辆编号一一对应。

车辆编号为车牌号。

所述信息包括车辆实时信息、站亭实时信息及公共服务信息。

所述车辆实时信息由车载监控系统通过WiMAX移动无线城域网实时传送至智能公交调度中心。

所述站亭实时信息由站亭监控系统通过WiMAX固定无线城域网实时传送至智能公交调度中心。

所述公共服务信息由智能公交调度中心通过WiMAX无线城域网传送至车载系统及站亭系统。

利用本发明提供的基于WiMAX的智能公交系统，可以带来以下有益效果：1、车辆的实时信息直接通过WiMAX无线城域网传送给智能公交调度中心，调度中心能够实时了解到车辆信息，不会因为站亭位置变化，影响车辆实时信息的传送。2、通过WiMAX终端注册机制保证车辆标识的唯一性，结合车辆状态信息，当出现各线路车辆调换、车辆大修等情况，需要公交营运部门重新调整运营车辆数量及排序时，不需要技术人员对当天营运车辆重新编码，节省了维护成本。3、通过WiMAX无线城域网提供的高带宽，可以开展带宽要求高的车载及站亭实时多媒体应用，提高了城市公共交通运营的经济效益。

附图说明

图1本发明的智能公交系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明再作进一步详细的说明。

图1为本发明提供的智能公交系统结构图，如图1所示，该智能公交系统具体由智能数字公交站亭、车载系统、智能公交调度中心、WiMAX无线城域网四部分组成，其中，WiMAX无线城域网用于实现智能数字公交站亭、车载系统、智能公交调度中心之间信息交互；此外，智能公交调度中心包括智能公交信息服务系统、智能公共交通优化与设计系统。下面就系统的各个组成部分及其功能实现具休说明如下：

WiMAX无线城域网分WiMAX移动无线城域网和WiMAX固定无线城域网。WiMAX移动无线城域网用于车载系统和智能公交调度中心信息交互。WiMAX固定无线城域网用于智能数字公交站亭和智能公交调度中心信息交互，其中，WiMAX无线城域的基站用于与车载WiMAX移动终端及站亭WiMAX固定终端的无线通信，从而实现智能公交调度中心分别与车载系统、智能数字公交站亭的信息交互。

车载系统包括GPS(全球卫星定位系统)和车载多媒体视频系统、车载监控系统、智能投币机以及WiMAX移动终端。车辆通过GPS获得位置信息和时间信息，这些信息通过WiMAX网络实时传送到智能公交调度中心，由智能公交调度中心的智能公交调度系统处理，对车辆进行调度。车辆的位置信息和时间信息不再依靠DSRC，而是依靠WiMAX无线城域网进行信息传递，不会因为市政建设和道路施工造成车辆位置信息、时间信息不准确，影响调度和报站信息误差。

车载多媒体视频系统通过WiMAX网络从智能公交调度中心的智能公交信息服务系统获得信息，对公交乘客发布信息，提供多媒体娱乐、广告。基于WiMAX的移动无线城域网，能够提供超过15Mbps的带宽，大大高于GPRS/CDMA能够提供的带宽，能够提供高带宽需求的多媒体应用服务。

车载监控系统，通过安装的摄像头和传感器，将车内信息通过WiMAX网络实时传送到智能公交调度中心。智能公交调度中心可以对车辆运行情况进行实时监控，保障车辆和乘客的安全。

智能投币机能够记录乘客人数、投币金额。智能投币机和GPS向结合，可以将乘客数、投币金额、行驶路段、时间等信息通过WiMAX网络实时传送到智能公交调度中心，由智能公交调度中心的智能公交优化与设计系统进行统计分析，确定哪个时间段、哪个行驶路段的乘客人数最多，受获的金额最大，设计出最佳的公交运营模型。

为了保证车辆标识的唯一性，以解决当出现各线路车辆调换、车辆大修等情况需要对运营车辆重新编码的问题，本发明提供的智能公交系统通过WiMAX终端注册机制予以实现。所谓注册是指允许WiMAX终端(SS，subscriber station用户站)进入一个网络(WiMAX无线城域网)并且可以接收管理的过程。在本发明中，当每一车载WiMAX移动终端在进入WiMAX无线城域网时，以媒体访问控制地址(MAC地址)作为其唯一标识，并保证车辆编号(可以是车牌号)与车载WiMAX移动终端的MAC地址一一对应。系统中所有车辆的SS注册后，在调度中心显示屏上也只显示在岗车辆。对于检修车辆(不在岗)，即使该车辆的SS注册了，也不显示，对它传送来的信息全部屏蔽，不作处理。这样当公交营运部门调整运营车辆数量及排序时，不需要技术人员对当天营运车辆重新编码。

智能数字公交站亭包括站亭多媒体视频系统、站亭监控系统、站亭查询系统、WiMAX固定终端。

站亭多媒体视频系统通过WiMAX网络从智能调度中心的智能公交信息服务系统获得信息，对候车乘客提供车辆到站预报信息和其它公交服务信息，提供多媒体娱乐、广告。基于WiMAX的固定无线城域网，能够提供超过75Mbps的带宽，大大高于GPRS/CDMA能够提供的带宽，能够提供高带宽需求的多媒体应用服务。

站亭监控系统，通过站亭安装的摄像头，将车辆到站信息、候车乘客信息通过WiMAX网络实时传送到智能公交调度中心。智能公交调度中心可以对车辆到站情况、候车乘客情况进行实时监控，保障车辆和乘客的安全。由于基于WiMAX的无线城域网能够提供高带宽，所以，可以实时传送视频信息，使得智能公交调度中心看到的信息是实时、连续的。

站亭查询系统可以为候车乘客提供公交信息查询、城市电子地图查询、交通卡余额查询等功能。基于WiMAX网络的查询，由于能够提供高带宽，使得查询快捷，信息量大。

以上所述仅为本发明的一种系统结构，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种智能公交系统，包括：智能数字公交站亭、车载系统、智能公交调度中心，其特征在于，该系统还包括用于实现智能数字公交站亭、车载系统、智能公交调度中心之间信息交互的WiMAX无线城域网；

所述车载系统包括智能投币机和GPS，通过智能投币机和GPS结合，将包括乘客数、投币金额、行驶路段、时间的信息通过WiMAX网络实时传送到所述智能公交调度中心，由所述智能公交调度中心进行统计分析，设计出最佳的公交运营模型。

2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述WiMAX无线城域网包括WiMAX移动无线城域网及WiMAX固定无线城域网，所述WiMAX移动无线城域网用于车载系统和智能公交调度中心的信息交互，所述WiMAX固定无线城域网用于智能数字公交站亭与智能公交调度中心的信息交互。

3、根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述智能数字公交站亭系统含有站亭多媒体系统、站亭监控系统、站亭查询系统以及WiMAX固定终端，由所述WiMAX固定终端实现智能数字公交站亭系统与WiMAX固定无线城域网的无线接入。

4、根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述车载系统含有全球卫星定位系统、车载多媒体系统、车载监控系统、智能投币机以及WiMAX移动终端，由所述WiMAX移动终端实现车载系统与WiMAX移动无线城域网的无线接入。

5、根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述WiMAX移动终端以媒体访问控制地址作为其唯一标识，且与车辆编号一一对应。

6、根据权利要求5所述的系统，其特征在于，车辆编号为车牌号。

7、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信息为车辆实时信息、站亭实时信息或公共服务信息。

8、根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述车辆实时信息由车载系统通过WiMAX移动无线城域网实时传送至智能公交调度中心。

9、根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述站亭实时信息由智能数字公交站亭系统通过WiMAX固定无线城域网实时传送至智能公交调度中心。

10、根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述公共服务信息由智能公交调度中心通过WiMAX无线城域网传送至车载系统及智能数字公交站亭系统。

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