CN101105529B

CN101105529B - 一种公交定位方法及其系统

Info

Publication number: CN101105529B
Application number: CN2007101226359A
Authority: CN
Inventors: 刘轶; 仝庆贻; 韩静
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-07-10
Filing date: 2007-07-10
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2027-07-10
Also published as: CN101105529A

Abstract

本发明涉及一种公交定位方法及其系统，其中方法包括公交站无线站台牌(1)发射标示信号标识信号；公交车车载定位模块(2)接收识别标识信号并通过公用无线网络将对应定位信息发送给公交系统定位管理中心；公交系统定位管理中心(5)汇总信息发送给各对应公交站无线站台牌并显示；系统包括多个具标识信号发射和无线终端功能的无线站台牌(1)、多个具标识信号接收和无线终端功能的车载定位模块(2)以及与公用无线网络(3)连接的公交系统定位管理中心(5)。这种方法及其系统采用沿固定路线行进的简单定位方式，结合现有无线网络，使乘客通过无线站台牌显示装置就可以了解自己所等待公交车辆的具体运行位置，技术成熟、投资小且容易建设。

Description

一种公交定位方法及其系统

技术领域

本发明涉及无线定位和数字公交，具体涉及一种公交定位方法及其系统。

背景技术

当前移动通信技术已经日臻成熟，从最初的第一代模拟移动通信技术，到目前得到广泛应用的GSM，CDMA第二代数字移动通讯技术，再到已经技术成熟，并且开始大规模推广的第三代移动通信技术，如WCDMA，CDMA2000和TDSCDMA等。在通信质量、通信速率和通信业务上都有了长足的发展，移动通信的发展可以说是日新月异。另一方面，对于乘客来讲，了解自己所等待的公交车辆运行到了什么位置是一个很迫切的需求，但是目前我国的公交显示系统总体说比较落后，即使在大城市也没有面向广大乘客的成熟的交通信息显示系统。而公交运营系统资金紧张是一个问题，此外想在一个大中城市建立一个全面的公交显示系统，还要面临铺设线路难度大，网络建设投资高，技术不成熟等等因素的限制。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种公交定位方法及其系统，能利用现有的无线通信网络建立全面的公交显示系统。

本发明的上述第一个技术问题这样解决，提供一种公交定位方法，包括以下步骤：

1.1)位于公交站的无线站台牌发射各自标识信号；

1.2)位于移动公交车上的车载定位模块接收识别所述标识信号并通过公用无线网络将对应定位信息发送给公交系统定位管理中心；

1.3)公交系统定位管理中心接收并汇总带车载定位模块的各公交车定位信息，并将所述各公交车定位信息发送给对应各无线站台牌并由其显示或广播；

所述步骤1.2)和1.3)中的发送是通过短信、彩信或IP多媒体子系统(IMS)消息进行发送。

按照本发明提供的定位方法，所述无线站台牌发射是可配置的间歇式、覆盖站台区域发射。

按照本发明提供的定位方法，所述发射是5-15秒/次。

按照本发明提供的定位方法，所述范围是10-20米。

按照本发明提供的定位方法，所述识别是通过将接收的所述标识信号与预存于该车载定位模块内的一个/本线路无线站台牌列表中包括的所有标识信号进行比较，判断出是否本线路无线站台牌，并将标识信号解析为对应无线站台牌数字ID。

按照本发明提供的定位方法，所述对应定位信息是公交车本线路停靠公交站上的无线站台牌数字ID，其他无线站台牌数字ID不发送，所述公交系统定位管理中心预存所有线路无线站台牌列表集合，其中任一个与该线路公交车上的车载定位模块内的一个/本线路无线站台牌列表一致。

按照本发明提供的定位方法，所述步骤1.2)具体是：位于移动公交车的车载定位模块从所述标识信号中根据其与识别本线路无线站台牌并将对应公交站的数字ID通过短信发送给公交系统定位管理中心。

按照本发明提供的定位方法，所述发送给对应各无线站台牌是根据预存于公交系统定位管理中心的各线路无线站台牌列表将每个公交车的定位信息发送给该公交车本线路停靠公交站上的无线站台牌，而其他公交站上的无线站台牌不发送，这样可以节省需要发送的信息。

按照本发明提供的定位方法，所述车载定位模块的线路无线站台牌列表和所述无线站台牌数字ID可以配置。

按照本发明提供的定位方法，所述配置采用空中下载OTA方式。

本发明的上述另一个技术问题这样解决，提供一种公交定位系统，包括：

多个带标识信号发射单元和各自SIM/USIM卡的无线站台牌，位于各公交站，用于发射各自标识信号和接收并显示公交系统定位管理中心经公用无线网络发送的停靠该公交站的各线路公交车定位信息；

多个带标识信号接收单元和各自SIM/USIM卡的车载定位模块，一一对应公交车，用于接收所述标识信号并通过公用无线网络向公交系统定位管理中心发送各自定位信息；

公交系统定位管理中心，接收来自所述车载定位模块的定位信息并将汇总信息通过公用无线网络发送给对应的无线站台牌；

公用无线网络，覆盖所有公交线路，接收和转发所述定位信息；

所述无线站台牌(1)还包括与显示装置连接的短信接收单元，所述车载定位模块(2)还包括与所述标识信号接收单元连接的短信发射单元，所述公用无线网络(3)包括短消息中心(4)，所述公交系统定位管理中心(5)通过短信网关连接所述短消息中心(4)。

按照本发明提供的定位系统，所述无线站台牌还包括车辆信息显示装置。

按照本发明提供的定位系统，所述无线站台牌还包括声音装置。

按照本发明提供的定位系统，公用无线网络接收和转发所述定位信息包括但不限制于通过短信、彩信或IMS消息进行发送。

按照本发明提供的定位系统，所述公用无线网络包括GSM、CDMA、WCDMA或TD-CDMA中的任一种。

本发明提供的一种公交定位方法及其系统，充分利用现有的无线通信网络，结合沿固定路线行进的点定位方式，包括位于公交站的无线站台牌发射各自标识信号和位于移动公交车上的车载定位模块接收该所述标识信号，这样使乘客通过无线站台牌显示装置就可以了解自己所等待的公交车辆运行到了什么位置。这种方法及其系统技术成熟、投资小且容易建设。

附图说明

下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。

图1是本发明公交定位系统结构示意图。

具体实施方式

首先，说明本发明公交定位系统：

如图1所示，该系统包括多个无线站台牌1、多个车载定位模块2、无线网络3、短消息中心4和公交系统定位管理中心5，其中：

车载定位模块2：车载定位模块2安装在需要定位的公交车上面，是移动终端的一个简化体，它只需要具有移动终端的小部分功能，主要就是收发短信的功能和接收公交系统定位管理中心发送的参数配置信息。另外在车载定位模块射频部分还需要增加接收无线站台牌发送的标识信号的射频部分。车载定位模块需要插入SIM/USIM卡，具有普通移动终端一样的号码。

无线站台牌1：无线站台牌1具有移动终端和显示两个部分的功能。无线站台牌的移动终端功能主要体现在接收定位信息，接收参数配置信息以及广告信息，可以屏蔽掉移动终端的通话等其它功能。无线站台牌的移动终端部分需要插入SIM/USIM卡，具有普通移动终端一样的号码。无线站台牌的显示功能，则主要是根据接收到的定位信息来显示正在线路上运行的公交车的位置，帮助乘客了解公交车的运行状态，掌握等候时间。此外还可以显示公交系统发送的显示信息，如某线路公交车的始发时间和结束时间。还可以插播接收到的新闻或者广告消息。根据无线站台牌制作成本的高低，无线站台牌可以做成液晶屏幕的整副地图显示，也可以做成低成本的LED闪烁的方式。另外无线站台牌1需要具有按照规定的频率和格式发射标识信号的功能。

公交系统定位管理中心5：公交系统定位管理中心5为整个公交定位系统的控制中心，其负责接收每个公交车上的车载定位模块发送的定位消息，并且根据管理的数据列表将定位消息按照规定格式发送到相关的无线站台牌。公交系统定位管理中心还负责无线站台牌显示信息和广告信息的管理。此外还需要管理两个数据列表：其一是车载定位模块的号码同公交车线路以及公交车的对应关系列表，其二是某条公交线路上所有的无线站台牌号码列表。当列表的内容发生变化时，公交系统定位管理中心可以通过OTA将相关信息配置给公交车上的车载定位模块

第二步，说明本发明公交定位关键：

(一)定位原理

提到移动终端的定位，大家首先想到的是AGPS定位。但是使用AGPS，每部手机都需要增加GPS模块，导致成本过高；AGPS的定位算法也过于复杂，导致目前很多移动网络本身都不支持AGPS的定位算法；虽然AGPS本身的定位精度很高，但是需要同地图对应好，需要对地图进行仔细的校准，否则定位精度较难保证。正是因为这些原因，导致了AGPS的应用并不广泛。

鉴于上面的几个原因，在本方案中不采取AGPS定位方法。根据公交车线路固定的特点，采用车载定位模块接收无线站台牌定时发送的标识信号的方式实现定位功能。

所谓的标识信号，就是无线站台牌在规定的频点上，通过天线定时发送规定格式的带有自己标识的无线信号。定时发送的时间可以通过OTA进行配置，一般选择5-15秒，可以通过统计公交车路过该无线站台牌的时间来确定。另外还需要保证无线站台牌标识信号的覆盖范围不能太大，只要覆盖站台区域即可，例如15米的覆盖范围。这样在公交车进站停车时就可以接收到无线站台牌发射的标识信号。

(二)接收标识信号

安装在公交车上的车载定位模块随时监控规定的频点，准备接收无线站台牌发送的标识信号。如果成功接收标识信号，车载定位模块将按照规定的消息格式解析出无线站台牌ID。

(三)发送定位信息到公交系统定位管理中心

当公交车上的车载定位模块，成功的接收无线站台牌发送的标识信号并且成功解析出该无线站台牌的ID之后，需要同预先配置在车载定位模块中的无线站台牌ID列表进行比较，该列表中列举的是该公交车线路途经的无线站台牌ID，可以通过OTA进行配置。如果发现接收到的无线站台牌ID不在该列表之内，说明接收到了无效的无线站台牌标识信号，直接丢弃。如果接收到的无线站台牌ID在该列表之内，说明公交车已经进入自己线路上的某个无线站台牌区域，车载定位模块将接收到的无线站台牌ID通过短消息发送到公交系统定位管理中心。

(四)发送定位信息到沿线无线站台牌

公交系统定位管理中心在接收到某个公交车上的车载定位模块发送的定位短消息之后，首先查找车载定位模块号码同公交车线路的对应关系列表，确定发送定位消息的车载定位模块归属于哪条公交线路。之后向该条公交线路的所有无线站台牌发送该定位信息。

(五)定位信息显示

无线站台牌接收到公交系统定位管理中心发送的定位短消息之后，解析出定位消息中的公交车线路名称合和无线站台牌ID，就可以得知该线路的某个公交车已经到达无线站台牌ID所对应的站台，从而在公交系统显示牌上的相应的无线站台牌位置显示该公交车线路，乘客就可以知道该线路的某辆公交车已经到达该站。对于无线站台牌的具体显示方式，不在本专利的讨论范围之内。

(六)参数配置

通过空中下载over the air(简称OTA)对车载定位模块和无线站台牌的参数进行配置，当公交车线路发生改变等情况时可以很方便的对如下参数进行更新配置。OTA的方式可以参考OMA等标准或者自行定义。可以配置的参数如下：

①无线站台牌ID

②标识信息发送的时间间隔

③无线站台牌标识信号发射强度调整(调节覆盖范围)

④车载定位模块的公交线路上所有无线站台牌的ID列表。

进一步，详细说明本发明方法，具体包括以下步骤：

步骤1：无线站台牌发送标识信号

标识信号格式定义举例如下，可以根据情况自行定义：

BYTE	赋值	说明
			BYTE1	0xFF	同步比特

BYTE2	0xFF	同步比特
			BYTE3	0xFF	同步比特
BYTE4	0x01	消息标识
			BYTE5		无线站台牌ID
BYTE6		无线站台牌ID
			BYTE7		奇偶校验比特

3个BYTE的同步比特，用于车载定位模块有效的捕捉标识信号。

消息标识用来指示该消息为标识消息。通过此BYTE，可以扩展其它的命令消息。

无线站台牌ID使用两个字节进行表示。BYTE5为低8位字节，BYTE6为高8位字节。

奇偶校验比特为上面所有字节(BYTE1-BYET6)对应比特位的奇偶校验和，终端接收到标识信息后，会重新计算奇偶校验比特，同接收到的奇偶校验比特进行比较，如果不相同说明接收存在误码，丢弃该标识消息。

标识信号经过调制后在指定的频点上，通过无线站台牌的发射天线按照配置的时间间隔进行发送。调制方式在本专利中不做规定，考虑到公交定位系统的民用特性，建议采用简单的正弦波调制即可。

步骤2：接收无线站台牌发送的标识信号

安装在公交车上的车载定位模块随时监控标识信号的发射频点，准备接收无线站台牌发送的标识信号。当公交车靠近站台(无线站台牌)时，进入了无线站台牌的标识脉冲发射信号覆盖范围，则车载定位模块就可以成功接收无线站台牌发射的标识脉冲发射信号。

步骤3：车载定位模块发送定位信息到公交系统定位管理中心

需要事先为公交系统定位管理中心分配一个短消息号码，发送到该号码的短消息，短消息中心将转发给公交系统定位管理中心。

在公交车上的车载定位模块成功的接收无线站台牌发送的标识信号并且成功的解析出该无线站台牌的ID之后，需要同预先配置在车载定位模块中的该条线路上的无线站台牌ID列表进行比较，做这个比较的原因是沿途可能接收到不属于该条线路的无线站台牌发送的标识信号。如果发现接收到的无线站台牌ID不在该列表之内，则说明接收到了无效的无线站台牌的标识信号，直接丢弃。如果接收到的无线站台牌ID在该列表之内，说明公交车已经进入自己线路上的某个无线站台牌区域，车载定位模块将接收到的无线站台牌ID通过短消息发送到公交系统定位管理中心。

步骤4：公交系统定位管理中心发送定位信息到沿线无线站台牌

公交系统定位管理中心需要维护每个车载定位模块的号码同公交线路以及每个公交车的对应关系列表，还有各个公交线路上的无线站台牌ID列表。

公交系统定位管理中心在接收到某个公交车上的车载定位模块发送的定位短消息之后，首先查找车载定位模块号码同公交车线路的对应关系列表，这样就可以知道发送定位消息的车载定位模块(公交车)归属于哪条公交线路。通过查询该条公交线路上的无线站台牌ID列表，则可以得知所有的在该条公交线路上的无线站台牌的号码，之后公交系统定位管理中心向该条公交线路的所有无线站台牌发送该定位信息。

之所以将定位短消息首先发送到公交系统定位管理中心，再由公交系统定位管理中心转发到公交线路上的无线站台牌，而不是由公交车的车载定位模块直接发送给公交线路上的无线站台牌，是为了公交系统定位管理中心可以总体掌握公交系统的定位信息，管理者可以在公交系统定位管理中心查询每部公交车的位置信息。

公交系统定位管理中心发送到沿线无线站台牌的定位短消息格式举例如下，可以根据情况自行定义：

公交车线路名称+无线站台牌ID

步骤5：定位信息显示

无线站台牌接收到公交系统定位管理中心发送的定位短消息之后，解析出公交车线路名称和无线站台牌ID，就可以得知该线路的某个公交车已经到达无线站台牌ID所对应的站台，从而在公交系统显示牌上的相应的无线站台牌位置显示该公交车线路，乘客就可以知道该线路的某辆公交车已经到达该站。对于无线站台牌的具体显示方式，不在本发明的讨论范围之内。

最后，应当理解的是，对本发明技术所在领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其构思进行相应的等同改变或替换，而所有这些改变或替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种公交定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

1.1)位于公交站的无线站台牌(1)发射各自标识信号；

1.2)位于移动公交车上的车载定位模块(2)接收识别所述标识信号并通过公用无线网络将对应定位信息发送给公交系统定位管理中心(5)；

1.3)公交系统定位管理中心(5)接收并汇总带车载定位模块的各公交车定位信息，并将所述各公交车定位信息发送给对应各无线站台牌(1)并由其显示或广播；

2.根据权利要求1所述定位方法，其特征在于，所述无线站台牌(1)发射是可配置的间歇式、覆盖站台区域发射。

3.根据权利要求1所述定位方法，其特征在于，所述识别是与预存于该车载定位模块(2)内的本线路无线站台牌列表比较识别本线路无线站台牌；所述对应定位信息是本线路停靠公交站上的无线站台牌(1)数字ID。

4.根据权利要求1所述定位方法，其特征在于，所述发送给对应各无线站台牌(1)是根据预存于公交系统定位管理中心(5)的各线路无线站台牌列表将每个公交车的定位信息发送给该公交车本线路停靠公交站上的无线站台牌(1)。

5.根据权利要求3所述定位方法，其特征在于，所述车载定位模块(2)的线路无线站台牌列表和所述无线站台牌(1)数字ID可以配置。

6.根据权利要求5所述定位方法，其特征在于，所述配置采用空中下载(OTA)方式。

7.一种公交定位系统，其特征在于，包括：

多个带标识信号发射单元和各自SIM/USIM卡的无线站台牌(1)，位于各公交站，用于发射各自标识信号和接收并显示公交系统定位管理中心(5)经公用无线网络发送的停靠该公交站的各线路公交车定位信息；

多个带标识信号接收单元和各自SIM/USIM卡的车载定位模块(2)，一一对应各自公交车，用于接收所述标识信号并通过公用无线网络(3)向公交系统定位管理中心(5)发送各自定位信息；

公交系统定位管理中心(5)，接收来自所述车载定位模块(2)的定位信息并将汇总信息通过公用无线网络(3)发送给对应的无线站台牌(1)；

公用无线网络(3)，覆盖所有公交线路，接收和转发所述定位信息；

8.根据权利要求7所述定位系统，其特征在于，所述公用无线网络(5)包括GSM、CDMA、WCDMA或TD-CDMA中的任一种。