CN112422657A - 一种基于5g的公交车联网系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于5G的公交车联网系统，包括公交远程服务器、智能公交站模块、智能公交终端以及智慧调度模块；所述智能公交站模块用于根据不同的行车线路分配不同的候车通道、出口通道以及智能公交站牌，所述智能公交站牌设置有显示指示灯，所述显示指示灯用于显示距离当前公交车站距离最近的线路公交车，当该公交车经过该站以后，显示指示灯显示下一辆距离该公交车站距离最近的线路公交车，在公交站牌的一侧设置有候车按钮，若有人候车时按下按钮，数据传送到远程服务器，服务器将候车车站信息发送到智能公交车终端；对于公交车站的候车人数进行检测，实时发送到远程服务器，以备公交公司调度公交车发车时间提供数据信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种公交车联网系统，具体为一种基于5G的公交车联网系统，属于智能公交技术领域。
背景技术
随着经济的不断发展，越来越多的人们意识到时间对于现代人的宝贵，快速的生活节奏要求我们在每一个领域都要做到快人一步。为了让繁忙的城市变得更快，公交产业的电子信息化、智能化步伐加快，无人售票已经在国内许多城市运行，IC卡收费方式在国内大中城市普及起来，智能公交领域也在飞速发展。公交产业的快速发展提升了城市公交系统的科技水平和现代化服务能力，极大地提高了公交车辆的准点率，优化了公交车辆调度方案，方便了城市居民的出行。
现如今研究智能公交站牌的占大多数，主要效果是通过电子站牌了解途经该站点的公交车辆的实时动态信息，方便乘客了解自己等待时间，确定是否更换其他出行方式。但是智能公交站牌的发展没有基于公交车站等候人数，来确立一种智慧调度方案。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于5G的公交车联网系统，用于解决现有的智能公交系统没有根据公交车站的等候人数来确立一种新的智慧调度方案，提供更加方便快捷的公共交通出行方案。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于5G的公交车联网系统，包括公交远程服务器、智能公交站模块、智能公交终端、智慧调度模块以及定位模块；所述智能公交站模块用于根据不同的行车线路分配不同的候车通道、出口通道以及智能公交站牌，所述智能公交站牌设置有显示指示灯一，所述显示指示灯一用于显示距离当前公交车站距离最近的线路公交车，当该公交车经过该站以后，显示指示灯一显示下一辆距离该公交车站距离最近的线路公交车，在公交站牌的一侧设置有候车按钮，若有人候车时按下按钮，数据传送到远程服务器，服务器将候车车站信息发送到智能公交车终端。此外，对于公交车站的候车人数进行检测，实时发送到远程服务器，以备公交公司调度公交车发车时间提供数据信息。
所述智能公交站牌具体包括主控制单元一、显示指示灯一、候车按钮、光电传感单元以及窄带物联网单元一，所述主控制单元一用于处理光电传感单元发送的数据，并将数据发送至公交远程服务器；所述显示指示灯采用5mm草帽LED发光二极管(直径5mm)，颜色为白发红，白发黄，通电后则发出相应颜色的光，参考电压2-2.2V，长脚接正极，短脚接负极，接反不亮。短脚脚长约16mm；长脚脚长约26mm；候车按钮为独立按键，主控制单元一监测到独立按键按下，白发黄指示灯亮，提示按键成功，数据已发送至服务器；所述光电传感单元利用被检测物对光束的遮挡和反射，由同步回路接通电路，从而检测有无；物体不限于金属，所有能反射光线或对光线有遮挡作用的无体都可以被检测。无物体遮挡时开关处于断开状态，当有物体遮挡时开关闭合；所述窄带物联网单元用于提供：电源输入、输出，开/关机控制，复位重启控制，恢复出厂设置控制，模块工作指示灯，模拟音频输入、输出，UART，SIM，射频天线。
所述智能公交终端包括主控制单元、窄带物联网单元、停车按钮、定位单元以及显示指示灯，所述定位单元用于实时定位公交车的位置，并将公交车的位置反馈至公交远程服务器，所述显示指示灯采用5mm草帽LED发光二极管(直径5mm)，颜色为白发红，白发绿，通电后则发出相应颜色的光。所有指示站牌的显示灯为白发红，正极通过导线相连。停车按钮为独立按键，主控制单元监测到独立按键按下，白发红指示灯亮，提示按键成功，提醒司机需要在哪一站停车。终端接收服务器发送过来的候车数据，对于有人等候的公交车站，白发绿灯亮，提醒司机有人在该站等车。
所述智能公交站模块具体具有以下功能：
功能一：智能公交站模块对主控制单元一、显示指示灯一、候车按钮、光电传感单元以及窄带物联网单元一进行初始化，然后进入循环；
功能二：光电传感单元进行实时监测候车人数，并将实时监测的候车人数发送至公交远程服务器，公交远程服务器实时判断候车按钮是否被按下；
功能三：显示指示灯一显示距离当前公交车站距离最近的线路公交车，当该公交车经过该站以后，显示指示灯一显示下一辆距离该公交车站距离最近的线路公交车。
所述智能公交终端具体具有以下功能：
功能一：智能公交站模块对主控制单元、窄带物联网单元、停车按钮、定位单元以及显示指示灯进行初始化，然后进入循环；
功能二：定位单元用于实时定位公交车的位置，并将公交车的位置反馈至公交远程服务器，公交远程服务器将公交车的位置发送至智能公交站模块并进行显示；
功能三：停车按钮为独立按键，主控制单元监测到独立按键按下，白发红指示灯亮，提示按键成功，提醒司机需要在哪一站停车。终端接收服务器发送过来的候车数据，对于有人等候的公交车站，白发绿灯亮，提醒司机有人在该站等车。
所述智慧调度模块用于实现公交车的智能调度，公交远程服务器将智能公交站牌发来的大量各线路候车人数数据，建立数学模型预测下一时刻的发展趋势，决策在何时发出公交车。在建立数学模型时，考虑候车人数，候车时间，各车站候车人数因素，调度公交车时间表，能够保证乘客等候时间少，使得公交车利用效率最高。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本文智慧公交系统，包括智能公交站牌，智能公交终端，智慧调度方案三部分。智能公交站牌设计为不同线路拥有不同的候车通道以及站牌LED显示指示灯，可以监测当前公交车站是否有人等候该线路公交车以及等候人数，通过NB-IOT技术，将数据传送到公交公司远程服务器，并接收服务器传送回来的距离本站的最近的该线路公交车位置，通过站牌LED显示指示灯显示。智能公交终端设计为上车的乘客选择目的车站，司机可以直观感受到在哪一站有乘客下车，智能公交终端还装有定位模块，通过NB-IOT技术传送本车位置信息到公交公司远程服务器，接收服务器传来的前方车站是否有人候车以及候车人数。智慧调度方案设计为根据公交车站上传的等候人数，调度公交车的发车时间，使公交车合理利用，且使公共交通出行更便利。
2、对现有的公交车站进行改良，为不同线路分配候车通道，出口通道以及站牌，站牌上每站设有LED显示指示灯，所设计的LED显示指示仅体现距离当前公交车站距离最近的该线路公交车，当此公交车经过该站以后，LED显示指示接收服务器传来的下一辆距离该站最近的该线路公交车的信息。站牌一侧设有一枚候车按钮，若有人候车时按下按钮，数据传送到远程服务器，服务器将候车车站信息发送到智能公交车终端。此外，对于公交车站的候车人数进行检测，实时发送到远程服务器，以备公交公司调度公交车发车时间提供数据信息。
3、智能公交终端放置于公交车上车门口，设置每个车站的按钮与两种颜色的LED显示指示灯，上车的乘客可在终端上按钮选择目的车站，指示灯红灯亮，当智能终端接收到服务器传来前方哪一个车站有人候车时，该站绿色指示灯亮，司机可以直观感受到在哪一站有乘客下车，哪一站有乘客上车。同时，智能公交终端还装有定位模块，通过NB-IOT技术传送本车位置信息到公交公司远程服务器。
4、智慧调度方案设计为根据公交车站上传的等候人数，由于公交车站等候人数检测为实时的，数据上传到服务器，利用大数据技术，建立当前时间段内候车人数模型，预测下一时刻等候人数，调度公交车的发车时间，使公交车合理利用，且使公共交通出行更便利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种基于5G的公交车联网系统，包括公交远程服务器、智能公交站模块、智能公交终端、智慧调度模块以及定位模块；所述智能公交站模块用于根据不同的行车线路分配不同的候车通道、出口通道以及智能公交站牌，所述智能公交站牌设置有显示指示灯一，所述显示指示灯一用于显示距离当前公交车站距离最近的线路公交车，当该公交车经过该站以后，显示指示灯一显示下一辆距离该公交车站距离最近的线路公交车，在公交站牌的一侧设置有候车按钮，若有人候车时按下按钮，数据传送到远程服务器，服务器将候车车站信息发送到智能公交车终端。此外，对于公交车站的候车人数进行检测，实时发送到远程服务器，以备公交公司调度公交车发车时间提供数据信息。
所述智能公交站牌具体包括主控制单元一、显示指示灯一、候车按钮、光电传感单元以及窄带物联网单元一，所述主控制单元一用于处理光电传感单元发送的数据，并将数据发送至公交远程服务器；所述显示指示灯采用5mm草帽LED发光二极管(直径5mm)，颜色为白发红，白发黄，通电后则发出相应颜色的光，参考电压2-2.2V，长脚接正极，短脚接负极，接反不亮。短脚脚长约16mm；长脚脚长约26mm；候车按钮为独立按键，主控制单元一监测到独立按键按下，白发黄指示灯亮，提示按键成功，数据已发送至服务器；所述光电传感单元利用被检测物对光束的遮挡和反射，由同步回路接通电路，从而检测有无；物体不限于金属，所有能反射光线或对光线有遮挡作用的无体都可以被检测。无物体遮挡时开关处于断开状态，当有物体遮挡时开关闭合；所述窄带物联网单元用于提供：电源输入、输出，开/关机控制，复位重启控制，恢复出厂设置控制，模块工作指示灯，模拟音频输入、输出，UART，SIM，射频天线。
所述智能公交终端包括主控制单元、窄带物联网单元、停车按钮、定位单元以及显示指示灯，所述定位单元用于实时定位公交车的位置，并将公交车的位置反馈至公交远程服务器，所述显示指示灯采用5mm草帽LED发光二极管(直径5mm)，颜色为白发红，白发绿，通电后则发出相应颜色的光。所有指示站牌的显示灯为白发红，正极通过导线相连。停车按钮为独立按键，主控制单元监测到独立按键按下，白发红指示灯亮，提示按键成功，提醒司机需要在哪一站停车。终端接收服务器发送过来的候车数据，对于有人等候的公交车站，白发绿灯亮，提醒司机有人在该站等车。
所述智能公交站模块具体具有以下功能：
功能一：智能公交站模块对主控制单元一、显示指示灯一、候车按钮、光电传感单元以及窄带物联网单元一进行初始化，然后进入循环；
功能二：光电传感单元进行实时监测候车人数，并将实时监测的候车人数发送至公交远程服务器，公交远程服务器实时判断候车按钮是否被按下；
功能三：显示指示灯一显示距离当前公交车站距离最近的线路公交车，当该公交车经过该站以后，显示指示灯一显示下一辆距离该公交车站距离最近的线路公交车。
所述智能公交终端具体具有以下功能：
功能一：智能公交站模块对主控制单元、窄带物联网单元、停车按钮、定位单元以及显示指示灯进行初始化，然后进入循环；
功能二：定位单元用于实时定位公交车的位置，并将公交车的位置反馈至公交远程服务器，公交远程服务器将公交车的位置发送至智能公交站模块并进行显示；
功能三：停车按钮为独立按键，主控制单元监测到独立按键按下，白发红指示灯亮，提示按键成功，提醒司机需要在哪一站停车。终端接收服务器发送过来的候车数据，对于有人等候的公交车站，白发绿灯亮，提醒司机有人在该站等车。
所述智慧调度模块用于实现公交车的智能调度，公交远程服务器将智能公交站牌发来的大量各线路候车人数数据，建立数学模型预测下一时刻的发展趋势，决策在何时发出公交车。在建立数学模型时，考虑候车人数，候车时间，各车站候车人数因素，调度公交车时间表，能够保证乘客等候时间少，使得公交车利用效率最高。
本发明的工作原理：智能公交站模块对主控制单元、显示指示灯、候车按钮、光电传感单元以及窄带物联网单元进行初始化，然后进入循环；光电传感单元进行实时监测候车人数，并将实时监测的候车人数发送至公交远程服务器，公交远程服务器实时判断候车按钮是否被按下；显示指示灯显示距离当前公交车站距离最近的线路公交车，当该公交车经过该站以后，显示指示灯显示下一辆距离该公交车站距离最近的线路公交车；
定位单元用于实时定位公交车的位置，并将公交车的位置反馈至公交远程服务器，公交远程服务器将公交车的位置发送至智能公交站模块并进行显示；停车按钮为独立按键，主控制单元监测到独立按键按下，白发红指示灯亮，提示按键成功，提醒司机需要在哪一站停车。终端接收服务器发送过来的候车数据，对于有人等候的公交车站，白发绿灯亮，提醒司机有人在该站等车；
智慧调度模块用于实现公交车的智能调度，公交远程服务器将智能公交站牌发来的大量各线路候车人数数据，建立数学模型预测下一时刻的发展趋势，决策在何时发出公交车。在建立数学模型时，考虑候车人数，候车时间，各车站候车人数因素，调度公交车时间表，能够保证乘客等候时间少，使得公交车利用效率最高。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (4)
1.一种基于5G的公交车联网系统，其特征在于，包括公交远程服务器、智能公交站模块、智能公交终端以及智慧调度模块；所述智能公交站模块用于根据不同的行车线路分配不同的候车通道、出口通道以及智能公交站牌；
所述智能公交站模块具体具有以下功能：
功能一：智能公交站模块对主控制单元一、显示指示灯一、候车按钮、光电传感单元以及窄带物联网单元一进行初始化，然后进入循环；
功能二：光电传感单元进行实时监测候车人数，并将实时监测的候车人数发送至公交远程服务器，公交远程服务器实时判断候车按钮是否被按下；
功能三：显示指示灯一显示距离当前公交车站距离最近的线路公交车，当该公交车经过该站以后，显示指示灯一显示下一辆距离该公交车站距离最近的线路公交车；
所述智能公交终端具体具有以下功能：
功能一：智能公交站模块对主控制单元、窄带物联网单元、停车按钮、定位单元以及显示指示灯进行初始化，然后进入循环；
功能二：定位单元用于实时定位公交车的位置，并将公交车的位置反馈至公交远程服务器，公交远程服务器将公交车的位置发送至智能公交站模块并进行显示；
功能三：停车按钮为独立按键，主控制单元监测到独立按键按下，提示按键成功，提醒司机需要在哪一站停车；终端接收服务器发送过来的候车数据，对于有人等候的公交车站，提醒司机有人在该站等车。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G的公交车联网系统，其特征在于：所述显示指示灯一用于显示距离当前公交车站距离最近的线路公交车，当该公交车经过该站以后，显示指示灯一显示下一辆距离该公交车站距离最近的线路公交车，在智能公交站牌的一侧设置有候车按钮，若有人候车时按下候车按钮，数据传送到远程服务器，远程服务器将候车车站信息发送到智能公交车终端；光电传感单元对于公交车站的候车人数进行检测，实时发送到远程服务器；
所述智能公交站牌具体包括主控制单元一、显示指示灯一、候车按钮、光电传感单元以及窄带物联网单元一，所述主控制单元一用于处理光电传感单元发送的数据，并将数据发送至公交远程服务器；候车按钮为独立按键，主控制单元监测到独立按键按下，白发黄指示灯亮，提示按键成功，数据发送至公交远程服务器；所述光电传感单元利用被检测物对光束的遮挡和反射，由同步回路接通电路，检测物体的有无；所述窄带物联网单元用于提供电源输入、输出，开、关机控制，复位重启控制以及恢复出厂设置控制。
3.根据权利要求1所述的一种基于5G的公交车联网系统，其特征在于：所述智能公交终端包括主控制单元、窄带物联网单元、停车按钮、定位单元以及显示指示灯，所述定位单元用于实时定位公交车的位置，并将公交车的位置反馈至公交远程服务器；所述停车按钮为独立按键，主控制单元监测到独立按键按下，指示灯亮，提示按键成功，提醒司机需要在哪一站停车；智能公交终端接收服务器发送过来的候车数据，对于有人等候的公交车站，绿灯亮，提醒司机有人在该站等车。
4.根据权利要求1所述的一种基于5G的公交车联网系统，其特征在于：所述智慧调度模块用于实现公交车的智能调度，公交远程服务器将智能公交站牌发来的各线路候车人数数据建立数学模型预测下一时刻的发展趋势，决策在何时发出公交车。
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