CN207558201U

CN207558201U - 公交车智能停靠系统及其智能ic卡移动终端

Info

Publication number: CN207558201U
Application number: CN201721218967.2U
Authority: CN
Inventors: 曹强; 李艳平
Original assignee: Shaanxi Normal University
Current assignee: Shaanxi Normal University
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2018-06-29
Anticipated expiration: 2027-09-22

Abstract

本实用新型具体涉及公交车智能停靠系统，包括交互式连接的智能IC卡移动终端和车载智能终端，智能IC卡移动终端包括身份认证单元、输入单元、单片机、第一存储单元、第一无线通信单元、第一感应单元、第一输出单元、控制开关和电源单元，车载智能终端包括第二无线通信单元、第二存储单元、处理器、第二输出单元和第二感应单元；处理器接收智能IC卡移动终端发送的信息，处理得到每站待上车人数、待下车人数和应缴车费；第二输出单元将上、下车信息播报给司机以提示司机停靠。本实用新型的公交车智能停靠系统可以方便准确的获取每一站点的上、下车信息，准确地进行公交车的停靠，避免了每站都停靠带来的时间浪费和能源浪费。

Description

公交车智能停靠系统及其智能IC卡移动终端

技术领域

本实用新型涉及公共交通技术领域，尤其涉及公交车智能停靠系统。

背景技术

随着全球经济飞速发展和生活水平的提高，人们的出行意愿空前强烈。公交车成为普通老百姓出行工具的首选，政府大力支持公交车普遍投入使用，为人们上班，出行远游提供了极大实惠和便利。但是由于我国人口基数大且城镇人口快速发展，导致城市公交车常年满负荷运行，很多公交车一路上几乎座无虚席，同时还有大量的乘客站着，公交车的载客量在运行区间总是饱满状态。由于乘客起始站位置和终点站位置是由乘客自己决定的，所以乘客在哪儿上车，在哪儿下车对于公交车司机而言完全随机，公交车司机不得不每站必停，但是，公交车司机停站后会出现无用户下车或者无用户上车的情形，这样的情形发生的次数越多，越容易引起车上乘客的心里烦躁。而且公交车驶入站内时速度必须下降，停靠站内后每次重新启动会造成更多的耗油耗电耗气，若在无人上下车的站点能进行车内乘客实际需求统计，司机不需要进行每站必停，则不仅能满足车内乘客所有的需要，同时节约油电气和所有乘客的时间，本系统就是想给出解决该问题的一种方法。

为了减少不必要的停靠，公交车司机会对运行线路上的乘客用户进行一个简单粗略的用户起始站位置信息以及用户终点站位置信息的统计，即凭借大多数用户的乘车信息以及利用自己的常识进行停靠，但效果往往不尽人意，因为在大型公交站点，例如商场或学校附近的公交车站乘客上下车的概率非常大，但是对于比较偏僻的公交站点，乘客进行上下车是完全随机的，通过简单的估摸停靠反而会造成较大的误差。在客流量较少的公交站点，公交车司机会进行口头提醒或借助公交车扩音器提醒，督促那些快到站但是仍然没有做好下车准备的客户下车，但这种效果不甚理想，且一定程度上增加了司机的叫喊疲劳，增加司机的不良情绪，引起一定的安全隐患。

中国申请CN201110112590.3公开了一种智能公交乘务系统，包括通过无线通讯模块进行无线连接的主站牌和车载系统，主(从)站牌以射频卡为介质，与车载系统数据连接，主站牌通GPRS模块与基站无线连接，基站、GPRS网关、Internet网络、公交指挥中心有线顺序连接。利用无线通信，实现公交车和站点的数据交换，从而达到公交车智能停靠，具体如下：①当公交车离开某一站点后，车载系统将启动无线通讯模块以下一站作为目标地址与主站牌无线通讯。当主站牌收到车载系统发送的无线通讯帧以后，将主站牌上相关的乘车信息通过无线通讯回传给车载系统。车载系统根据自身的下车信息和回传的乘车信息决定在下一站是否停车，决策以后再将无线通讯的目标地址向下调整一站。②在站点处设立一主多从模式的多个电子站牌，由乘客选择所乘车次、乘车区间。系统将根据乘车区间分段计费。乘客利用射频卡刷卡方式在主站牌(或从站牌)进行购票，主站牌(或从站牌) 将付款信息和车次及乘车区间信息写入射频卡中，上车时车载系统检验射频卡并语音提示。实现该方案需要将所有站牌替换成智能终端，成本巨大，且所有站牌都需要持续开启，能源消耗巨大，因此不利于推广使用。

中国申请CN201220610629.4公开了一种用于警示公交车是否需要在公交站停靠的装置,其包括安装在公交站处的信息采集与发射单元和安装在公交车上的信息接受与警示单元，所述信息采集与发射单元包括壳体一，该壳体一中安装有第一单片机和第一射频芯片，该壳体一的前面板上设置有第一语音播报器和确认按钮，所述第一射频芯片、第一语音播报器和确认按钮均与第一单片机连接；所述信息接受与警示单元包括壳体二，该壳体二中安装有第二单片机和第二射频芯片，该壳体二的前面板上设置有第二语音播报器和显示屏，所述第二射频芯片、第二语音播报器和显示屏均与第二单片机连接。

该方案通过站点处预报将到达车辆，由乘客自行按下乘车按钮，射频芯片将信息传达并显示在公交车的显示屏上。该方案也避免了不必要的停靠，但对司机提醒采用文字显示形式不够直观，并且存在同一乘客按下多个按钮，造成多次停靠的问题；在多辆公交车同时到达时容易引起乘车混乱。

因此，有必要提供一种更加节约成本，提醒方式更合理的公交车智能停靠系统，既能节约不必要的公交车停靠时间，又能满足每个车内乘客的上下车的需求。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的公交车智能停靠系统，成本过高，电能消耗大，存在同一乘客选择多辆公交车，容易造成停靠浪费的问题，本实用新型提供了一种公交车智能停靠系统。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

公交车智能停靠系统，包括交互式连接的智能IC卡移动终端和车载智能终端，所述智能IC卡移动终端包括身份认证单元、输入单元、单片机、第一存储单元、第一无线通信单元、第一感应单元、第一输出单元、控制开关和电源单元，

所述身份认证单元与单片机连接，用于智能IC卡移动终端的持有人的身份认证并生成身份信息；

所述输入单元与单片机连接，用于输入用户乘车信息；

所述第一存储单元与单片机连接，用于存储持卡用户身份信息和通过输入单元录入的用户乘车信息；

所述第一无线通信单元与单片机连接，用于与车载智能终端通信，将智能IC卡移动终端的第一存储单元中的用户身份信息和乘车信息传输至车载智能终端；

所述第一感应单元与单片机连接，用于完成车费的支付；

所述第一输出单元与单片机连接，用于呈现乘车用户通过输入单元输入的具体乘车信息，以便用户核对和确认；

所述单片机用于验证身份认证单元的身份信息、接收输入单元输入的信息，单片机将信息分析整理后，存储在第一存储单元中，同时通过第一输出单元输出呈现给用户，单片机还用于控制第一无线通信单元与车载智能终端进行通信；

所述电源单元用于为智能IC卡终端供电；

所述控制开关串接在电源单元和单片机之间，用于控制智能IC卡移动终端的启动与关闭；

所述车载智能终端包括第二无线通信单元、第二存储单元、处理器、第二输出单元和第二感应单元；

所述第二无线通信单元与处理器连接，用于与智能IC卡移动终端通信，获取第一无线通信单元传送的乘车用户的身份信息和乘车信息；

所述第二感应单元与处理器连接，用于识别智能IC卡移动终端的第一感应单元并扣除应缴车费；

所述处理器接收第二无线通信单元所获取的智能IC卡移动终端发送的乘车用户的身份信息和乘车信息，对信息进行排序并提取出与本车次相匹配的信息，处理器计算出对应的应缴车费，还计算出每站待上车人数、待下车人数，存储在第二存储单元中，所述处理器还用于自第二存储单元中提取所需信息，判断公交车是否需停靠，并将判断结果传送至第二输出单元以提醒公交车停靠；

所述第二存储单元与处理器连接，用于存储第二无线通信单元获取的身份信息、乘车信息和处理器的信息处理过程和结果；

所述第二输出单元与处理器连接，包括音频单元和显示器，所述显示器用于显示处理器对乘车信息的分析结果和上车乘客的刷卡信息，所述音频单元包括音频转换模块和麦克风，音频转换模块负责将处理器的分析结果数字信息转换成音频信号，麦克风负责将音频信号以语音的形式播报给司机以提示司机停靠并开启相应车门。

进一步地，本实用新型所述的公交车智能停靠系统中，所述第一存储单元为闪存、卡型存储器、随机访问存储器或可擦除编程只读存储器；

所述第一存储单元中的身份信息包括卡号、口令和注册信息；乘车信息包括持卡人身份认证信息I、起始站SP_U、目的站TP_U、乘车人次N_U和预乘车次B。

进一步地，本实用新型所述的公交车智能停靠系统中，所述智能IC卡移动终端中的输入单元为键盘模块，用于手动输入乘车信息。

进一步地，本实用新型所述的公交车智能停靠系统中，所述智能IC卡移动终端中的第一无线通信单元为Zigbee无线通信模块或WiFi无线通信模块或GSM无线通信模块。

进一步地，本实用新型所述的公交车智能停靠系统中，所述智能IC卡移动终端中的第一输出单元为液晶显示器、薄膜晶体管显示器、有机发光二极管显示器中的一种。

进一步地，本实用新型所述的公交车智能停靠系统中，所述智能IC卡移动终端中的电源单元为太阳能电池供电模块或锂电池供电模块；

所述智能IC卡移动终端的电源单元中还包括电量检测模块，用于检测供电情况，当电量不足时，给出持卡者相应提示。

进一步地，本实用新型所述的公交车智能停靠系统中，所述车载智能终端的处理器中还包括监测装置，所属监测装置用于监测智能IC卡移动终端的余额情况，当智能IC卡移动终端的余额低于设定阈值时，通过第二输出单元给出提示信息。

进一步地，本实用新型所述的公交车智能停靠系统中，所述车载智能终端的处理器中包含两个动态累加器，所述动态累加器可读取第二存储单元中存储的身份信息和乘车信息并完成对每站待乘车人数和待下车人数的动态计算。

进一步地，本实用新型所述的公交车智能停靠系统中，所述车载智能终端中还包括清除模块，所述清除模块在每次行程结束时清除第二存储单元中的信息。

另一方面，本实用新型还提供一种智能IC卡移动终端，包括身份认证单元、输入单元、单片机、第一存储单元、第一无线通信单元、第一感应单元、第一输出单元、控制开关和电源单元。

所述输入单元与单片机连接，用于输入用户乘车信息；

所述第一感应单元与单片机连接，用于完成车费的支付；

所述电源单元用于为智能IC卡终端供电；

所述控制开关串接在电源单元和单片机之间，用于控制智能IC卡移动终端的启动与关闭。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型的公交车智能停靠系统可以让用户方便的通过智能IC卡移动终端输入乘车信息，并发送给公交车上的车载智能终端，使得公交车司机可以方便准确的获取每一站点的乘客上、下车信息，准确地进行公交车的停靠，开启前车门和/或后车门，做到有针对性的停靠，避免了每站都停靠带来的时间浪费和能源浪费，为公交公司带来了成本上的有效降低与效率的有效提升。对于用户而言，也减少了乘车由于每站必停所带来的心情烦躁，增加了更多方便、快捷。

同时，乘车前乘客选定车次，避免了同一乘客选择多个车次，或者有人错误的开启停车提示，使多辆公交车同时停靠造成的秩序混乱。

本实用新型的公交车智能停靠系统只需要手持智能IC卡移动端和车载智能终端就可以实现，系统简单，不需要改建现有的公交站牌等公用设施，推广成本低，不会带来现有资源的浪费。

本实用新型的公交车智能停靠系统的智能IC卡移动端可以在发送乘车信息后立即关闭，能耗很低，并且体积小便于携带。

本实用新型的公交车智能停靠系统的车载智能终端具有动态累加器，可以准确、快速的对乘车信息和身份信息进行统计，得出每站的上、下车乘客信息，并能通过语音播报及时明确的提示司机具体人数，避免了乘客预约后错过班车、忘记下车的情况。

本实用新型的公交车智能停靠系统的车载智能终端具有监测装置，可对智能IC卡移动端的余额进行监督，提示用户余额是否充足，避免了用户余额不足，耽误乘车的现象，促进有序乘车。

本实用新型的公交车智能停靠系统实现对乘客进行按乘车距离收费，做到乘客收费公平。

附图说明

图1是公交车智能停靠系统组成关系示意图。

图2是智能IC卡移动终端的键盘模中键盘布局示意图。

图3是智能IC卡移动终端的使用方法过程图。

图4是处理器获取与本车次相匹配的信息的过程。

图5是动态累加器获取待上车人数NU_B的计算过程。

图6是处理器根据NU_B和ND_B确定公交车停靠方式的过程。

图7是采用公交车智能停靠系统的停靠方法整体步骤。

图中：100-智能IC卡移动终端、200-车载智能终端、110-身份认证单元、120-输入单元、130- 单片机、140-第一存储单元、150-第一无线通信单元、160-第一感应单元、170-第一输出单元、180- 控制开关、190-电源单元、191-电量检测模块、210-第二无线通信单元、220-第二存储单元、230-处理器、231-监测装置、232-动态累加器、240-第二输出单元、241-音频单元、242-显示器、250-第二感应单元、260-清除模块、270-屏蔽模块。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

本实用新型使用的“模块”“单元”仅为了有利于本实用新型的说明，其本身并没有特定的意义。因此“模块”与“单元”可以混合使用。

术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在以下实施例中，以下标识具有唯一含义，I代表身份认证信息卡号，SP_U代表起始站，TP_U代表目的站，N_U代表乘车人次，B代表预乘车的车次，RMB_U代表应缴车费，D代表车载智能终端，L_B代表公交车即将运行的公交站站牌号。

在以下实施例中，各模块、单元为实现各自的功能所需要的软件程序可由软件编程人员用高级编程语言具体编写相应程序来实现，不同的软件，写出的程序不同，在各实施例中为说明程序编写方式，给出的示例仅作为其中一种实现方式，不应理解为对程序的限定。

实施例1：

为了解决现有技术中的公交车智能停靠系统，成本过高，电能消耗大，存在同一乘客选择多辆公交车，容易造成停靠浪费的问题，本实施例提供一种如图1所示的公交车智能停靠系统，包括交互式连接的智能IC卡移动终端100和车载智能终端200。智能IC卡移动终端100由乘客手持，外观整体为轻薄型，便于携带，其构成如图2所示，包括身份认证单元110、输入单元120、单片机 130、第一存储单元140、第一无线通信单元150、第一感应单元160、第一输出单元170、控制开关 180和电源单元190。其中，身份认证单元110与单片机130连接，用于智能IC卡移动终端100的持有人的身份认证并生成身份信息。

输入单元120与单片机130连接，用于输入用户乘车信息；输入单元120为键盘模块，用于手动输入乘车信息。键盘具体形式可以是按键形式或者电容触摸屏形式。输入单元通过外接电路与单片机130的I/O输入接口连接，键盘接口分为独立式按键接口或行列式按键接口，本实施例中通过外接电路接入6行3列的键盘，键盘布局如图2所示。

第一输出单元170与单片机连接，用于呈现待乘车用户通过输入单元120输入的具体乘车信息，以便用户核对和确认；智能IC卡移动终端100中的第一输出单元170为液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管LCD显示器(TFT-LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)中的一种。例如，科飞研的COG-T028A02400320A型TFT液晶显示模块。霏凡鑫鑫FF的19264B V1.0型、FLG12864P型图形点阵液晶屏。

用户输入信息的过程举例详细说明如下，控制开关180可开启智能IC卡移动终端100，键指示用户确认输入，代表空格键；(系统默认状态为中文状态)，方便用户在默认中文状态下输入英文状态下的数据；以及相应的英文大写字母和按钮方便用户进行选择输入自己欲乘坐的公交车路数，如：“K616”的输入，可先按在显示器中显示“5”，再按在显示器中显示“J”，再按一次键，在显示器中显示“K”，此时选择K，并按键，字母K的输入完毕；下一步按键，在显示器中显示“6”，并按键，数字6的输入完毕；同样的操作，完成数字1的输入和数字6的输入；用于用户对刚才不正确的输入进行修改；用于显示器切换页面方便用户检查以前的输入是否正确，同样用于显示器切换页面；用于用户确认信息无误后，确定将输入信息发送至车载智能终端；用于对先前用户所发送的信息进行取消发送，取消本次乘车服务。

第一存储单元140与单片机130连接，用于存储持卡用户身份信息和通过输入单元120录入的用户乘车信息。第一存储单元140为闪存、卡型存储器(SD卡存储器)、随机访问存储器(RAM)或可擦除编程只读存储器(EEPROM)；例如，第一存储单元中的存储芯片可以采用MICRON的 MT29F64G08CBAAAWP型存储器；WINBODN的W25Q64FVSSIG型存储器；GigaDevice的GD25Q32BSIG型存储器。第一存储单元中的身份信息包括卡号，口令以及注册信息；乘车信息包括：持卡人人身份认证信息I、起始站SP_U、目的站TP_U、乘车人次N_U和预乘车次B。

每张智能IC卡移动终端均有唯一的卡序列号，卡号信息是在制作智能IC卡移动终端时制卡中心(CGC)赋予每张卡的编号。编号方式以方便使用为原则，本实施例中以西安市为例，提供一种编号方式，西安市目前拥有常居住人口以及流动人口共870.56万(2015年统计数据)，考虑到西安市未来发展趋势，编号方法如下：编号由12位阿拉伯数字组成，前三位为城市区号，后9位为流水号

029000000001

029000000002

029000000003

…

对于其他地区IC卡的编码处理，与本实施例中的情形类似，只需变更地区区号即可。

购买智能IC卡移动终端后首次使用时，需设置持卡人信息和数字口令，用户输入该智能IC卡移动终端的卡号编码和自己合适的6位数字口令，点击键进行认证，口令设置成功，生成注册信息，完成认证注册过程。此后，智能IC卡长期记录所属用户的6位数字，做到专卡专用。非首次使用，通过输入数字口令启动智能IC卡移动终端，不需要再次进行重新注册。

第一存储单元中的身份信息I属于长期存储信息，只有彻底重置系统时才会消除。乘车信息为临时存储，每次开启智能IC卡移动终端时写入乘车信息，关闭时乘车信息自动清除。该分类存储方式通过现有Java中六种数据存储方式(寄存器、堆栈、堆、静态存储、常量存储、非RAM存储)中的任意一种存储方式即可实现。

第一无线通信单元150与单片机130连接，用于与车载智能终端200通信，将智能IC卡移动终端100的第一存储单元140中的用户的身份信息和乘车信息传输至车载智能终端200。第一无线通信单元150为Zigbee无线通信模块或WiFi无线通信模块或GSM无线通信模块。其中，Zigbee无线通信模块成本较低，传输距离可满足近距离传输的要求，因此本实施例中选用Zigbee无线通信模块。该模块遵循IEEE802.15.4国际标准，采用贴片封装，邮票孔工艺，WLT2420SZ-A型2.4GHz，采用 1.9V～3.3V供电电压，支持TTL串口通讯，尺寸仅为22*36mm，最大发射功率20dbm/100m(W)，数据传输率为250kb/s，可传输距离达4.5km。制卡中心(CGC)在制作时为智能IC卡移动终端生成相应于公交公司为公交车车载智能终端所产生的数字频率信号。

第一感应单元160与单片机130连接，用于完成车费的支付。智能IC卡移动终端100的车费支付形式与普通地铁卡IC卡相同，采用非接触式IC卡读写器完成车费支付。当用户上车后，通过第一感应单元与车载智能终端的第二感应单元实现非接触式刷卡支付。

根据本领域技术常识，用于车费支付的第一感应单元160由天线和专用芯片组成。天线是几组金属丝绕成的线圈嵌在卡基内，专用芯片由高速的射频接口、微处理器、EEPROM三个模块组成，通过电磁感应将卡内的信息与外部读写设备进行通讯。车载智能终端中具有IC卡读写器模块，其将要发送的信息编码后加载到一固定频率的载波上，专用芯片内有一个谐振电路，其频率与读写器发送的载波频率相同，当第一感应该单元进入读写器的工作区域后，谐振电路产生共振并产生电荷积累，当电荷积累到一定数值时，就能为第一感应单元内的电路提供工组电压、复位信号、系统时钟，读写器发送的数据信息经过第一感应单元内射频接口模块解码，由微处理器来判断信息的要求和合理性，然后进行处理，决定是否对EEPROM内的数据进行改写。本实施例中第一感应单元选择 EEPROM非接触式射频卡芯片FM11RF32或FM11RF08SH。

单片机130用于验证身份认证单元110的身份信息、接收输入单元120输入的信息，单片机130 将信息分析整理后，通过第一输出单元170输出呈现给用户，同时存储在第一存储单元140中，单片机130还用于从第一存储单元140中读取信息，并控制第一无线通信单元150与车载智能终端200 进行通信，以传输所读取的用户信息和乘车信息。单片机可以采用飞思卡尔单片机(主要包括RS08 类、HCS08类、HC08类、HC08汽车类、HCS08汽车类)，或者英飞凌单片机(XC82x系列与XC83x 系列)或者深联华单片机(51单片机)等中的一种，具有成本低、抗干扰性强、处理数据快的特点。例如，本实施例中单片机选择飞思卡尔单片机RS08类下的MC9S08RC8/16/32/60、 MC9S08RD8/16/32/60MC9S08RE8/16/32/60中的一种，其内核体积均比传统的内核小30％，带有精简指令集，更加经济高效。

电源单元190用于为智能IC卡终端100供电。智能IC卡移动终端100中的电源单元190为太阳能电池供电模块或锂电池供电模块。电源模块中所适用的电源模块芯片为DC-DC电源模块，本领域合适型号均可应用与此处，本实施例中适用的是LM2577型电源模块。

控制开关180串接在电源单元190和单片机130之间，用于控制智能IC卡移动终端100的启动与关闭。控制开关通过控制智能IC卡终端100的供电电路通断控制其启动或关闭。

智能IC卡移动终端100的电源单元190中还包括电量检测模块191，用于检测供电情况。采用电池电量监测芯片来实现该模块功能，该芯片有TI、MAXIM、Linear等种类，本实施例中电量检测模块选择SYN型直流电压检测模块，供电电源电压监控范围5V～27V，报警电压3.7V～57V，监控范围3.7V～65V。当电压值低于设定值时，红灯提示持卡者更换电池或光照充电。

本实用新型中用到的智能IC卡的外形为轻薄卡片型，方便用户的携带与使用。

智能IC卡移动终端的使用方法如图3所示，包括以下步骤：

1、首次使用需设置持卡人信息和数字口令，生成注册信息，非首次使用，输入数字口令，开启智能IC卡移动终端；

2、通过输入单元依次将乘车信息：起始站SP_U、目的站TP_U、预乘车次B和乘车人次N_U输入智能IC卡移动终端，同时第一输出单元呈现已输入信息；

3、根据第一输出单元呈现的已输入信息进行核对，发现错误则返回步骤2修改错误信息，直至输入信息全部准确无误；

4、单片机接收输入单元中确认后的输入信息，并将该信息整理加入卡号信息I，然后通过第一无线通信单元发送给车载智能终端。

5、信息被相应公交车接收后，智能IC卡移动终端第一输出单元呈现“接收成功”字样，关闭控制开关，节约电能。

与智能IC卡移动终端100交互式连接的车载智能终端200的组成如图1所示，其包括第二无线通信单元210、第二存储单元220、处理器230、第二输出单元240和第二感应单元250。其中，第二无线通信单元210与处理器230连接，用于与智能IC卡移动终端100通信，获取第一无线通信单元150传送的乘车用户的身份信息和乘车信息。第二无线通信单元210，采用与第一无线通信单元 150相对应的无线通信模块，本实施例中第一无线通信单元150选择WLT2420SZ-A型2.4GHz， ZigBee无线通信模块，第二无线通信单元210也可以选择相同类型的ZigBee无线通信模块。

本实用新型中的车载智能终端200拥有固定的公交车数字信号频率，与智能IC卡移动终端的发射频率一致，频率设置一致能够有效实现待乘车用户与车载智能终端间的信息传递。智能终端安装的位置仍在现有公交车的刷卡感应装置所在的位置。车载智能终端通过连接线与公交车上的电力系统接通来获得电力支持，故公交车在发动后，公交车的车载智能终端系统即可启动。

第二感应单元250与处理器230连接，用于扫描智能IC卡移动终端100的第一感应单元160并扣除应缴车费。第二感应单元采用现有的IC卡读写器模块。第二感应单元的核心芯片可选用 FM17XX系列通用读卡机芯片。例如，本实施例选用复旦微电子股份有限公司设计的FM1701通用读卡机芯片，该芯片采用0.6微米CMOS EEPROM工艺，支持13.56MHz频率下的typeA非接触通信协议。

处理器230接收第二无线通信单元210所获取的智能IC卡移动终端100的身份信息和乘车信息，对信息进行排序并提取出与本车次相匹配的信息，处理器230计算出对应的应缴车费，添加应缴车费后得到完整乘车信息信息(I、SP_U、TP_U、B、N_U、RMB_U)，存储在第二存储单元中，并动态计算出每站待上车人数、待下车人数，存储在第二存储单元220中，处理器230还用于在每站到达时，自第二存储单元220中提取所需信息，判断公交车是否需停靠，并将判断结果传送至第二输出单元 240以提醒公交车停靠。

处理器230采用飞思卡尔单片机(主要包括RS08类、HCS08类、HC08类、HC08汽车类、HCS08 汽车类)，或者英飞凌单片机(XC82x系列与XC83x系列)或者深联华单片机(51单片机)等中的一种，具有成本低、抗干扰性强、处理数据快的特点。本实施例中处理器选择飞思卡尔单片机RS08类下的MC9S08RC8/16/32/60、MC9S08RD8/16/32/60MC9S08RE8/16/32/60中的一种，其内核体积均比传统的内核小30％，带有精简指令集，更加经济高效。

处理器对于乘客的乘客费用RMB_U的计算是通过程序实现的，RMB_U由如下公式计算：

RMB_U＝(TP_U-SP_U)×N_U×λ

其中，λ指的是每站乘车费用，具体情况需具体设置λ的值。根据该车费计算方法可以实现按照乘车区间进行收取应缴车费，更好的实现计费公平。

根据以上计算方法，本领域技术人员可采用高级编程语言来实现上述计算RMB_U的过程，本实用新型采用基于MATALB软件的应用程序。例如，本实施例采用MATLAB写入常用程序，如下：

第二存储单元220与处理器230连接，用于存储第二无线通信单元获取的身份信息、乘车信息和处理器230的信息处理过程和结果。例如，第二存储单元中的存储芯片可以采用MICRON的 MT29F64G08CBAAAWP型存储器；WINBODN的W25Q64FVSSIG型存储器；GigaDevice的 GD25Q32BSIG型存储器。

处理器对第二无线通信单元每一次获取的信息进行排序、提取，计算的详细过程如图4所示：

首先，处理器对智能IC卡移动终端发送的身份信息I和乘车信息按照卡号信息I进行排序。对于卡号的排序方式，常见的有“起泡排序法”、“升降法”或C++程序中的sort命令即可实现，数据排序的目的是为了方便处理器的整理分析。同一个车站有多人同时对智能IC卡移动终端进行操作时，即当在第n号公交车站待车的待乘车用户超过一个人时，那么车载智能终端需要对这些同一时间发送来的信息进行一个排序，从而更方便依次对信息进行处理。

判断排序之后的信息列表中每一组乘车信息(I、SP_U、TP_U、B、N_U)中的第二个分量SP_U是否与本次公交车即将运行的公交站站牌号L_B是否相等，以及判断信息中的第四个分量B是否与本车次一致，若两个条件均成立，将提取该信息数据，否则不提取该信息数据。

对于提取之后的信息，接着根据信息中第二个分量SP_U、第三个分量TP_U、第五个分量N_U和每站乘车费用λ，按照如下公式计算应缴车费RMB_U：

RMB_U＝(TP_U-SP_U)×N_U×λ

将乘客应缴车费添加到乘车信息中，得到一条完整的乘车信息(I、SP_U、TP_U、B、N_U、RMB_U) 并更新存储在第二存储单元中以供处理器进一步整理分析；

每当第二无线通信单元接收到新的智能IC卡移动终端发送的身份信息I和乘车信息，处理器就对获取的信息进行排序、提取、计算，然后更新乘车信息列表，乘车信息列表的每一行包含信息(I、SP_U、TP_U、B、N_U、RMB_U)。

车载智能终端200的处理器230包含两个动态累加器232，动态累加器232可读取第二存储单元220中存储的身份信息和乘车信息并完成对每站待乘车人数和待下车人数的动态计算。

车载智能终端将动态性地对关于第n号公交站的乘车信息列表进行统计，在实现统计的过程中，需要用到两个适用于本实用新型的动态数据累加器(DDA)，分为公交站待上车人数累加器DDA1和公交车待下车人数累加器DDA2。以下对动态数据累加器(DDA)计算出待上车人数和待下车人数的过程进行详细说明。

处理器设置提取数据变量T，T表示处理器提取数据的次数，初始值T＝1，乘车信息列表每更新一次就提取一次数据，T值增加1，动态累加器逐次对提取的数据进行累加计算，动态累加器对第T 次提取的乘车信息数据进行动态累加获取待上车人数NU_B的计算过程如图5所示：

预设置两个初始向量：设本次公交车总共运行t个公交车站站台。公交车站上车人数向量NU_B＝ (a₁,a₂,...,a_n,...,a_t)，其中，a_n表示第n号公交车站的待上车人数，即第n号站的上车人数，如：a₁表示公交站起点站的上车人数，a_t-1表示公交车终点站的前一站的上车人数，且a_n初始值为0，(n＝1, 2,...,t)；公交车站下车人数向量ND_B＝(b₁,...,b_n,...,b_t)，其中，b_n表示第n号公交站的待下车人数，即第n号公交车站的下车人数，如：b₂表示公交车第2号站的下车人数，b_t表示终点站的下车人数，且b_n初始值为0，(n＝1,2...,t)。

动态累加器DDA1的数据读取端从第二存储器中读取处理器第T次提取的乘车信息列表，该列表的每一行包含每个用户完整的相关信息(I、SP_U、TP_U、B、N_U、RMB_U)。为了获得上车人数向量 NU_B，动态累加器的数据读取端依次读取信息(I、SP_U、TP_U、B、N_U、RMB_U)中的第五个分量N_U，得到一个关于第n号站的单列正整数向量N_n＝(N¹,N²,...,Nⁱ...,N^j)，其中Nⁱ为第i个持卡乘客的乘车人数(i＝1,2,...,j)，j为处理器第T次提取到的关于n号站的智能IC卡移动终端的个数，然后依次执行第n号站加法，动态累加器DDA1对提取到的数据完成累加，得到n号站的待上车人数an，公交车运行时，动态累加器DDA1持续工作，实时更新数据，完成公交站的上车人数向量NU_B的统计整合，生成NU_B＝(a₁,a₂,...,a_n,...,a_t)。

根据以上计算方法，加法运算可以通过在DDA1中采用高级编程语言写入程序来实现，例如，本实施例采用如下程序实现对处理器第T次提取的数据的累加：

aT7＝0；

NT7＝input(’接收数据NT7＝’)；

aT7＝aT7+sum(NT7)；

a7＝aT7；

a7。

同样地，为了获得待下车人数向量ND_B，动态累加器DDA2的数据读取端读取处理器第T次提取的乘车信息列表，该列表的每一行包含每个用户完整的信息(I、SP_U、TP_U、B、N_U、RMB_U)。为了获得上车人数向量NU_B，动态累加器的数据读取端依次读取信息(I、SP_U、TP_U、B、N_U、RMB_U)中的第三个分量TP_U和第五个分量N_U，得到一个两列的正整数组成的矩阵，

其中表示第i个持卡乘客的下车人数，(i＝1,2,...,j)，j为处理器第T 次提取到的关于n号站的智能IC卡移动终端的个数；然后执行N'_nT加法，动态累加器DDA2对提取到的数据完成依次累加后，得到自n号站至终点t号站每一站的待下车人数(b_n,...，...,b_t)，公交车运行时，动态累加器DDA2完成公交站的下车人数向量ND_B的统计整合，生成ND_B＝(b₁,...b_n,...,b_t)。

根据以上计算方法，N'_n ^T加法运算可以通过在DDA2中采用高级编程语言写入程序来实现，例如，本实施例采用如下程序实现对处理器第T次提取的数据的累加：

综上，公交车运行时，每当第二无线通信单元接收到新的信息(I、SP_U、TP_U、B、N_U)，处理器按照图4所示的过程对信息进行排序、提取，计算得到完整的乘车信息列表，该列表的每一行包含信息(I、SP_U、TP_U、B、N_U、RMB_U)并更新存储在第二存储单元中。每次乘车信息列表更新，处理器就提取一次数据，处理器的提取数据变量T相应增加1，动态累加器DDA1和DDA2逐次对提取的数据进行累加计算。

动态累加器DDA1和DDA2按照上述过程计算出最新的a_n和(b_n,…,b_t)，以更新NU_B和ND_B数据。每次运行到达一个站点，处理器根据最新的NU_B和ND_B数据，判断是否需要停靠，并将判断结果传送于显示屏，同时通过语音输出。循环此过程，至行程结束。

处理器根据NU_B和ND_B确定公交车停靠方式的过程如图6所示：

公交车运行时，当公交车每运行到达每一个站点n时，处理器从得到的NU_B和ND_B中提取最新的a_n和b_n，依次判断a_n和b_n为0是否成立，成立则不停车，直接开往下一站，不成立则继续判断。

若a_n≠0且b_n＝0，则第二输出单元中的音频模块将a_n相应值转换成音频数据，麦克风播报语音提示公交车司机第n号站，待上车人数，并提示司机开启前门；

若a_n＝0且b_n≠0，则第二输出单元中的音频模块将b_n相应值转换成音频数据，麦克风播报语音提示公交车司机第n号站，待下车人数，并提示司机开启后门；

若a_n≠0且b_n≠0，则第二输出单元中的音频模块将a_n和b_n相应值转换成音频数据，播报提示公交车司机第n号站，待上车人数、待下车人数，并提示司机开启前门和后门。

例如：在L_B＝1时，即运行到第一站时，处理器从得到的NU_B中提取a₁，a₁＝0时不停车，直接开往第2站点，a₁＝0不成立，则第二输出单元中的音频模块将a₁相应值转换成音频数据，麦克风播报语音提示公交车司机第1号站待上车人数，并提示司机开启前门。在第2站点时，处理器从得到的NU_B和ND_B中提取a₂和b₂，判断a₂＝0且b₂＝0是否成立，成立则不停车，直接开往下一站；若 a₂≠0且b₂＝0，则第二输出单元中的音频模块将a₂相应值转换成音频数据，麦克风播报语音提示公交车司机第2号站待上车人数，并提示司机开启前门。若a₂＝0且b₂≠0，则第二输出单元中的音频模块将b₂相应值转换成音频数据，麦克风播报语音提示公交车司机第2号站待下车人数，并提示司机开启后门。若a₂≠0且b₂≠0，则第二输出单元中的音频模块将a₂和b₂相应值转换成音频数据，播报提示公交车司机第2号站待上车人数、待下车人数，并提示司机开启前门和后门。重复此过程，进行判断，直至终点站t号站，提取b_t，判断b_t＝0是否成立，成立则结束车程，不成立则提示有乘客下车，开启后门，完成公交车的本次行程。

以上处理器确定公交车停靠的判断过程，可以通过采用高级编程语言写入程序来实现，例如，本实施例采用MATLAB所编译的程序如下：

第二输出单元240与处理器230连接，包括音频单元241和显示器242，显示器用于显示处理器230对乘车信息的分析结果和上车乘客的刷卡信息，音频单元241包括音频转换模块和麦克风，音频转换模块负责将处理器230的分析结果数字信息转换成音频信号，麦克风负责将音频信号以语音的形式播报给司机以提示司机停靠并开启相应车门。麦克风可以实施各种类型的噪声消除算法以消除在接收音频信号的过程中产生的噪声干扰。麦克风可采用现有公交车终端的麦克风或者采用本领域其他适用的麦克风模块进行组装，例如，telesky带咪头款的麦克风模块、LC的LC-AP-9812型麦克风模块等均可在此处适用。

车载智能终端200中的显示器242为液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管显示器(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器等中的一种。显示器可采用现有公交车终端或其他本领域适用的显示器型号。例如YWX-728型TFT-LCD显示器，DJM的12864F型单色图形点阵12864液晶显示屏。

实施例2：

本实施例与上述实施例1的不同之处，在于：车载智能终端200的处理器230中还包括监测装置231，用于监测智能IC卡移动终端100的余额，当智能IC卡移动终端100的余额低于设定阈值时，通过第二输出单元240给出提示信息。

通过监测装置对付费情况的监测过程：

监测装置(MD)的数据读取端读取第二存储单元中的乘车信息列表的每一行(I、SP_U、TP_U、B、 N_U、RMB_U)，依次提取(I、SP_U、TP_U、B、N_U、RMB_U)中的第一个分量I和第六个分量RMB_U；将提取到的I和RMB_U整理为X行2列正整数所组成的向量矩阵，其中X为提取到的关于n号站的智能 IC卡移动终端的个数，并暂时保存在第二存储单元中。

用户成功从公交车前门进入公交车内，将智能IC卡移动终端靠近车载智能终端的第二感应单元处，此时，第二感应单元获得该用户的卡号I，并从向量矩阵中匹配当前用户的I及其相应的RMB_U，第二感应单元扣除相应智能IC卡移动终端应支付的应缴车费。

当用户U完成刷卡支付时，监测装置的数据读取端获得智能IC卡移动终端的余额信息，当余额低于设定阈值时，通过第二输出单元给出提示信息。该余额提醒的功能，可采用与现有公交卡刷卡终端的余额提醒功能相同的实现方式。

实施例3：

本实施例与上述实施例1的不同之处，在于：车载智能终端200中还包括清除模块260，清除模块应用于如下的情形：当公交车运行完公交终点站后，用来清除车载智能终端第二存储单元中的 (I、SP_U、TP_U、B、N_U、RMB_U)与L_B、NU_B、ND_B数据所占用的内存，并将L_B、NU_B、ND_B的当前状态恢复为初始值状态，应用于下一次的公交车服务，该清除模块通过设置在车载智能终端表面的清除按钮启动，该清除按钮只允许智能终端旁的公交车司机进行操作。

清除模块260中的清除按钮外置于车载终端D的左侧上边缘，当司机按下清除按钮，使得清除按钮下的内置逻辑电路逻辑值发生变化，该“变化”使得处理器通过L_B的当前状态值执行清除程序。清除程序可以采用已授权免费的Eraser软件，软件版本为6.0.8.2273，通过选择其中的US DoD 5220.22-M算法程序来实现数据的清除，将存储在缓存区的数据进行清除。

车载智能终端200中还包括屏蔽模块270，屏蔽模块270用于当下一站下车人数很少或者没有时，此时公交车无法继续承载下一站的乘客，公交车司机按屏蔽按钮启动屏蔽模块270来使得公交智能终端D屏蔽下一站待乘车用户的相关信息。

屏蔽模块270的功能通过设置在车载智能终端表面的屏蔽按钮实现，屏蔽按钮外置于车载终端的左侧下边缘，当司机按下屏蔽按钮，使得屏蔽按钮下的内置逻辑电路逻辑值由默认值变为活跃值，该“活跃值”使得处理器执行屏蔽程序，屏蔽程序或采用Java中的break命令，将break命令作用于第二无线通信单元；再次按屏蔽按钮，取消屏蔽功能，内置逻辑电路由“活跃值”变化为默认值，默认值使处理器不再执行屏蔽程序。该屏蔽按钮只允许车载智能终端D旁的公交车司机进行操作。

此时，乘客的智能IC卡移动终端所发送的信息将发送至下一辆公交车的车载智能终端。

实施例4：

以陕西省西安市的K616路公交车为例说明本实用新型的公交车智能停靠系统为公交公司C、待乘车用户U、公交车智能终端D三方提供的智能停靠方案。“K616区间”由西安外国语大学开往小寨方向，运行公交车站27站，将起点站西安外国语大学编号为1，下一站为小居安村，编号为2，以此类推，终点站小寨编号为27。

以下实施例中L_B指公交车即将运行的下一个公交站的编号，公交智能系统终端预设L_B初值为1， (如L_B＝1，表示公交车即将运行1号公交站)，每运行到下一个公交站时，该L_B的值自动累加1(如公交车运行到1号公交站时，L_B的值由1变为2)。

用户在公交车站等待公交车时，查找公交公司在每个公交站台展示的公交车站运行路线，这里以待乘车用户U所在公交车站站牌名为“陕西师范大学长安校区”，终点站“小寨”为例，在公交车站站牌上查到“陕西师范大学长安校区”的编号分别有“7号、1号”；终点站位置TP_U“小寨”的编号分别有“27号、23号”，用户进一步根据自己所在公交车站所处的位置按照自己的情况选择自己欲乘坐的公交车车次B。选择K616区间为待乘车次。待乘车用户U确定SP_U＝7，TP_U＝27；用户输入完成后，点击按钮进入IC卡下一页面并输入阿拉伯数字7，点击输入阿拉伯数字27，点击完成车站站牌信息的输入。需先输入起始站位置信息SP_U的值，按空格键后，再输入终点站位置信TP_U的值，并按键确认，显示器显示用户点击进入显示器下一页页面，并输入“K616区间”，并按键确认。显示器显示：用户点击进入显示器下一页页面，并输入待乘车人数N_U并按键确认。在用户对IC卡进行输入操作完成后，IC卡为用户生成用户操作的结果(卡号、SP_U、TP_U、B、N_U)并在显示屏上显示给用户，用户确认自己的信息是否正确，若正确，点击按钮，信息发送，信息被相应公交车上的车载智能终端接收后，显示屏出现“接收成功”字样，可关闭控制开关，节约电能。若用户输入的信息不正确，则点击按钮，页面逐次转移到N_U、B、TP_U、SP_U，修改错误的信息，并按键确认；如果打算撤销本次乘车服务，则直接点击按钮取消本次乘车服务。

假设在7号公交车站站台上即陕西师范大学长安校区站有10个人在等车，这10个人分别对在运行的公交车成功发送了各自的信息。其中的K616区间公交车的车载智能终端第二无线通信单元接收到信息，处理器首先进行信息的排序。按照卡号信息进行排序，对上述10位用户的卡号排序，从而方便依次对信息进行处理。常用排序方法有“起泡排序法”或者“升降法”或者直接采用C++的“sort”命令，本实施例通过起泡排序方式，将待乘车用户的IC卡卡号信息，按照“大号在前，小号在后”的原则来执行，从而完成排序步骤，并生成对应于第7号站的乘车信息列表，如表1所示。

表1：7号站排序后的乘车信息列表

待乘车用户U	卡号I	SP_U	TP_U	B	N_U
						U₉	029181230960	7	24	600路	1
U₈	029181230960	7	22	K616路区间	1
						U₁₀	029181230960	7	36	4-11路	1
U₇	029070030213	7	21	K616路区间	3
						U₆	029060103245	7	25	K616路区间	1
U₅	029010012045	7	15	K616路区间	1
						U₂	029000010201	7	25	K616路区间	2
U₃	029000008601	7	21	K616路区间	1
						U₁	029000000101	7	27	K616路区间	1
U₄	029000000092	7	15	K616路区间	2

判断排序之后的信息列表中每组信息(I、SP_U、TP_U、B、N_U)中的第二个分量SP_U是否与本次公交车路的即将运行的公交站站牌号L_B＝7是否相等，以及第四个分量B是否与K616区间相等，若上述判断均成立则提取该数据，否则不提取该数据。初步提取后的符合条件的乘车信息列表，如表2 所示。

表2：K616路区间车载智能终端提取的符合条件的乘车信息列表

待乘车用户U	卡号I	SP_U	TP_U	B	N_U
						U₈	029181230960	7	22	K616路区间	1
U₇	029070030213	7	21	K616路区间	3
						U₆	029060103245	7	25	K616路区间	1
U₅	029010012045	7	15	K616路区间	1
						U₂	029000010201	7	25	K616路区间	2
U₃	029000008601	7	21	K616路区间	1
						U₁	029000000101	7	27	K616路区间	1
U₄	029000000092	7	15	K616路区间	2

对于满足B＝K616区间的乘车信息，根据N_U添加乘客应缴车费，RMB_U由排序后，判断(卡号I、 SP_U、TP_U、B、N_U)的第四个分量是否与本次公交车路数K616区间相等。对于满足B＝K616区间的乘车信息，

根据N_U添加乘客应缴车费，RMB_U由如下公式计算：

RMB_U＝(TP_U-SP_U)×N_U×λ

λ指的是每站乘车费用，具体情况需具体设置λ的值，例如，在本实施例中设置λ＝0.2元。

应缴车费的计算可由本领域技术人员根据以上计算公式编写程序，在本实施例中为说明程序编写方式，给出一种简单的示例，本实施例采用基于MATALB软件的应用程序实现应缴车费的计算过程，采用m函数源文件进行写入程序，通过时间来判断每个数组是否一致，若不一致，则只需加法运程序如下：

处理器按照提取的数据，最后生成乘车信息列表，得到表3存储在第二存储单元中。

表3：K616路区间车载智能终端整理的乘车信息列表

待乘车用户U	卡号I	SP_U	TP_U	B	N_U	RMB(元)
							U₈	029181230960	7	22	K616路区间	1	3
U₇	029070030213	7	21	K616路区间	3	8.4
							U₆	029060103245	7	25	K616路区间	1	3.6
U₅	029010012045	7	15	K616路区间	1	1.6
							U₂	029000010201	7	25	K616路区间	2	7.2
U₃	029000008601	7	21	K616路区间	1	2.8
							U₁	029000000101	7	27	K616路区间	1	4
U₄	029000000092	7	15	K616路区间	2	3.2

得到表3之后，车载智能终端200的处理器230使用两个动态累加器232，对数据进行整合，完成对每站待乘车人数和待下车人数的动态计算。动态累加器DDA1将执行对7号公交站的待乘车人数的计算。首先DDA1的数据读取端读取表3数据，即读取表3的每一行相关信息(I、SP_U、TP_U、 B、N_U、RMB_U)，并且依次提取(卡号I、SP_U、TP_U、B、N_U、RMB_U)中的第五个分量N_U，组建7号站数据N₇，数据整理为如下8个正整数所组成的向量：

DDA1的累加可由本领域技术人员编写程序实现，在本实施例中为说明程序编写方式，给出一种简单的示例，本实施例采用基于MATALB软件的应用程序来实现上车人数的计算：

>>aT7＝0；

NT7＝input(’接收数据NT7＝’)；

aT7＝aT7+sum(NT7)；

a7＝aT7；

a7

接收数据NT7＝[1 3 1 1 2 1 1 2]

a7＝

12

获得a₇的值。即在第二无线通信单元没有接收到新的乘车信息的情况下，在第7站目前有12 人上车。如果接收到新的数据，DDA1重复一次上述程序得到更新的a₇。

公交站待下车人数累加器(DDA2)的数据读取端读取表3的数据，即读取表的每一行相关信息(I、 SP_U、TP_U、B、N_U、RMB_U)。并且依次提取(I、SP_U、TP_U、B、N_U、RMB_U)中的第三个分量TP_U、第五个分量N_U，并整理为如下8行2列正整数所组成的向量矩阵：

当公交车运行到第7号公交站时，根据表3获知，最早在15号站有乘客下车，因此整理15、 16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27号站的部分待下车人数信息。部分待下车人数信息的获得可由本领域技术人员编写程序实现，在本实施例中为说明程序编写方式，给出一种简单的示例，本实用新型采用基于MATALB软件的应用程序来实现待下车人数的计算：

最后输出ND_B＝(0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,3,0,0,0,0,0,4,1,0,0,3,0,1)。

所以，在第二无线通信单元没有接收到新的乘车信息的情况下，K616区间公交车运行到第7号公交站时，从第7号站之后，得到在15号站的当前待下车人数为3人，依次有21号站当前待下车人数为4人，22号站当前待下车人数为1人，25号站当前待下车人数为3人，27号站当前待下车人数为1人，其余公交车站暂时无人下车。如果接收到新的数据，DDA2重复一次上述程序得到更新的(a₇,a₈,…，a₂₇)。

对于其他公交站n(n＝1,2,...,t)的待下车人数的计算所涉及的步骤及过程完全等同于本例中对于 15、21、22、25、27号公交车站的待下车人数计算所涉及的步骤。

当公交车每运行到达一个站点n时，即L_B＝n时，处理器从得到的NU_B中提取a_n和b_n，判断a_n＝0 且b_n＝0是否成立，成立则不停车，直接开往下一站；若a_n≠0且b_n＝0，则第二输出单元中的音频模块将a_n相应值转换成音频数据，麦克风播报语音提示公交车司机第n号站，待上车人数，并提示司机开启前门。若a_n＝0且b_n≠0，则第二输出单元中的音频模块将b_n相应值转换成音频数据，麦克风播报语音提示公交车司机第n号站，待下车人数，并提示司机开启后门。若a_n≠0且b_n≠0，则第二输出单元中的音频模块将a_n和b_n相应值转换成音频数据，播报提示公交车司机第n号站，待上车人数、待下车人数，并提示司机开启前门和后门。

对应于本实施例4，在公交车即将到达第7号站时，处理器计算得到a₇＝12,b₇＝0那么通过在处理器中写入程序进行判断公交车是否需停靠，包括停靠方式：本实施例采用MATLAB所编译的程序运行结果如下：

接收数据at＝12

接收数据bt＝0

接收数据LB＝7

上车人数为12人

上车人数为0人

请开启前门

司机在7号站点停靠后，乘车人持智能IC卡移动终端自前门上车，将智能IC卡移动终端靠近车载智能终端的第二感应单元处进行刷卡付费，第二感应单元获得该用户的卡号I，并从从乘车信息列表表3中匹配当前用户的I及其相应的RMB_U，第二感应单元扣除相应智能IC卡移动终端应支付的应缴车费。当用户U完成刷卡支付时，监测装置的数据读取端获得智能IC卡移动终端的余额信息，当余额低于设定阈值时，通过第二输出单元给出提示信息，提醒乘客充值。

重复此过程，进行判断，直至终点站，完成公交车的本次行程。司机通过清除按钮启动清除模块，清空车载智能终端的第二存储单元中的乘车信息，以便为下次行程准备充足的存储空间。

根据以上实施例可知，使用本实用新型的公交车智能停靠系统的公交车智能停靠方法如图7所示，包括以下步骤：

步骤1：用户通过智能IC卡移动终端的输入单元输入身份信息I和/或乘车信息，乘车信息包括起始站SP_U、目的站TP_U、预乘车次B、乘车人次N_U。

步骤1的详细过程：

1-1：首次使用需设置持卡人信息和数字口令，生成注册信息，非首次使用，输入数字口令，开启智能IC卡移动终端；

1-2：通过输入单元依次将乘车信息：起始站SP_U、目的站TP_U、预乘车次B和乘车人次N_U输入智能IC卡移动终端，同时第一输出单元呈现已输入信息；

1-3：根据第一输出单元呈现的已输入信息进行核对，发现错误则返回步骤(1-2)修改错误信息，直至输入信息全部准确无误；

1-4：单片机接收输入单元中确认后的输入信息，并整理加入卡号信息I，然后通过第一无线通信单元发送给车载智能终端。

步骤2：智能IC卡移动终端将身份信息和乘车信息整理后通过第一无线通信单元发送给车载智能终端。

步骤3：车载智能终端通过第二无线通信单元持续接收智能IC卡移动终端发送的身份信息I和乘车信息，处理器对每次接收的信息都进行信息排序，然后进行信息提取，获取与本车次相匹配的智能IC卡移动终端信息，最后添加应缴车费RMB_U，得到更新的完整乘车信息，完整乘车信息中包含I、SP_U、TP_U、B、N_U和RMB_U，存储在第二存储单元中。

其中，步骤3中处理器对第二无线通信单元每一次获取的信息进行排序、提取，详细的计算过程为：

3-1：对智能IC卡移动终端发送的身份信息I和乘车信息按照卡号信息I进行排序；

3-2：判断经排序后的每组乘车信息，每组乘车信息中包含I、SP_U、TP_U、B和N_U，依次判断信息中的第二个分量SP_U是否与本次公交车即将运行的公交站站牌号L_B相等，以及第四个分量B是否与本车次一致，若两者均成立，则提取该组信息数据，否则，不提取该组信息数据；

3-3：对于提取之后的乘车信息，根据乘车信息中第二个分量SP_U、第三个分量TP_U、第五个分量N_U和每站乘车费用λ，按照如下公式计算应缴车费RMB_U：

RMB_U＝(TP_U-SP_U)×N_U×λ

将应缴车费添加到乘车信息中，得到完整的乘车信息，完整乘车信息中包含I、SP_U、TP_U、B、 N_U和RMB_U，并将该完整乘车信息更新存储在第二存储单元中以供处理器进一步整理分析；

每当第二无线通信单元接收到新的智能IC卡移动终端发送的身份信息I和乘车信息，处理器就对获取的信息进行排序、提取、计算，然后更新乘车信息列表，乘车信息列表的每一行包含信息I、 SP_U、TP_U、B、N_U和RMB_U。

步骤4：车载智能终端的处理器根据提取出的乘车信息，动态计算出每站待上车人数、待下车人数，判断是否需要停靠，并将判断结果在到达每一车站时传送至第二输出单元，通过文字显示和/ 或语音提示呈现给公交车司机。

其中，步骤4中，处理器动态计算每站待上车人数、待下车人数是分别通过一个动态累加器实现的，处理器设置提取数据变量T，T表示处理器提取数据的次数，初始值T＝1，乘车信息列表每更新一次就提取一次数据，T值增加1，动态累加器逐次对提取的乘车信息数据进行累加计算，动态累加器对第T次提取的乘车信息数据进行动态累加的具体过程为：

4-1：预设置两个初始向量：本次公交车总共运行t个公交车站站台，则公交车站上车人数向量 NU_B＝(a₁,a₂,...,a_n,...,a_t)，其中a_n表示第n号公交车站的待上车人数，初始值为0，(n＝1,2,...,t)；公交车站下车人数向量ND_B＝(b₁,...b_n,...,b_t)，其中，b_n表示第n号公交站的待下车人数，初始值为 0，(n＝1,2,...,t)；

4-2：动态累加器DDA1的数据读取端依次读取处理器第T次提取的信息，读取乘车信息I、SP_U、 TP_U、B、N_U和RMB_U中的第五个分量N_U，得到一个关于第n(n＝1,2,...,t)号站的单列正整数向量其中，Nⁱ为第i个持卡乘客的乘车人数，(i＝1,2,...,j)，j为处理器第 T次提取到的关于n号站的智能IC卡移动终端的个数，然后执行第n号站加法，动态累加器DDA1 对提取到的数据完成累加后，得到n号公交车站的待上车人数a_n，公交车运行时，动态累加器DDA1 持续工作，实时更新数据，完成公交站的上车人数向量NU_B的统计整合，生成NU_B＝(a₁,a₂,...,a_n,..., a_t)；

同样地，动态累加器DDA2的数据读取端依次读取处理器第T次提取的信息，读取乘车信息I、 SP_U、TP_U、B、N_U和RMB_U中的第三个分量TP_U和第五个分量N_U，得到一个两列的正整数组成的矩阵，

其中表示第i个持卡乘客的下车人数，(i＝1,2,...,j)，j为处理器第T次提取到的关于n号站的智能IC卡移动终端的个数，然后执行加法，动态累加器DDA2对提取到的数据完成累加后，得到第n号站及其以后的各站的的待下车人数(b_n,...,b_t)，公交车运行时，动态累加器DDA2完成公交站的下车人数向量ND_B的统计整合，生成ND_B＝(b₁,...b_n,...,b_t)；

4-3：在到达每一车站时，处理器根据步骤(4-2)计算得到的最新的ND_B和NU_B信息，判断是否需要停靠，并将判断结果传送至第二输出单元，通过文字显示和/或语音提示呈现给公交车司机。

步骤4-3中处理器控制下的信息提示过程具体为：当公交车每运行到达n号车站时，处理器从得到的NU_B和ND_B中提取最新的a_n和b_n，判断a_n和b_n是否为0，首先判断a_n＝0且b_n＝0是否成立，成立则不停车，直接开往下一站，不成立则继续判断；

当a_n≠0且b_n＝0，则第二输出单元中的音频模块将a_n相应值转换成音频数据，麦克风播报语音提示公交车司机第n号站，待上车人数，并提示司机开启前门；

当a_n＝0且b_n≠0，则第二输出单元中的音频模块将b_n相应值转换成音频数据，麦克风播报语音提示公交车司机第n号站，待下车人数，并提示司机开启后门；

当a_n≠0且b_n≠0，则第二输出单元中的音频模块将a_n和b_n相应值转换成音频数据，播报提示公交车司机第n号站，待上车人数、待下车人数，并提示司机开启前门和后门。

步骤5：公交车司机在每一站点根据第二输出单元的文字显示和/或语音提示，相应开启公交车的前门或后门。

步骤6：乘客在起始站SP_U上车刷卡，车载智能终端扣除相应应缴车费RMB_U；然后在目的站TP_U下车，完成乘车过程。

步骤6中乘客刷卡付费过程中，还包括通过监测装置对智能IC卡移动终端的余额监测过程，具体过程：

监测装置的数据读取端从第二信息存储单元中读取步骤(3)中得到的乘车信息列表，乘车信息列表的每一行包含信息I、SP_U、TP_U、B、N_U和RMB_U，依次提取每行信息中的第一个分量I和第六个分量RMB_U；

将提取的数据I和RMB_U整理为X行2列正整数所组成的向量矩阵，其中X为提取到的关于n 号站的智能IC卡移动终端的个数，并暂时保存在第二信息存储单元中；

用户进入公交车内，将智能IC卡移动终端靠近车载智能终端的第二感应单元处进行刷卡付费时，第二感应单元获得该用户的卡号I，并从向量矩阵中匹配当前用户的I及其相应的RMB_U，第二感应单元扣除相应智能IC卡移动终端应支付的应缴车费；

当用户U完成刷卡支付时，监测装置的数据读取端获得智能IC卡移动终端的余额信息，当余额低于设定阈值时，通过第二输出单元给出提示信息。

步骤7：清空车载智能终端的第二存储单元中的乘车信息，以便为下次行程准备充足的存储空间。

本领域的技术人员可以清楚的了解到上述实施例方法需要硬件和相应软件配合实现，基于这样的理解，以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.公交车智能停靠系统，其特征在于：包括交互式连接的智能IC卡移动终端(100)和车载智能终端(200)，所述智能IC卡移动终端(100)包括身份认证单元(110)、输入单元(120)、单片机(130)、第一存储单元(140)、第一无线通信单元(150)、第一感应单元(160)、第一输出单元(170)、控制开关(180)和电源单元(190)，

所述身份认证单元(110)与单片机(130)连接，用于智能IC卡移动终端(100)的持有人的身份认证并生成身份信息；

所述输入单元(120)与单片机(130)连接，用于输入用户乘车信息；

所述第一存储单元(140)与单片机(130)连接，用于存储持卡用户身份信息和通过输入单元(120)录入的用户乘车信息；

所述第一无线通信单元(150)与单片机(130)连接，用于与车载智能终端(200)通信，将智能IC卡移动终端(100)的第一存储单元(140)中的用户身份信息和乘车信息传输至车载智能终端(200)；

所述第一感应单元(160)与单片机(130)连接，用于完成车费的支付；

所述第一输出单元(170)与单片机连接，用于呈现乘车用户通过输入单元(120)输入的具体乘车信息，以便用户核对和确认；

所述单片机(130)用于验证身份认证单元(110)的身份信息、接收输入单元(120)输入的信息，单片机(130)将信息分析整理后，存储在第一存储单元(140)中，同时通过第一输出单元(170)输出呈现给用户，单片机(130)还用于控制第一无线通信单元(150)与车载智能终端(200)进行通信；

所述电源单元(190)用于为智能IC卡终端(100)供电；

所述控制开关(180)串接在电源单元(190)和单片机(130)之间，用于控制智能IC卡移动终端(100)的启动与关闭；

所述车载智能终端(200)包括第二无线通信单元(210)、第二存储单元(220)、处理器(230)、第二输出单元(240)和第二感应单元(250)；

所述第二无线通信单元(210)与处理器(230)连接，用于与智能IC卡移动终端(100)通信，获取第一无线通信单元(150)传送的乘车用户的身份信息和乘车信息；

所述第二感应单元(250)与处理器(230)连接，用于识别智能IC卡移动终端(100)的第一感应单元(160)并扣除应缴车费；

所述处理器(230)接收第二无线通信单元(210)所获取的智能IC卡移动终端(100)发送的乘车用户的身份信息和乘车信息，对信息进行排序并提取出与本车次相匹配的信息，处理器(230)计算出对应的应缴车费，还计算出每站待上车人数、待下车人数，存储在第二存储单元(220)中，所述处理器(230)还用于自第二存储单元(220)中提取所需信息，判断公交车是否需停靠，并将判断结果传送至第二输出单元(240)以提醒公交车停靠；

所述第二存储单元(220)与处理器(230)连接，用于存储第二无线通信单元(210)获取的身份信息、乘车信息和处理器(230)的信息处理过程和结果；

所述第二输出单元(240)与处理器(230)连接，包括音频单元(241)和显示器(242)，所述显示器(242)用于显示处理器(230)对乘车信息的分析结果和上车乘客的刷卡信息，所述音频单元(241)包括音频转换模块和麦克风，音频转换模块负责将处理器(230)的分析结果数字信息转换成音频信号，麦克风负责将音频信号以语音的形式播报给司机以提示司机停靠并开启相应车门。

2.根据权利要求1所述的公交车智能停靠系统，其特征在于：所述第一存储单元(140)为闪存、卡型存储器、随机访问存储器或可擦除编程只读存储器；

所述第一存储单元(140)中的身份信息包括卡号、口令和注册信息；乘车信息包括持卡人身份认证信息I、起始站SP_U、目的站TP_U、乘车人次N_U和预乘车次B。

3.根据权利要求1所述的公交车智能停靠系统，其特征在于：所述智能IC卡移动终端(100)中的输入单元(120)为键盘模块，用于手动输入乘车信息。

4.根据权利要求1所述的公交车智能停靠系统，其特征在于：所述智能IC卡移动终端(100)中的第一无线通信单元(150)为Zigbee无线通信模块或WiFi无线通信模块或GSM无线通信模块。

5.根据权利要求1所述的公交车智能停靠系统，其特征在于：所述智能IC卡移动终端(100)中的第一输出单元(170)为液晶显示器、薄膜晶体管显示器、有机发光二极管显示器中的一种。

6.根据权利要求1所述的公交车智能停靠系统，其特征在于：所述智能IC卡移动终端(100)中的电源单元(190)为太阳能电池供电模块或锂电池供电模块；

所述智能IC卡移动终端(100)的电源单元(190)中还包括电量检测模块(191)，用于检测供电情况，当电量低于设定阈值时，给出持卡者相应提示。

7.根据权利要求1所述的公交车智能停靠系统，其特征在于：所述车载智能终端(200)的处理器(230)中还包括监测装置(231)，用于监测智能IC卡移动终端(100)的余额情况，当智能IC卡移动终端(100)的余额低于设定阈值时，通过第二输出单元(240)给出提示信息。

8.根据权利要求1所述的公交车智能停靠系统，其特征在于：所述车载智能终端(200)的处理器(230)中包含两个动态累加器(232)，所述动态累加器(232)可读取第二存储单元(220)中存储的身份信息和乘车信息并完成对每站待乘车人数和待下车人数的动态计算。

9.根据权利要求1所述的公交车智能停靠系统，其特征在于：所述车载智能终端(200)中还包括清除模块(260)，所述清除模块(260)在每次行程结束时清除第二存储单元(220)中的信息。

10.智能IC卡移动终端，其特征在于，包括身份认证单元(110)、输入单元(120)、单片机(130)、第一存储单元(140)、第一无线通信单元(150)、第一感应单元(160)、第一输出单元(170)、控制开关(180)和电源单元(190)，

所述电源单元(190)用于为智能IC卡终端(100)供电；

所述控制开关(180)串接在电源单元(190)和单片机(130)之间，用于控制智能IC卡移动终端(100)的启动与关闭。