一、項(xiàng)目概述
　　1.1 引言
　　公交系統(tǒng)是當(dāng)今城市發(fā)展的必然產(chǎn)物，它作為城市動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，是城市整體發(fā)展中不可缺少的物質(zhì)生活條件和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是聯(lián)系社會(huì)生產(chǎn)、人民生活的紐帶。但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人口流動(dòng)規(guī)模的加大，交通運(yùn)輸需求也不斷擴(kuò)大，隨之而產(chǎn)生的弊端也越發(fā)明顯，如巨大的客流規(guī)模與有限的公交數(shù)量，現(xiàn)有公交系統(tǒng)調(diào)度的不靈活性等。
　　如何快速、準(zhǔn)確、及時(shí)的將公交車(chē)的行駛信息傳遞給乘客，避免乘客的長(zhǎng)時(shí)間等待；如何自動(dòng)記錄上下車(chē)乘客人數(shù)，減少售票員繁重的工作量并為下一站乘客提供客流信息；如何讓城市的公交部門(mén)可以更加靈活的調(diào)動(dòng)公交車(chē)輛，優(yōu)化公交系統(tǒng)的線(xiàn)路，合理設(shè)計(jì)公交線(xiàn)路所需公交班次是公交車(chē)服務(wù)質(zhì)量提升的一個(gè)重要方面。而在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，此方面的技術(shù)的應(yīng)用并不廣泛，基于此，設(shè)計(jì)一種更加智能化的、保險(xiǎn)系數(shù)更高的公交服務(wù)信息查詢(xún)系統(tǒng)，是當(dāng)務(wù)之急，也是大勢(shì)所趨。
　　本系統(tǒng)以Atmegal單片機(jī)為核心，通過(guò)其強(qiáng)大的微控處理功能與無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通信、自動(dòng)語(yǔ)音提示、LCD顯示等技術(shù)的綜合運(yùn)用，設(shè)計(jì)的一款智能公交信息發(fā)布系統(tǒng)。當(dāng)?shù)竭_(dá)某個(gè)站點(diǎn)時(shí)，單片機(jī)控制語(yǔ)音系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行到站報(bào)站、上車(chē)下車(chē)及超員提醒，并將下一站地點(diǎn)及用時(shí)預(yù)測(cè)等信息告知乘客；同時(shí)它通過(guò)主動(dòng)式紅外對(duì)射檢測(cè)傳感器檢測(cè)本站上下車(chē)人數(shù)，并通過(guò)單片機(jī)將其以數(shù)據(jù)形式顯示給售票員、車(chē)內(nèi)乘客及下一站乘客，避免了售票員清點(diǎn)查詢(xún)的麻煩和漏查錯(cuò)查的錯(cuò)誤，并為下一站乘客提供客流量信息；為了避免等車(chē)乘客長(zhǎng)時(shí)間的焦灼等待及及時(shí)換乘其他公交線(xiàn)路，我們還將即將到達(dá)本站的各路車(chē)的人數(shù)、所在位置、行車(chē)速度、到站時(shí)間等信息利用Zigbee無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)秸军c(diǎn)顯示屏上，充分體現(xiàn)了信息服務(wù)的人性化，人機(jī)交互的智能化，具有較高的現(xiàn)實(shí)意義。
　　1.2 項(xiàng)目背景/選題動(dòng)機(jī)
　　在公交站牌處等待乘車(chē)時(shí)時(shí)常出現(xiàn)這樣的情況：乘車(chē)者不知道要乘坐的公交車(chē)是否能在短時(shí)間內(nèi)到達(dá)，從而不能決斷是否該選擇轉(zhuǎn)乘別路公交或者轉(zhuǎn)乘出租車(chē)；長(zhǎng)時(shí)間等待后發(fā)現(xiàn)要乘坐的車(chē)已滿(mǎn)而不得不繼續(xù)等待；諸如此類(lèi)的事件不僅影響等車(chē)者心情有時(shí)甚至?xí)⒄`緊急事件。因此我們想在公交站牌處如果能有一個(gè)顯示屏，屏上清晰顯示站牌處各路公交車(chē)能夠到達(dá)本站的時(shí)間，以及車(chē)上現(xiàn)有人數(shù)，這樣便不會(huì)出現(xiàn)上述窘境。
　　乘車(chē)過(guò)程中，有時(shí)因?yàn)檐?chē)上環(huán)境的嘈雜，乘車(chē)者時(shí)常因?yàn)槁?tīng)不到報(bào)站而坐過(guò)站牌，影響乘車(chē)者正常行程。所以我們想到如果車(chē)上能夠安裝一個(gè)顯示屏，顯示當(dāng)前站牌和即將到達(dá)的站牌，這樣即便聽(tīng)不到報(bào)站也能不錯(cuò)站。
　　二、需求分析
　　2.1 功能要求
　　1.監(jiān)測(cè)每個(gè)公交站點(diǎn)上下車(chē)人數(shù)和當(dāng)前公交車(chē)上的人數(shù)，并將數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存。
　　2.可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)公交車(chē)當(dāng)前車(chē)速和距下一站點(diǎn)之間的距離。
　　3.智能公交電子站牌系統(tǒng)的公交車(chē)載子系統(tǒng)要求到達(dá)每個(gè)站點(diǎn)時(shí)的自動(dòng)報(bào)站，乘客上下車(chē)語(yǔ)音提醒，人數(shù)過(guò)多時(shí)自動(dòng)語(yǔ)音提醒，預(yù)計(jì)下一站點(diǎn)到達(dá)時(shí)間語(yǔ)音報(bào)時(shí)等；可以顯示下一個(gè)站點(diǎn)為哪一個(gè)站點(diǎn)。
　　4.智能公交電子站牌系統(tǒng)的電子站牌子系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)顯示將要到達(dá)本站的3量公交車(chē)信息，公交車(chē)到達(dá)本站剩余時(shí)間，及公交車(chē)上當(dāng)前人數(shù)。
　　5.當(dāng)公交車(chē)下班時(shí)可以自動(dòng)切斷整個(gè)系統(tǒng)的供電，上班時(shí)可以自動(dòng)恢復(fù)供電。
　　2.2 性能要求
　　1.要求準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)公交車(chē)上下車(chē)人數(shù)和當(dāng)前公交車(chē)上人數(shù)。
　　2.要求準(zhǔn)確測(cè)量、監(jiān)測(cè)公交車(chē)到達(dá)下一站點(diǎn)所需時(shí)間。
　　3.要求將公交車(chē)上當(dāng)前信息準(zhǔn)確穩(wěn)定的傳送到下一公交站點(diǎn)的電子站牌子系統(tǒng)。
　　4.要求電子站牌準(zhǔn)確顯示將要到達(dá)此站點(diǎn)的3量公交車(chē)的人數(shù)信息，到達(dá)時(shí)間信息。
　　三、方案設(shè)計(jì)
　　3.1 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)原理（除圖片外需有文字介紹）
　　系統(tǒng)模擬圖：
　　
　　本系統(tǒng)共分為3個(gè)子系統(tǒng)，分別為：公交車(chē)載子系統(tǒng)，公交電子站牌子系統(tǒng)，和無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其主要功能如下：
　　公交車(chē)載子系統(tǒng)：采集公交車(chē)上下人數(shù)，并保存：采集公交車(chē)的實(shí)時(shí)速度信息和位置信息，并保存；智能自動(dòng)調(diào)度公交語(yǔ)音系統(tǒng)；智能顯示下一站點(diǎn)為哪一站點(diǎn)和實(shí)時(shí)顯示到達(dá)下一站點(diǎn)所需時(shí)間。無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：將公交車(chē)載子系統(tǒng)采集到的公交車(chē)上下人數(shù)，公交車(chē)實(shí)時(shí)速度和位置傳輸?shù)较乱徽军c(diǎn)的電子站牌。
　　電子站牌子系統(tǒng)：將通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)送過(guò)來(lái)的公交車(chē)信息顯示在電子站牌上。
　　基本原理為：當(dāng)公交車(chē)到達(dá)某一站點(diǎn)時(shí)采集到的上下車(chē)人數(shù)，并將此時(shí)通過(guò)GPS接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)通過(guò)車(chē)載AVR單片機(jī)的計(jì)算得到的車(chē)速和公交位置傳送到當(dāng)前電子站牌的ZigBee網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)。然后通過(guò)無(wú)線(xiàn)中繼通訊結(jié)點(diǎn)的路由功能傳送到下一站電子站牌的ZigBee結(jié)點(diǎn)，接收到數(shù)據(jù)后經(jīng)本站電子站牌處AVR單片機(jī)處理后顯示公交信息。