基于GPS的公交自动报站系统设计.doc

基于GPS的公交自动报站系统设计26基于GPS的公交自动报站系统设计摘 要公共车辆作为广大市民出行的主要工具，是城市肌体的动脉，交通系统虽然日益发展，但目前的智能交通系统大都用于商业运营车，尚未成功地应用于公交车辆，传统的公交系统依然占主要市场本论文研究并设计了一种基于GPS(Global Positioning System)定位的智能公交服务系统车辆利用GPS技术得到自身的定位信息来触发车载终端进行自动报站等服务，它取代了传统的人工按键报站的方式，并将这些定位信息通过GPRS传与调度中心并保持实时的联系，完成向调度中心汇报位置和车辆状况信息，接收和响应中心下发的命令调度中心再将定位信息分发给相应的电子站牌，电子站牌接到信息及时更新其显示信息，从而实现完整的自动化服务，它与广大驾驶员及乘客的生活息息相关首先智能公交服务系统是以GPS定位技术作基础来实现自动定位，从而实现智能自动化服务，本文详细介绍了GPS的定位原理等基础知识，但由于GPS定位受到一些地理环境等因素的影响，GPS有时会发生丢失，研究了一些补偿的方法然后对车载终端的硬件与软件进行了研究与设计它以C51微处理器为核心进行设计。

介绍了重要模块的硬件功能，阐述了选用器件的原则及本系统选用的重要器件，对单片机控制系统作了详细的电路设计软件设计采用C语言编程，根据实际的需要分析了系统的功能，介绍了主程序、重要模块及中断程序的设计，考虑了当自动报站失效时的传统按键报站方式，而且系统实现了机器自我学习的功能最终完成了系统的调试及安装，实现了软件平台，其操作方便关键词： GPS定位/单片机/报站/触发GPS BASED BUS-STOP AUTO-ANNOUNCE SYSTEMABSTRACT The transportation system in China is experiencing rapid development．Even the IntelligentAutomaticTransportationSystemhasbeenappliedincommercialtransportationBut the public transportation system.which plays a major part in thecitytransportation service，is still running in the traditional way．In this thesis，an Intelligent Public Transportation Service System based on GPS(Global Positioning System)Technology is studied and designed, including the in-bus terminal and electronic stop board．In the system, a bus locates its position through GPS technology and triggers the in-bus terminal to work automatically, for instance， In this way, the system completes its work automatically．It close relates with the life most of drivers and passengers．Firstly, GPS technology as the basis of to implement automatic positioning and other intelligent automatic services．This part introduces in detail about GPS positioning mechanism，and also proposes some common ways of compensation for the possible loss when GPS is affected by geographic circumstance factors.Secondly, the study and design of the hardware and the software of in-bus terminal in IPTSS． key module and Interrupt program，which keeps traditional keystroke stop Reporting in case the automatic stop reporting system fails to work, and the design of the system which bears the capacity of self-learning．The final completion of the commissioning and installation of the system to achieve a software platform, it’s easy to operate.KEY WORDS： GPS positioning, SCM, news station, trigger.目 录摘 要 IABSTRACT II1. 引言 11.1课题研究的背景及形成 11.2报站器的动态发展趋势 21.3设计的主要目标 22整体方案介绍 32.1 基于GPS定位的公交车自动报站系统的原理概述 32.2 GPS系统的定位原理与基础 52.2.1 GPS概述 52.2.2 GPS组成 62.3全球卫星定位的基本原理 72.3.1 GPS定位的基本概念 72.4 GPS卫星定位的主要误差来源 93 硬件电路的组成及设计 113.1总系统硬件组成 113.2 模块基本概述 113.3关于语音芯片 173.3.1.语音芯片ISD4004 173.3.2 ISD4004的工作原理 184、 软件设计 194.1软件设备概述 194.2程序总体流程设计 194.3 数据处理 214.3.1 GPS数据处理 214.3.2 GPRS消息处理 234.4 到站出站流程图 254.5 中断响应 254.5.1 中断响应概述 254.5.2 GPS与GPRS中断处理流程图 26结束语 29致 谢 30参考文献 31附录 系统源程序 321. 引言1.1课题研究的背景及形成公共汽车为外出的人们提供了方便快捷的服务，而公共汽车的报站直接影响服务的质量。

近些年随着公交系统的发展，公交报站系统成为公交车辆不可或缺的组成部分，但是传统的手动报站系统却有着诸多的弊病如：按键会加重驾驶员的负担，分散驾驶员的注意力，为安全驾驶留下隐患；公交司机会存在误报，漏报甚至是不报的情况，给乘客尤其是外地游客带来不便，于是一种基于GPS的公交自动报站系统应运而生现代化公交企业需要现代化管理，近年来，国内公交企业积极引进和导入现代科学管理方法和手段并重点以信息化建设为切入点，加大投资力度，智能化公共交通管理体系正在积极构建和试运行建设公交车自动报站系统的运行显示系统、多媒体综合查询系统、乘客服务信息系统，使广大乘客能够方便了解公交车信息，充分运用信息技术，建立电脑营运管理系统和连接各站点的智能终端信息网络，加强对运营车辆的指挥调度，提高运营效率智能的公交车报站系统与人民群众的生产生活息息相关优先发展城市公共交通是提高交通资源利用效率，缓解交通拥堵的重要手段，优先发展城市公共交通的前提是要拥有良好的公交车报站系统，为大家的出行有良好的保障而“公交优先”离不开全社会，尤其是公交企业信息化管理的推进，是推动中国城市公交事业的进一步发展的关键利用GPS全球定位系统实现公交车自动报站是近几年的一个热门话题。

目前国内只有几个前沿城市实现了利用GPS自动报站系统，许多中小城市的公交车仍然是传统的人工自动报站，由于现有的GPS自动报站成本较高，难以在短时间在我国中小城市中得到应用和推广因此，在中小城市中，公交车对地成本的GPS自动报站系统有强烈的需求针对我国中小城市的需求，我们设计了一种基于GPS定位的公交车报站系统，该系统具有准确，体积小，功耗低和成本低等特点同时还具有U盘功能，如果公交车林好似改变云影路线或者更换一些语音广告信息，公交车管理人员可以通过USB 接口，方便，快捷地下载更新语音信息1.2报站器的动态发展趋势公共汽车行驶在现代文明程度高的市区，它是一道流动的风景线，因而对整车外形乃至色彩都有更高的要求作为公共汽车还要求有醒目和减少乘务人员劳动强度的电子报站器，电子显示路牌，无人售票装置，前后电视监视系统等新技术的采用也将越来越普及，公交车报站器在公交事业中占有举足轻重的地位，它直接影响到公交车的服务质量目前公交车报站方式的一种是利用GPS全球卫星定位系统的公交车报站系统在司机操作台上，安装了一台15英寸的液晶电视和 GPS信号接收器，安装了这套设备后，公交车在语音报站的同时，通过液晶电视还可以显示到站站名的字幕，这样如果没听清报站的话，通过显示屏，乘客也可以一目了然。

当出现紧急情况时，调度中心将会给公交车发出相应的信息，以短信的形式传送到显示屏上，同时车载台会发出相应的提示音；驾驶员也可以通过相应的工具进行回复 目前在美国部分城市GPS卫星定位系统已经投入使用，国内也有此类产品的研制开发，其功能强大，系统稳定，但其投资昂贵城市公共交通是市民出行的主要交通工具，给大家提供舒适、安全、便捷的乘车环境，对于公交企业来说，不仅是应尽的责任，亦是不断追求的目标1.3设计的主要目标本课题要求设计一公交车自动报站系统，以实现公交车的语音自动报站，即在进站、出站时候自动播报语音提示信息及服务用语，同时利用LED点阵电路进行汉字显示本设计要求利用AT89C51作为主控芯片完成主控电路的设计，辅助电路要求包括语音电路、汉字点阵显示电路、电源电路2整体方案介绍2.1 基于GPS定位的公交车自动报站系统的原理概述车载卫星定位系统，属于智能交通系统的分支，在智能交通系统这一庞大的体系中，占有极其重要的位置作为整个智能交通系统的基础，车载卫星定位系统的主要目的就是找出特定车辆在特定时间的位置LED显示/扬声器主控制器存储器GPS模块卫星 2-1 公交车GPS自动报站系统原理图通过GPS接收机接收GPS工作卫星的导航星系，从而解算出车辆目前的经纬度等信息，根据GPS的定位数据计算出公交车的事实坐标，而后将其坐标与事先存储与EEPROM中的站台信息（经纬度坐标值，站台序号和站名等）相比较，公交车驶入站点一定距离范围内时，不用人工干预系统就自动进行报站。

根据公交车位置不同LED显示屏显示不同的工艺信息，广告信息和景点信息等在离站，到站和拐角点阈值范围内语音提示的同时，在显示屏上显示同类信息，给乘客一种全方位的提示与服务 公交车自动报站系统与现有的报站的本质区别在于：现有的报站系统时所有的报站信息存储在司机师傅手边的报站器上，这样使得所有的包崭新的都来源于司机的“手动”操作，司机的工作强度可想而之，而随之而来的报错站，漏报更是给乘客们带来了极大的不方便；而公交车自动报站系统的工作原理时利用全球卫星定位系统。