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摘要：

隨著我國經濟的發展，我國城市公共交通車輛越來越多，為了提高城市公共交通車輛的管理效率，文章結合物聯網技術設計了城市公共交通車輛管理平臺，該平臺由信息感知層、信息處理層、信息傳輸層、信息應用層四部分構成。

關鍵詞：

物聯網技術；RFID；公交車輛

0引言

隨著我國社會經濟和城市建設的發展，導致我國的城市交通處于一種極為嚴格的考驗之中，目前，城市擁擠等問題已經對我國城市經濟的發展產生了嚴重的制約，成為了發展過程中的通病。城市交通問題不止出現在我國，世界上很多國家也面臨著同樣的問題，為此，國內外的城市交通規劃師等專家學者對此問題展開了一系列研究與討論，實現了對相關理論與實踐的豐富，取得了一定成果，通過現代化的信息技術對城市交通設施進行管理，能夠在很大程度上提高城市交通設施利用率，對以信息化為基礎的城市交通秩序進行有效的維護，對于城市交通問題的解決極為有效，因而得到了世界范圍內的認可。文章主要對城市公共交通車輛進行研究，基于物聯網技術對城市公交車輛進行管理，提高城市公共交通車輛的管理效率。

1物聯網概述

1.1物聯網定義

物聯網英譯為theInternetofThings，簡稱IOT，它對互聯網進行延伸與擴展，屬于物物相連的泛在互聯網范疇。物聯網對RFID、傳感感知、全球定位系統等多種先進技術進行集成，遵循相關協議的規定，在物與物之間進行信息識別交互以及智能化處理。

1.2物聯網核心技術介紹

對國內外的研究成果進行綜合發現物聯網的技術體系分成感知技術體系、通信與網絡技術體系、應用技術體系三部分，如圖1所示，其中感知技術體系包括RFID技術、GPS技術、傳感器感知技術；通信與網絡技術體系包括互聯網技術、無線傳感器網絡；應用技術體系包括云計算、圖像識別及其他智能處理技術。①RFID技術。RFID（RadioFrequencyIdentification）技術，即為電子標簽，主要包括射頻識別標簽、信息讀寫器以及天線三個部分。②GPS技術。GPS（GlobalPositioningSystem）技術，其主要功能是實現對物體的定位。主要包含三個組成部分：衛星、地面控制系統GPS信號接收機。③傳感器感知技術。傳感器感知技術（SensingTechnology）其工作原理為：通過傳感器感應收集信息，并通過關聯關系模型等手段對信息進行辨別、分類，以實現對信息的感知。④互聯網技術。互聯網技術（InternetTechnology，IT）是一種信息技術，包括三個層面：一是主機和通信設備硬件層，用于數據的存儲、處理和傳輸；二是各種軟件；三是使用各種信息的應用，譬如間接輔助決策。⑤無線傳感器網絡。無線傳感器網絡（WirelessSensorNetwork，WSN），又稱傳感網，具備數據采集、處理以及信息傳輸多個功能，通過匯聚節點經由網絡將網絡覆蓋區域傳感器獲取的信息傳輸給用戶。⑥云計算技術。云計算技術（CloudComputing）的實現原理為：基于網絡，將龐大的計算處理程序拆分，通過多部服務器，進行系統搜尋、計算分析，完成對以億計海量信息的處理。

2城市公共交通車輛信息管理系統結構設計

城市公共佳通車輛信息管理系統采用物聯網技術，通過該網絡平臺可以實時查詢公共交通車輛信息，對行車安全、運營服務等進行監管，并對客流量進行統計。

2.1信息感知層

信息感知層包括NFC（近場通訊）、RFID（無線射頻）、GPS衛星信號接收、Zigbee無線通信、CAN總線等技術對信息進行感知，通過攝像頭獲得車廂內部的乘客信息、車輛車牌號信息，通過RFID標簽對車輛和人員標識信息，通過GPS獲得車輛定位信息，通過IC卡獲取乘客的電子錢包信息；通過車輛傳感器獲得車輛運行狀態信息和駕駛員操作的信息。

2.2信息處理層

獲得信息之后，需要對這些信息進行計算和加工，如通過計算空間定位信息，得到車輛的經緯度信息；通過車輛傳感器獲得駕駛員操作的信息，是否和乘客聊天、開車過程中是否打電話等及車輛的開關門、剎車、行駛速度等信息；對IC卡進行密鑰驗證，對于攝像頭獲得的圖像信息則根據處理芯片進行圖像分析和識別。

2.3信息傳輸層

信息傳輸層主要是通過4G移動通信網絡、GPRS、WIFI等通信網絡在指定的通信節點，將已經處理的信息數據傳輸到后臺應用系統。

2.4信息應用層

2.4.1執法稽查管理

執法稽查管理該子模塊主要對出租車、公共汽電車及從業人員進行管理。通過RFID讀寫器、IC卡讀寫器等執法人員可以對車輛的運行狀態、是否為套牌出租車、駕駛員是否具有從業人員資格證、運行車輛是否具有運輸證等這些行為進行處理，嚴加處理不具備從業資格人員，促進城市交通業的健康發展。車載稽查系統部署在交通執法車內，固定稽查系統一般安裝在收費站、卡口，當車輛經過時可進行識別。此外，還可以使用出租汽車防偽頂燈技術以提高執法效率。

2.4.2運力投放監管

實現對城市公交車、出租車、電軌車等的運力投放監管，尤其是對上下班早晚高峰的運力投放情況進行分析。通過監測車輛到站信息、首末班車發車信息，得到運營計劃完成情況、線路班次兌現率等指標數據，更好的安排城市公交和電軌車的運營投放計劃。通過出租汽車企業出車率、出租汽車規定地點到達次數的運行監測，實現對出租車運力投放的監管，向重點客運樞紐的城市客運供給提供支撐，對年度、季度等相關指標數據進行匯總計算，以此對出租車企業做出評價，發放運營牌照。

2.4.3服務及行車安全監管

通過對公交車輛車內環境、出租車車內環境、車外行車環境、駕駛員情況等的監控，結合電子地圖，安裝GPS設備，車載攝像頭、行駛記錄儀等裝置，實時獲取車輛信息，通過無線通信技術將采集的信息傳輸到監控平臺，實現對公共汽電車、出租汽車等車輛異常狀態、危險駕駛行為的監管，包括車輛急轉彎、緊車輛急制動、車輛超速行駛、駕駛員抽煙、車輛帶速開關門等，可作為企業服務質量評價、從業人員誠信監督的重要依據。此外，還可以借助GIS技術，將車輛的位置信息生動直觀的呈現在用戶面前，結合電子地圖使用，實現對受控目標的動態調度和管理。

2.4.4公交IC卡信息處理

公交IC卡信息處理主要是針對公交科的充值、購買等服務與IC卡費用結算、刷卡信息處理等。通過RFID技術辦理IC卡，并將乘客信息、充值信息等存儲在IC卡中，車輛安裝刷卡機并實現與公交管理系統的信息交互，當有乘客刷卡時，自動對信息進行處理，結算費用，實現IC卡智能收費，同時將獲得信息傳輸至后臺管理系統，設置卡內余額定值，如果刷卡時，卡內余額低于設定值，則提醒乘客充值。

2.4.5公共信息查詢

公共信息主要是為大眾提供城市公交車、出租車、公交線路及公交車站等信息的查詢服務，同時還設置投訴與監督窗口，如果乘客在乘車過程中存在不滿意的地方可以進行在線投訴，并對車輛的運營服務進行監督，提出相應的意見，同時，借助于GPS技術、無線傳感器網絡技術等的集成應用，獲得車輛信息，在電子站牌語音、路外信息顯示屏、電子站牌等輔助設施向乘客駛向、駛離站點車輛信息。此外，針對出租車的預約功能，該平臺還可以實現車輛的智能預約，平臺通過出租車停靠點輔助電子信息顯示屏為乘客預約的車輛信息，或通過短信方式為乘客相關服務信息。

2.4.6客流統計分析

實現對公交車、出租車及車輛擁擠度的統計分析，通過紅外客流采集器、站臺閘機、車載刷卡機等實現對乘客的上車人數、下車人數、乘客刷卡等信息的動態監測，在此基礎上計算重點線路客流量、節假日客流量、早晚高峰客流量等情況，如果客流量超出設置的閥值實現自動報警，形成重點區域客流量分布圖，為公車線路優化提供依據。

3城市公交信息管理系統實現

3.1車輛信息識別

系統對RFID標簽予以選用，同時，利用UCODEHSL芯片，該芯片具有性價比高、使用壽命長、體積小、不需要電池、可靠性高等優點，它是一種專用的非接觸式無源智能電子芯片，由于其使用壽命較長，無需經常更換，降低了系統實施投入成本，并且該芯片還可以實現數據的高速雙向傳輸。由于車輛信息較多，在傳輸信息時可能會發生信息沖突的情況，該芯片中所用到的防沖突與沖突仲裁技術十分先進，能夠向數據的有效與準確傳輸提供保證。公車識別的操作距離需要維持數米之遠，芯片能夠對0-10m范圍內的內容進行讀寫，適應速度低于6km/h。在公車信息識別系統中，需要設置2個電子標簽，利用特殊的工藝，將其放于公車車牌以及公車路數標志之中，對車輛及車輛的線路信息進行保存，實現公交車輛的唯一性與準確性識別，進而精準地提供車輛行駛的具體信息。

3.2總站點信息控制管理

借助現有的公用通信網以及衛星網等基礎性質的網絡設備與設施，采集到的車輛信息能夠得到及時的傳送，進而生成網絡信息資源，并經由網絡層執行相應的整合操作，最終形成一個具有互聯互通特征的大型智能網絡。在后臺的管理系統中，網絡內的監測信息會得到即時的管控，管理系統會將各行駛車輛的具體狀況在最短的時間內給各個對應的候車站點。網絡會對總站點的信息進行與傳遞，由于信息具有針對性與實用性的要求，基于這一層面的考慮，總站只需向車輛未到達的站點公交車行駛信息即可。在對總站點進行信息管理之時，需要以整個城市全部公交車的信息為管理對象，數據量十分之大，這就對數據的良好處理以及快速傳遞提出嚴格的要求，以對信息的實時予以實現。

4結束語

隨著物聯網技術的發展，它的應用越來越廣泛，為人們的工作和生活帶來了便利，基于物聯網技術，以城市公共交通車輛為對象，對其展開管理工作，采用電子標簽、攝像頭以及IC卡等電子化工具，借助于物聯網進行公共交通車輛行駛過程中乘客人數的詳細與準確數據獲取，以在最短的時間內向候車乘客提供詳細的公交車量相關信息。通過對該系統進行應用，市民能夠在更大程度上縮短對即將到站公交車信息予以了解的時間，接受系統的有效幫助，進而做出合理、合適乘車方案與乘車路線的最佳選擇，為自己的乘車之行節約時間，更加便利地進行公交車出行的選擇。毋庸置疑，若想要在大范圍內對該系統予以應用，電子標簽的成本與編碼規范、物聯網應用所需遵循的一系列標準與規范和網絡傳輸實時性問題等都是必須得到更加深入考慮與研究的問題。

作者：謝魁元 單位：福州公交集團馬尾惠民巴士有限責任公司

參考文獻：

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