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公交GPS终端及智能管理系统
GPS车载终端及智能公交管理系统


    智能公交是智能交通的一个重要组成部分,是在线网分配、营运调度等基础理论研究的前提下,利用系统工程理论和方法,将现代通信、信息、电子、控制、计算机、网络、GPS、GIS等高新科技集成应用于公交系统,并通过建立智能化调度系统、行业管理系统、信息服务系统、电子收费系统等,实现公交调度、运营、管理的信息化、现代化和智能化,为出行者提供更加安全、舒适、便捷的公共交通服务。



一、智能公交总体概述

      智能公交系统从物理上可划分成三个部分,1)外场:主要是在公交车辆上安装智能GPS车载终端,实现GPS信息的采集和后台指令的显示等功能;2)通信:通过移动运营商的网络实现内外厂之间的数据双向通信;3)内场:也就是计算机主机房和调度中心,实现数据的存储、统计分析、调度、监控等功能,是智能公交管理系统的核心。

      系统主要包括:数据采集子系统、智能公交调度子系统、智能公交优化子系统、智能公交服务子系统、智能公交评价子系统组成。该系统将实时监控、生产运营管理、指挥调度等功能有机地融合,大范围、全方位发挥作用,实时、准确、高效的综合管理公交运行,可加快政府管理部门和公交企业的信息化水平,协助提高人、车、线的运营管理水平,提高公交企业的运营效率和经营效益,提升服务水平,推动城市智能公交的现代化建设。


二、GPS车载终端

1、概述
      智能公交专用GPS车载终端,为智能公交客户端应用的载体,该设备稳定可靠,操作方便、工作环境适应性强,经过国家专业机构测试,电源特别为中国车辆状况设计,采用国际领先GPS模块,车辆定位速度快,可实现精确的定位计算。

2、产品图片

车载LCD调度屏

3、产品基本参数

CPU:

ARM7 70Mhz

操作系统

自定义

通讯接口

RS232 x 2、输入IO x 8 、输出控制IO x 2

内置模块

GSM/GPRS Class 10 GPS 20 通道(SIRF3)

电源保护

防反向、过压、过流、大容量备用电池(选配)

电气特性:

输入电压

+8V – 28V DC

电流消耗

< 250mA typical @ 12VDC

环境特性:

温度

存储温度 –20°C to 80°C工作温度 –10°C to 60°C

湿度

5 – 80%

EMC/EMI

遵守 CISPR 22 标准

大小尺寸

<171mm x 102mm x 20mm (W x L x H)

4、主要功能

1)  数据采集功能

u       车辆位置的定时采集

u       车辆到站出站数据采集

u       车辆开关门数据采集

u       报警数据采集

2)  状态提示功能

u       车辆超速提示

u       日期时间显示

u       进出站提示

3)  营运业务功能

u       司机登录/签退

u       公交线路数据下载

u       公交站点数据下载

u       调度数据下载

u       业务信息下发显示

u       快速短消息数据下发

4)  车载设备管理功能

u       支持远程车载设备参数设置

u       支持远程内置软件升级

u       历史数据采集

u       图像抓拍

5、产品性能及技术指标

1.       GPS性能

u       接收机结构

-          20-信道,集成了20000个相关器件,L1.1575.42MHz

-          C/A编码 (1.023 MHz chip rate)

-          半自动载波跟踪技术

-          速度,最高500 m/s

-          加速度,最高5G

u       跟踪功能

-          同时跟踪20个卫星能力

u       精度

-          水平精度:优于5.4m(CEP)

-          PPS 精度:优于1微秒(典型值)

u       天线输入

-          具备完整的低噪声放大器,支持无源天线

-          支持有源天线,12VDC最高供电时,100毫安电流最大值

u       数据

-          5个用户自定义坐标系统,默认:WGS-84坐标系统

u       环境指标

-          操作温度: –40to+85

-          湿度:最95%非凝结

-          海拔:–305m18000m

2.       GPRS性能:

-          支持EGSM900M/GSM1800M双频;

-          支持GRPS Multi-slot Class10

-          支持GPRS Mobile Station Class B

-          支持GSM phase2/2+

3.       线路容量

-          单向线路30

-          每条线路可容纳80个站点

-          线路名称≤20个字节

4.       历史定位数据

-          最多保存GPRS盲区定位点5000

5.       LCD 显示像数

-          192 x 64,带背光

         -          按键数 14


三、智能公交企业监管平台

1. 企业监管平台系统功能

1)企业基础数据管理模块

    本模块主要完成人、车、线等公交基础数据的查询、录入、编辑、删除等功能以及一些简单的统计查询功能。

      2)企业调度管理模块

    调度操作界面如下图所示,通过调度算法和历史经验生成发车时刻表表,根据可用人员和可用车辆生成计划排班表,再根据车载终端发回的实时定位、车速、客流等动态信息,人员、车辆、线路等基础静态信息的变化进行现场调度。

    公交GPS模拟监控模块的主要功能在模拟线路上显示站点名称,各方向车辆位置信息,车辆上方显示车辆自编号,线路按照方向分开显示,在鼠标点到自车辆图片上自动显示一个列表框,在该框架内显示车辆自编号、车牌号、驾驶员工号、线路翻号,当前车速、线路方向、已行驶圈数在模拟线路上显示终点站停放车辆数、到达终点还剩两站的车辆数及多于两站的车辆数,当车辆超速时提示超速信息。

3)企业GIS的监控模块

    本模块对公交运营情况进行实时监控,对车辆进行跟踪,监控在线车辆的运营情况。能利用车辆实时位置数据自动生成公交线路,并且能对公交运营历史状态进行追溯回放。

4)企业通讯机应用模块

用来发送企业的基础信息(车辆基础信息,人员基础信息,线路基础信息)、企业营运信息(调度指令,停运指令等)以及接收数据,主要是用于接收来自客管处的站点信息,线路营运权证,车载设备的定位数据、进出站数据、开关门信息、客流统计、反馈报告等信息。 

5)企业GPS设备管理模块

    本模块主要实现对所有GPS数据的解析、产生智能公交系统所需的车辆的30秒实时位置数据、车辆进出站数据、车辆开关门数据等。同时本系统将完成下发公交企业日常的调度指令、同步更新公交企业基础数据的功能。


四、智能公交行业监管平台

1. 行业监管平台简介

    公交行业管理平台采用扩展性灵活的体系结构,能够实现不同企业、不同车辆的分类管理,并能按企业统计、分析汇总出各种车辆运营数据。按照先进、可靠、长远发展的要求进行设计,充分体现模块化系统集成的设计思想,满足行业监管、企业运行调度和服务市民的需要。

2. 行业监管平台系统功能

1)行业基础数据管理模块

本模块主要完成人员、车辆、站点、场站、公司、线路等公交基础数据的查询、录入、编辑、删除等功能以及一些的统计查询和管理的功能。

u       对公共交通信息的统一存储

u       对公共交通信息的高效共享

u       对公共交通信息的查询、分析、对比

2)行业运营统计分析模块

根据数据库的原始数据,进行各类统计、分析,把统计和分析的结果保存入数据库。根据已有的统计数据,进行统计结果的查询及报表生成。并且对后台统计分析软件基本参数修改、保存。

u       对公交日常运营的监控与管理

u       对公交线路实际运营情况与经营权证对线路运营的要求进行考核。

u       对公共交通运营数据的统计

3)行业通信机模块

本模块接收企业的基础信息(人、车、线等)、GPS动态信息(定位、进出站、开关门等)、调度指令,停运指令、客流统计等数据,对企业端下发运行权证、站点、线路信息等,是行业监管平台数据上传下达的通道。

4)行业GIS监控模块

通过公交运行数据实现对公交行业的监管,GIS数字地图的编辑和分析功能为路网和站点优化提供科学依据。

u       线路监控与轨迹回放

       GIS监控系统包括线路监控,车辆跟踪监控、安全监控以及车辆到站监控

u       空间分析

       对公交基础设施公交站点和公交线路进行数据分析

u       公交换乘分析

       生成交通出行的乘车方案,并在地图上描绘出乘车的真实轨迹

 

五、JD-GITS系统应用案例

     2008年7月,我司先后与苏州市公共交通有限公司、苏州巴士公交交通有限公司、苏州工业园区公共交通有限公司、苏州高新区公共交通有限公司、苏州市城市客运交通管理处签订了“苏州市公交交通有限公司车载GPS设备及其管理系统”、“苏州行业管理系统的软件开发及场站信息采集维护”等项目建设合同。苏州2000多辆公交车安装了我司的GPS智能车载终端,30多个调度点实现了智能调度,4家公交公司安装了企业管理软件,客管处安装了行业管理软件。该系统2009年11月通过了业主验收,获得一致好评,项目功能特点如下:

     一是公交营运车辆动态数据的采集、监控和查询:将公交站台、线路、车辆、司机等基础数据以及车辆的位置、速度、方向、温度、客流、营运状况等动态数据,实时采集到信息系统中并在计算机环境中建立公交运行状况的模拟环境,对公交运营情况进行实时监控和查询。

     二是行业统计分析和考核管理功能:改进现有行业监管方式,通过管理软件系统对公交车辆行驶数据进行实时监控和统计分析,为实现对线路的准班准点、投放车辆、营运里程等指标的考核提供依据。

     三是企业实时调度和管理功能:通过信息系统及时了解公交车辆在运行中的实际情况,为合理调度提供依据。

     四是公众出行信息发布功能:建立电话、短信、网站等多种公众信息发布渠道,为乘客合理安排出行方式提供信息引导。

     五是辅助决策支持功能:利用信息系统积累的历史数据研究分析公交体系状况,在争取规划、路权、信号优先和财政补贴等方面提供辅助决策。





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