基于PAC平臺的公共交通候車管理系統的開發

南京交通職業技術學院 胡 凱

1.引言

目前國內旅客跨省市出行主要依靠公路、鐵路和航空，尤其到了節假日，春運期間以及旅游高峰時段，此類公共交通在接待旅客方面的壓力之大尤為明顯。比如在汽車站或火車站，由于旅客數量龐大、車站工作人員分配有限，且他們的工作時間較長，勞動強度較高。在候車服務中難免會出現問題。比如檢票疏漏，造成無票人員或不法分子進入候車室、不易察覺候車室里的旅客舒適度、缺乏對旅客的人性化關懷、對于一些緊急和突發事件的響應速度較慢等等。這些問題不但造成了候車旅客的不滿，也影響了車站工作人員的工作熱情和積極性。

本文通過利用GE PAC自動化平臺設計一套公共交通候車服務管理系統，將自助檢票、通道指引、室溫調節、自助尋人尋物及照明管理等功能都集成于系統當中，從而解決上述在候車服務中存在的問題。不但能夠提高旅客滿意度，減輕工作人員的勞動強度，并且為未來公共交通候車管理的發展提供了參考。

2.系統功能

根據調研和分析，我們開發的公共交通候車服務管理系統具備如下五大服務功能，包括：(1)自助檢票；(2)通道指引；(3)室溫調節；(4)尋人尋物；(5)照明管理，其具體功能描述如下。

2.1 自助檢票

為了防止候車場所環境混亂、人員復雜、難以管理的現象，工作人員要求乘客在候車管理系統電腦上輸入車票上的編號或者身份證號，自助檢票功能將會自動判定車票合法性和時效性，選擇是否允許乘客進入候車室。這樣既減少了候車服務人員的工作強度，也提高了乘客候車的便利性和靈活性，緩解了雙方矛盾，提高了候車服務的質量。

2.2 通道指引

一般情況下，在公共交通候車場所中，功能性的通道相對較多，了解其具體的方位設置尤為重要，我們從便利性、安全性等方面入手，設置了三個常用方位的指引，分別是洗手間指引、問詢處指引和逃生通道指引。顧客可以利用通道指引功能，啟動指引系統，指引系統將發送指示信息，引導乘客進入正確的通道。尤其當候車場所內發生火情時，更能體現出通道指引功能的優勢，可以節約寶貴時間，盡快找到逃生捷徑，并方便火災救援。

2.3 尋人尋物

此功能主要針對公共候車場所中的人員混雜、人流量大以及候車環境復雜等問題而設置的一個自助找尋功能。比如在候車區間內，父母和孩子失散、物品遺失等情況出現后，僅依靠傳統的車站廣播室，很難及時的發布通告，同時訊息傳遞的正確與否完全依賴播報工作人員。因此我們可以通過自助尋人尋物功能實現自動語音播報，及時的便利的播報各種求助信息，讓求助者能夠最快的得到反饋。

2.4 室溫調節

室溫調節功能的設計主要是從候車乘客舒適度的角度考慮的，由于候車場所一般空間較大，候車人員數量較多且空調出風口設置的數量有限，且有盲區。因此往往容易出現有的區域溫度過高，有的區域溫度過低的情況出現，不利于乘客的候車和休息?？紤]上述問題，我們設置了空調出風口自動和手動啟停，并增加了區域手動控制按鈕。這樣空調出風口既可以通過溫度傳感器檢測的溫度變化以及候車場所的人流量自動啟停運行，也可以通過乘客自身的實際體感，手動啟停運行。提高了室溫調節的靈活性和人性化，提高了乘客舒適度。

2.5 照明管理

此功能的作用主要是在滿足乘客正常候車的照明需求外，盡可能有效的管理和控制燈光，從而實現節能環保。其與室溫調節功能類似，也可以實現自動啟停照明和手動啟停照明。其中自動啟停照明是根據光照傳感器和人流量大小而產生的綜合判斷來進行控制。手動啟停照明是乘客根據實際需要手動啟停燈光。此功能實現了節能環保和管理人性化的統一。

系統中上述的五種功能較為明顯的改善了目前公共交通候車場所中普遍存在的一些問題，為今后候車管理的提高提供了幫助和借鑒。

3.系統組成

候車管理系統主要是由硬件系統和軟件系統兩部分組成，其中硬件系統主要包括PC、GE PAC以及外部傳感器等。PC主要作為自助檢票和尋人尋物等功能的人機接口，外部傳感器主要實現室溫調節和照明管理功能中的信號和數據采集。GE PAC是系統的控制中心，在這里進行數據處理、邏輯運算、輸入處理和輸出控制。軟件系統主要由PME(Proficy Machine Edition)編程軟件和字音轉換軟件構成。

3.1 硬件系統

3.1.1 PC

這里的PC指的是個人電腦(Personal Computer)或者是工控機。其配置只要能夠滿足系統中所需要運行的軟件程序即可，其硬件要求一般為Pentium II 300MHZ或更高的處理器，Windows XP及以上操作系統，512MB以上內存，500MB以上硬盤空間等。

3.1.2 傳感器

系統中主要用到了溫度傳感器、光照傳感器和紅外傳感器。溫度傳感器是一種能夠將溫度信息轉換成電信號的傳感器，以熱電阻和熱電偶為常見，其主要檢測室溫信息的變化。光照傳感器采用光電轉換模塊，將光照強度轉化為電壓值，再經調理電路轉換為模擬量的電流信號輸出，其主要檢測候車場所的光線變化。紅外傳感器較為常見，其內部包括光學系統、檢測系統和轉換電路，主要用來檢測候車場所的人流量變化。

3.1.3 GE PAC

本系統開發所使用的是GE FANUC公司研制的型號為RX3i的GE PAC(Programmable automation controller)系統。根據系統功能要求，主要選用了如下模塊，包括機架IC695CHS012、CPU模塊IC695CPU310、電源模塊IC695PSD040、以太網通訊模塊IC695ETM001、數字量輸入模塊IC694MDL645、數字量輸出模塊IC694MDL754以及模擬量輸入模塊IC694ALG600。

3.2 軟件系統

軟件系統中主要使用的是GE PAC的編程軟件PME以及字音轉換軟件。其中PME可以用來組態PAC控制器、遠程I/O站、運動控制器以及人機界面等。通過編程可以監視現場的輸入信號，并根據用戶的控制邏輯進行控制運算，最終實現對現場執行設備的控制。PME的軟件編程主要是通過梯形圖來完成的，在梯形圖中包括了繼電器、定時器、計時器、特殊功能指令系統等很多基本指令，從而構成一個完整的控制程序。字音轉換軟件是一個現成的windows環境下的應用軟件，可以直接將錄入的字符轉換為音頻輸出，實現自助尋人尋物功能。

4.系統實現

4.1 功能原理圖

圖4 -1 功能原理圖

4.2 原理描述

自助檢票功能實現的原理較為復雜，它是通過利用PME軟件建立PAC程序和PANEL仿真界面這兩個Target來實現的，如圖4-2。Target1主要是建立PAC模塊軟件組態信息以及T型圖程序的編寫等內容。Target2主要是利用觸摸屏PANEL編輯器和在線仿真功能實現人機對話。

圖4-2 PME樹形圖

圖4-3就是利用PME軟件編輯的車票信息數據庫建立界面。在這個界面中，候車工作人員將某一時間段的車票信息錄入到Numeric Data Entry對話框中，在確認無誤后，點擊下方的Confirm按鈕，此時一個基本的車票信息數據庫就建立好了，工作人員可以根據需要進一步補充和完善數據庫的車票信息。

圖4-3 車票數據庫建立界面

乘客想要進入候車室，就要使用自助電腦檢票功能，其界面如圖4-4所示，乘客在Numeric Data Entry對話框中輸入自己車票的相關信息后，點擊右側的Check按鈕，系統將會自動開始比對乘客錄入的信息與數據庫的信息是否一致。如果信息一致，下方的提示框中會提示Pass，同時閘門打開，允許乘客進入。否則將會提示Refuse，拒絕通過。

圖4-4 車票信息檢驗界面

通道指引是將三個按鈕開關分別接入數字量輸入模塊IC694MDL645上的I1、I2和I3端子，并依此在軟件中分配地址I0001、I0002、I0003。在按下標示了不同通道名稱的按鈕后，經過PAC的邏輯運算，分別觸發輸出模塊IC694MDL754上的Q1、Q2和Q3輸出點，此時與其連接的相應的方位指示燈將點亮并閃爍，為乘客指明通道方向。

室溫調節和照明管理兩個功能都利用了傳感器模塊來檢測環境信息，其中室溫調節用到了溫度傳感器和紅外傳感器；照明管理用到了光照傳感器和紅外傳感器。通過這些傳感器采集到的溫度信息、照度信息以及人流量信息，并按照如圖4-5的工作流程進行程序運算和邏輯判斷，最終自動的控制燈光和空調出風口的啟停，在提高候車乘客舒適性的前提性下又實現了節能運行。同時它還可以根據需要對燈光和出風口進行手動控制，增強了系統的靈活性。圖4-6是PME軟件里的相應功能的T型圖程序。

圖4-5 室溫調節和照明管理工作流程圖

圖4-6 T型圖程序

5.結論

經過系統不斷的改進和完善，基于PAC平臺開發的公共交通候車管理系統能夠將目前公共候車服務當中所常見的一些問題有效的減輕甚至消除，同時它也為其它公共場所的自動化管理和服務指明了發展方向，提供了技術參考。當然目前系統由于采用的平臺較為單一，系統功能性和拓展性還有待提高，未來可以通過引入HMI技術，進一步完善和提升系統性能，這也將是課題今后進一步研究的重點。

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