基于RFID無線實時傳輸的公交車綜合信息系統

蔣少華，李丹，賴琬妍，陳詠怡，林顯豪

（韶關學院信息科學與工程學院，廣東韶關512005）

基于RFID無線實時傳輸的公交車綜合信息系統

蔣少華，李丹，賴琬妍，陳詠怡，林顯豪

（韶關學院信息科學與工程學院，廣東韶關512005）

針對目前公交實時查詢系統利用GPS技術成本較高的問題，提出將無線射頻識別技術引入城市公交系統，設計安卓手機實時公交查詢APP的方法.系統利用RFID采集實時數據，通過GPRS網絡發送給服務器，服務器對各班次公交車的信息進行處理，并把相應的數據發送給APP.用戶通過APP可隨時隨地查詢需要乘坐的公交車輛及其實時位置信息，從而能合理安排出行時間，給人們出行帶來便捷.研究成果應用于市區某些公交線路的實時查詢，取到較好的效果，該方法給低成本采集公交車的實時數據提供一種參考方法.

公交實時信息；無線射頻識別技術；GPRS；安卓系統

隨著我國城市機動車保有量激增，交通問題成為嚴重影響許多大中城市的問題之一.一直以來，發展公交被認為是解決交通擁堵等交通問題的主要方法.智能手機出現、通訊與互聯網技術的提高，這為滿足市民智能出行需求提供了基礎，尤其是智能化公交的實現［1］.

出行者在等候公交車時，經常會出現車輛久等不來、扎堆而來的情況，易導致出行者出現心情煩躁、焦慮等問題.為方便出行者出行，節約出行者時間，研究公交車實時信息系統很有意義.

公交車到站時間預測、電子站牌等智能公交系統在國內外都有了廣泛研究［2-3］.現今，在我國智能公交系統實際應用上，如重慶、廣州等一線城市都實現了大部分公交線路到站信息預報功能，設置了電子站牌預測車輛到站時間，但仍未見二、三線城市使用實時公交信息系統.目前實時公交信息系統采用的GPS定位設備的高成本制約了實時公交系統的廣泛使用.

利用RFID技術設計公交綜合化信息采集系統有相關的研究［4-5］.在上述研究的基礎上，本文設計基于RFID無線實時傳輸的公交車綜合信息系統，乘客通過Android手機APP能提前了解公交車的實時行駛信息，便能大大縮短出行時間，靈活主動掌握個人時間，并體驗到更舒適高效的乘車服務.讓人們享受真正的智能出行，便利生活.

圖1 系統總體結構圖

1 系統總體結構

系統利用RFID技術、電子地圖建設公交綜合化信息系統，可以實現公交車遠距離、不停車采集信息，站點信息通過APP準確顯示給用戶.系統設計包括硬件和軟件兩部分，總體結構圖見圖1.

2 硬件系統

硬件系統包括射頻識別設備、單片機、GPRS模塊等組成部分.其中，射頻識別設備包括讀寫器和電子標簽.本系統采用無源電子標簽，標簽具有唯一的電子編碼，設置在各公車站臺處，當射頻卡進入讀寫器發射天線工作區域時產生感應電流，射頻卡獲得能量被激活，將自身編碼等信息通過卡內內置發送天線發送出去.

讀寫器是讀取寫入標簽信息的設備，可設計為固定式讀寫器.讀寫器裝載在公交車車頂靠右前外側，當公交車經過站點時，系統接收天線收到從射頻卡發送來的載波信號，經天線調節器傳送到讀寫器，讀寫器對接收的信號進行解調和解碼，由單片機發送指令控制讀寫器，并通過I/O口輸入讀出的卡片編碼.讀出卡片編碼后由單片機控制GPRS模塊（AT指令）將數據通過GPRS無線發送至服務器IP地址指定端口，從而把站點信息發送到后臺主系統中進行處理.后臺數據庫對數據進行處理計算，把數據整合后顯示，當用戶需要查找所要乘坐公交車的信息時便可很快得到相應信息.

3 軟件系統

后臺數據庫對采集的數據進行處理計算，把數據整合后顯示，當用戶需要查找所要乘坐公交車的信息時便可很快得到相應信息.

公交實時信息查詢APP通過手機android系統來開發，軟件的實現方面使用第三方開源軟件，這類框架都是免費提供服務的，所以在實現上所用的資費不多.APP通過用戶將需要搜索的地點名稱或線路名稱發送至服務端，服務端使用javax.comm作為服務器串口接收GPRS發過去的tcp數據包，以dbutil的方式連接數據庫，通過數據查詢等方式去處理這些數據，根據相應的請求方式從數據庫獲取相關信息，同時服務端所獲信息整理后通過tcp協議返回給APP端，APP再將數據處理成可視化的形式展現給用戶.

通過手機APP可供用戶查找公交車總體路線和附近站點以及公交車運行情況，可知道公交車到達站點及已過站點，即可查詢公交車輛的實時位置信息，從而知曉公交車行駛快慢及行駛方向，避免游客乘坐方向與目的地相反，確定最近的一班公交車離乘車站點還有幾站距離.用戶可根據當時或當天人流量通過APP反映到相關公交車公司，公交車公司可根據系統數據統計實際情況動態管理派出公車的數量.APP功能包括：定位用戶位置、線路查詢界面、到站提醒等功能，結構框圖見圖2.

3.1 定位用戶位置功能

首頁的地圖展示，主要功能是定位用戶的位置，用戶可直觀地查看自己的位置，可以查看用戶當前位置有多少個站點，并顯示站點的位置.

地圖使用的第三方包：百度地圖api，butterknife注入框架，android-async-http網絡請求框架；第三方組件：BaiduMap，MapView，LocationClient，ButterKnife，AsyncHttpClient，AsyncHttpResponseH-andler.

3.2 線路查詢界面功能

從首頁進入搜索頁面可進行搜索站點和路線.搜索站點可查看站點所在公交線路的實時信息，并可看到經過該目的站點的公交車運營時間和車票價格等詳情.搜索路線可查看某條公交線路所經的站點信息及當前運行公交停靠（剛剛經過）站點實時信息.了解所有查詢線路的公交車距離自己最近的站點還有幾站地，并可看到經過該目的站點的公交車運營時間和車票價格等詳情.

查詢界面致力于方便用戶操作，盡可能簡潔、明了、大方.使用XML布局文件控制UI界面，在Activity中使用有關的Java代碼顯示XML文件中布局的內容，再用Java語言進行程序中搜索、記錄歷史紀錄等其他功能的開發.

APP還可以對用戶公交線路查詢記錄進行自主收藏，使用數據庫存儲收藏記錄，用戶可在收藏夾中查看已收藏路線.公交實時信息效果見圖3.

圖2 APP功能結構框圖

圖3 公交即時信息

3.3 到站提醒功能

用戶查詢后找到合適的公交線路后，等公交到站上車后可以進行設置到站提醒，服務器根據設置的目的站在目的站的前一站會向客戶端發出到站提醒信息.

4 結語

提出利用RFID技術、電子地圖建設公交綜合化信息系統的方法，用戶通過手機APP可以查詢需要乘坐的公交車輛及其實時位置信息，為乘客乘車出行提供便利，為公交公司動態管理車輛，系統對改善城市公交服務有很好的現實意義.本系統采用RFID采集實時數據避免了利用GPS定位技術成本較高的問題，該方法為解決低成本采集公交車實時數據的提供了一種可行的借鑒方法.

［1］陸化普，李瑞敏.城市智能交通系統的發展現狀與趨勢[J].工程研究，2014，6（1）：6-19.

［2］田平，許喬丹.一種新的電子公交站牌方案[J].機電技術，2009（2）：18-20.

［3］許建峰.智能化電子公交站牌的設計與研究[J].宿州教育學院學報，2014，17（5）：54-55.

［4］李海鳳.RFID的公交車輛運行情況實時查詢系統[J].遼寧工程技術大學學報(自然科學版)，2013，32（10）：1433-1436.

［5］余紅紅.基于RFID的城市智能公交系統設計[J].中國市場，2015（43）：180，191.

Real-time Information System for Buses Based on RFID

JIANG Shao-hua,LI Dan,LAI Wang-yan,CHEN Yong-yi,LIN Xian-hao
（College of Information Science and Engineering,Shaoguan University,Shaoguan 512005,Guangdong,China）

With regard to the problem of high cost of the GPS positioning equipment,the bus information system is developed based on the technology of Radio Frequency Identification(RFID).First the date collected by RFID is sent to the server through the GPRS network,and then the data is processed and sent to the APP by the server.This helps people to know the real-time bus information and plan properly anywhere.The results are applied to the real-time query of some bus lines in the urban area and work properly.This provides a reference method for the low cost data acquisition.

bus real-time information；RFID；GPRS；android system

TN915.41

A

1007-5348（2016）12-0007-03

（責任編輯：歐愷）

2016-11-01

2015年國家級大學生創新創業訓練計劃建設項目（201510576011）.

蔣少華(1966-)，女，廣西桂林人，韶關學院信息科學與工程學院高級工程師，博士；研究方向：通信技術、復雜過程檢測、故障診斷.