專利名稱：公共交通智能監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及能夠采集公交車輛全球定位信息、乘客人數(shù)、溫度、濕度，進行自動學習/報站，可以在車載終端和監(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)交換，是一種對數(shù)據(jù)進行采集、存儲并應用于決策的公共交通智能監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
目前公交系統(tǒng)沒有采用遠程的實時監(jiān)控裝置，公交車輛僅采用人工調(diào)度、手動報站的落后手段。在調(diào)度過程中，僅僅依靠調(diào)度員的經(jīng)驗進行車輛運營的調(diào)度，無法根據(jù)車輛運營狀況，實現(xiàn)車輛資源的配置最優(yōu)化。主要問題是車輛運營過程中的數(shù)據(jù)無法實時和控制中心進行交互，造成公共交通運行過程中擁擠、堵塞或者空載等諸多不如人意狀況。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是獲得一種結(jié)構(gòu)簡單、成本不高，能實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控的公共交通智能監(jiān)控裝置。
隨著全球定位裝置GPS、移動通信GPRS、嵌入式裝置、計算機數(shù)據(jù)庫等技術(shù)的日益發(fā)展，給公共交通車輛的綜合數(shù)據(jù)采集、通信、處理等創(chuàng)造了條件。
為了解決公交裝置的實時監(jiān)控裝置要求，本實用新型提供了一套公共交通智能監(jiān)控裝置。裝置中的報站器采用自動學習/報站的方式提供報站服務(wù)；采集公交車輛運營過程中的有效信息，包括人數(shù)信息、車輛內(nèi)外部的溫度濕度信息、全球定位信息等，并將數(shù)據(jù)和監(jiān)控中心進行交互，提供作為公交裝置調(diào)度的數(shù)據(jù)依據(jù)。
本實用新型提出的一種公共交通智能監(jiān)控裝置，基于ARM嵌入式裝置，裝置由監(jiān)控中心軟件平臺與若干分布式嵌入式智能終端組成，其中監(jiān)控中心軟件平臺與嵌入式智能終端之間是通過網(wǎng)關(guān)由無線移動網(wǎng)絡(luò)即GPRS網(wǎng)絡(luò)與廣域網(wǎng)即Internet網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信，其中嵌入式智能終端CPU是ARM920T，其所有外設(shè)接口是USB接口。
本實用新型中，溫度濕度測量模塊、人數(shù)測量模塊、GPS全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星接收器、GPRS模塊是RS232接口與CPU相連，自動報站器含LED顯示模塊是RS485接口與CPU相連。
本實用新型中，USB接口與外設(shè)之間是USB-串行轉(zhuǎn)換芯片。
本實用新型中，監(jiān)控中心軟件平臺與嵌入式智能終端之間是UDP或者是可靠傳輸TCP協(xié)議。
本實用新型更具體的實施方式是監(jiān)控中心以一個監(jiān)控軟件平臺為核心，運行于一臺計算機(操作裝置為Windows98/2000/XP)。它具有一個可以接入公眾網(wǎng)Internet的網(wǎng)絡(luò)接口，并且有一個公眾網(wǎng)的實IP地址或者一個可以解析的域名。同時需要有視頻輸出接口，監(jiān)視終端反饋信息。監(jiān)控軟件平臺通訊協(xié)議采用UDP/TCP協(xié)議，接收終端發(fā)送的數(shù)據(jù)，緩存并解析數(shù)據(jù)，提取各個字段，在相應的位置顯示提取的信息；監(jiān)控軟件平臺對接收的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)庫存儲，并可依據(jù)數(shù)據(jù)庫提供如調(diào)度等決策；監(jiān)控軟件平臺發(fā)送的命令通過UDP/TCP協(xié)議傳送，由相應終端進行接收并執(zhí)行。
監(jiān)控裝置中的無線通信網(wǎng)絡(luò)采用中國移動提供的GPRS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，利用其永久在線、按流量計費的特性提供穩(wěn)定的無線通信信道。
本實用新型采用模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，成本不高，擴展性強，能夠解決公交裝置的實時遠程監(jiān)控，為公交調(diào)度提供了有效數(shù)據(jù)，提高了裝置的運行效率。


圖1是本實用新型裝置組成結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本實用新型車載終端裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本實用新型硬件接口圖。
圖4是監(jiān)控平臺軟件界面圖。
圖5是監(jiān)控平臺軟件接收流程圖。
其中1是監(jiān)控中心，2是廣域網(wǎng)，3是網(wǎng)關(guān)，4是GPRS網(wǎng)，5是車載嵌入式終端，6是嵌入式主板，7是RS232模塊，8是人數(shù)測量模塊，9是溫度濕度測量模塊，10是GPS接收器，11是報站器/顯示屏，12是RS485模塊，13是USB接口，14是USB擴展模塊，15是GPRS模塊。
具體實施方式
結(jié)合附圖，說明本實用新型的具體實施方式
。
每一個智能終端由以下幾個部分構(gòu)成基于ARM9的處理器核心板及主板，GPRS調(diào)制解調(diào)器，GPS全球定位裝置衛(wèi)星接收器，溫度濕度采集模塊，
人數(shù)統(tǒng)計模塊，公交報站器(包含LED等顯示屏)。
各功能模塊的連接方式如下參見圖2，上述GPRS模塊(15)連接RS232模塊(7)、人數(shù)測量模塊(8)連接RS232模塊(7)、溫度濕度測量模塊(9)連接RS232模塊(7)、GPS接收器(10)連接RS232模塊(7)、報站器模塊(11)連接RS485模塊分別連接至嵌入式主板(6)，構(gòu)成車載嵌入式終端(5)。
利用上述功能模塊更為具體的實例為處理器采用三星Samsung基于ARM920T內(nèi)核的S3C2410，外設(shè)及模塊采用的接口均為串行接口，由于外設(shè)數(shù)量較多超過了處理器串行口的數(shù)量，必須對接口進行擴展。擴展接口采用USB接口方式，利用USB接口的擴展性加上USB-串行轉(zhuǎn)換芯片就可以將外設(shè)連接在嵌入式主板上。嵌入式裝置的引導程序采用VIVI Bootloader，操作裝置采用MIZI Linux，文件裝置采用了Cramfs文件系統(tǒng)。
車載終端的接口是通過嵌入式主板上的USB Host接口可以擴展若干個(小于128)USB接口，再利用串行接口轉(zhuǎn)USB接口的轉(zhuǎn)換芯片可以將裝置對外設(shè)的接口統(tǒng)一為串行口。
整個裝置的組成結(jié)構(gòu)如圖1，裝置由一個監(jiān)控中心以及若干個車載嵌入式終端組成。監(jiān)控中心為整個裝置的核心，安裝于中心機房內(nèi)。車載嵌入式終端分別安裝于各個運行中的公交車輛內(nèi)。它們之間通過中國移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)以及廣域網(wǎng)(Internet)組成的通信網(wǎng)絡(luò)進行通信。
車載嵌入式裝置的硬件結(jié)構(gòu)嵌入式CPU主板是ARM920T(Samsung S3C2410)核心板構(gòu)成核心，溫度濕度測量模塊、人數(shù)測量模塊、GPS全球定位裝置衛(wèi)星接收器以及GPRS模塊通過RS232接口與核心裝置相連接，自動報站器(含LED顯示模塊)通過RS485接口與核心裝置連接。采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理與封裝，通過GPRS模塊向監(jiān)控中心發(fā)送，同時GPRS模塊監(jiān)聽從監(jiān)控中心發(fā)送的命令，如顯示廣告等信息，由嵌入式裝置接收處理后執(zhí)行。
上述裝置中監(jiān)控中心軟件界面如圖4，監(jiān)控中心可以查看到車輛運行過程中的位置、車內(nèi)人數(shù)、溫度濕度信息等信息，并且可以在監(jiān)視器上直觀的顯示出來。同一條線路的公交車輛顯示在同一張地圖之上，不同的線路之間通過切換窗口改變顯示的地圖切換顯示。
上述裝置中監(jiān)控中心軟件接收、顯示數(shù)據(jù)的主要流程如圖5，監(jiān)控中心利用工作線程監(jiān)聽數(shù)據(jù)包，若受到合法數(shù)據(jù)包，則解析其ID號(標識號)，然后查詢該ID對應的地圖是否已經(jīng)打開，若已打開則在地圖上更新顯示數(shù)據(jù)；若該ID對應的地圖尚未打開，則首先打開地圖然后在地圖上顯示信息。
上述裝置在公交系統(tǒng)中實踐運行，獲得喜人效果，目前正逐步推廣。為緩解城市擁堵交通、實現(xiàn)車輛優(yōu)化調(diào)配作出了貢獻。
權(quán)利要求1.一種公共交通智能監(jiān)控裝置，該裝置由監(jiān)控中心軟件平臺與若干分布式ARM嵌入式智能終端組成，其特征是監(jiān)控中心(1)軟件平臺與嵌入式智能終端(5)之間是網(wǎng)關(guān)(3)通過無線移動網(wǎng)絡(luò)即GPRS網(wǎng)絡(luò)與廣域網(wǎng)(2)即Internet進行數(shù)據(jù)通信，其中嵌入式智能終端主板CPU(6)是ARM920T，其所有外設(shè)接口(12)均是USB接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公共交通智能監(jiān)控裝置，其特征是溫度濕度測量模塊(9)、人數(shù)測量模塊(8)、GPS(10)全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星接收器、GPRS(4)是RS232(7)接口與主板CPU(6)相連，含LED顯示模塊(11)的自動報站器是RS485接口(12)與CPU相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公共交通智能監(jiān)控裝置，其特征是USB接口(13)、(14)與外設(shè)之間是USB串行轉(zhuǎn)換芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公共交通智能監(jiān)控裝置，其特征是監(jiān)控中心(1)軟件平臺與嵌入式智能終端(5)之間是UDP或者是可靠傳輸TCP協(xié)議。
專利摘要本實用新型是公共交通智能監(jiān)控裝置，包括公共交通智能信息終端和監(jiān)控中心軟件平臺。公共交通智能信息終端由基于ARM的嵌入式裝置為核心，集成了公交報站器模塊、全球定位裝置(GPS)模塊、溫度濕度測量模塊、人數(shù)統(tǒng)計模塊、GPRS通信模塊等，并分別與嵌入式裝置連接。公共交通智能信息終端與監(jiān)控中心軟件平臺通過通信網(wǎng)絡(luò)(包括GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)和廣域網(wǎng)Internet)進行連接通信。公共交通智能信息終端采集公交車輛內(nèi)人數(shù)、溫度、濕度、當前地理位置GPS等信息通過通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心軟件平臺進行數(shù)據(jù)交互；公共交通智能信息終端可以根據(jù)全球定位數(shù)據(jù)GPS進行自動學習、自動報站；監(jiān)控中心軟件平臺對數(shù)據(jù)進行收集、存儲并依據(jù)歷史數(shù)據(jù)進行智能決策；監(jiān)控中心軟件平臺也可通過通信網(wǎng)絡(luò)向公共交通智能信息終端發(fā)送控制命令。
文檔編號G08G1/00GK2859692SQ200520046840
公開日2007年1月17日 申請日期2005年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月24日
發(fā)明者陸起涌, 林綠洲, 張祥生 申請人:復旦大學