基于短消息的智能公交指示系統的設計 (1)

　　引言

　　公交系統以其運載量大、運送效率高、能源消耗低、相對污染小、運輸成本低等優點，已經被世界各國公認為解決大、中城市交通問題的最佳策略，同時也是城市賴以生存的重要基礎設施之一。但由于多種原因，致使公交車輛運營速度由12～14km／h下降至4～10km／h。新增的運力被運輸效率下降所抵消，公交承擔的運量不斷減退，這無疑加劇了交通需求的不斷增加與公共交通發展相對滯后的矛盾。要解決這些問題，必須發展能夠提高運輸效率的公共交通，真正實現人的移動，而不是車的移動。這就要求從總體上提高公交服務水平，吸引更多乘客乘坐公交出行，減少私人交通的出行量。因此，智能公交系統(IntelligentTransportationSystem．ITS)就成了整個公交的核心。只有對此系統進行不斷的優化，加強公交系統的科學調度，才能提高公交的服務質量，從而使公交的作用能夠最大程度的顯現出來．最終從根本上解決城市交通問題[1，2]。

　　近幾年．由于科學技術的進步和政府對公交投入力度的加大。我國智能公共交通系統已初現端倪。杭州、上海、北京、大連等城市已在部分公交線路上建成了公交車輛跟蹤調度系統，并安裝了電子站牌．車載GPS定位設備。從而實現了對車輛的實時跟蹤和定位、公交車與調度室的雙向通信、以及電子站牌上實時顯示下班車位置信息等功能。上述功能使得調度過程有據可依，并可實現計算機輔助管理。這樣不但節約了勞動力，減輕了勞動負擔，同時也提高了車輛運行的正班率和服務水平，吸引了大量客流。

　　基于此．本文提出了一種基于GSM移動通信系統短消息功能的車輛定位、指示以及調度系統，該系統具有結構簡單，易于實現，功能強大．使用成本低等優點。

　　1系統實現原理

　　GSM(Globalsystemmobile)全球數字移動系統是目前國內覆蓋最廣、系統可靠性最高、話機擁有量最大的數字移動蜂窩通訊系統。它不但通信范圍大、系統運行可靠，而且經濟實用、投資少而且易普及．可減少各專用通訊網基站的重復投資建設，且各地監控中心也很容易聯網。當前中國移動GSM網是國內第一大網，依托具有強大數字移動蜂窩通信技術的GSM網作為車輛監控定位系統的無線傳輸網絡可確保傳輸通道的可靠性。而短消息方式是GSM的一種便捷的數據通信方式。采用GSM的短消息作為智能公交系統的無線傳輸方式，可選用的通信模塊有Siemens公司的TC35等。其具體系統結構如圖1所示。

　　系統的具體操作為：當公交車輛到達站臺，且語音報站器同時被按下。系統便通過TC35發送當前到達站點的信息。調度中心以及下一站的智能公交指示系統收到該信息后將加以顯示，這樣．調度中心以及乘客就可以知道此時該車輛所處的站點，從而使調度中心能夠跟蹤調度該車輛．同時乘客也可以知道該車輛到達下一站的大概時間。

　　顯然，本文所介紹的智能公交指示系統所利用的就是短消息接收和顯示功能。短消息的接收以及內容的提取可由TC35和單片機協同完成，兩者可通過RS232串口實現通信。TC35是Siemens公司推出的新一代無線通信GSM模塊，可以快速安全可靠地實現系統方案中的數據傳輸、語音傳輸、短消息服務(ShortMessageService)和傳真。而顯示部分則可由發光二極管完成，功能更為強大的顯示單元如液晶顯示屏等將在今后繼續加以改進。

　　2基于TC35的實現方法

　　TC35模塊的功能框圖如圖2所示，該模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF連接器、天線接口這六部分組成。作為TC35的核心，基帶處理器主要處理GSM終端內的語音、數據信號，它涵蓋了蜂窩射頻設備中的所有的模擬和數字功能。在不需要額外硬件電路的前提下。它還可支持FR、HR和EFR語音信道編碼。[5]

　　本系統主要用到的AT指令為讀取以及刪除短消息這兩條，具體如下[6]：

　　第一條是TC35模塊讀取短消息的主要命令，其格式是：AT+CMGR=<index>，其中index表示短消息存放的位置。假設要讀取第二條短信，則index=2。那么在PDU格式下有：

　　發送：AT+CMGR=2(讀取第二條短信)

　　回答：+CMGR1，，22

　　891683108504705F0040D91683165874890F400086040428160220002963F

　　OK

　　在TEXT文本格式下：

　　發送：AT+CMGR=2(讀取第二條短信)

　　回答：+CMGR：“RECREAD”，“+8613567884094”，，“06／04／24，18：06：22+00”

　　OK

　　整個過程可在串口調試器上顯示出來，具體見圖3所示。

　　第二條是刪除短消息的命令，其格式是AT+CMGD=<index>，這里，index亦表示短消息儲存的位置。例如：

　　發送：AT+CMGD=3(刪除第三條短信息)

　　回答：OK

　　通過以上各項指令的測試后即可了解具體收短信的過程。用單片機來控制TC35收取短信息的過程實質上就是發送指令以及如何判斷指令發送成功的過程。所以，此部分的重點是對單片機編程。具體過程是先對TC35模塊初始化，本設計只需用TEXT文本格式接收就行了，并不需要接收PDU格式的編碼(這將作為今后考慮的重點)；接著是對TC35設置新短消息提示命令，以便收到短信時提示短信具體存儲在哪個位置。從而方便我們正確收取所需短信的內容：完成這兩個步驟后．就可以通過收短信命令來顯示SIM卡里的短信內容了。本設計需要考慮這樣一個問題：在所使用的SIM卡中。其容量是有一定限度的，而且在短信滿的時候，SIM卡將無法收到短信，所以，還應考慮使用短消息來刪除命令。即當讀取完一條短信內容后立即對該短信進行刪除。此外，在本設計最后的任務中．還需要將該消息的內容正確的顯示在發光二極管上面．所以還需要用到一個顯示程序。

　　3結束語

　　本文介紹的基于GSM短消息系統的智能公交指示系統具有結構簡單、實用性強等特點，非常適合于現代智能公交系統。由于本次設計受到時間和器件的局限。所以作者在這里只是完成了一個簡單的智能公交所采用的一些電路原理，若要更深入的研究智能公交。還可以從以下幾方面進行改進：

　　(1)短消息發送內容的多樣化。本文的短消息以文字為主，但為了適應信息多樣化的特點，今后還應該開發多媒體消息的傳送乃至實時視頻的發送系統。

　　(2)顯示單元的多樣化。可以使用可觸摸液晶顯示屏、無線LED動態顯示模塊等多功能顯示設備來實現更多的互動功能。

　　(3)調度中心調度功能的自動化。通過開發相關的調度軟件，以便根據實時路況，以及車輛運行等情況來自動調度公交運行，有效提高公交效率。
 

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