公交車自動報站系統設計的論文

隨着科學技術的不斷髮展、生活水平的不斷提高，GPS技術也得到了空前的發展。GPS主要是不斷接收同步衞星的信號並將其信號解析出相應的數據還原成為經緯度信號，根據經緯度信號則可以實現定位功能，傳統的導航定位技術也是採用了該原理來實現。隨着GPS的普及，成本也不斷的降低，可以根據相應的技術來實現其擴展功能，如可以將其技術應用在公交車上。本文主要介紹根據GPS技術實現公交車的自動報站和調度，不需要人為的直接干預達到公交車系統自動運行的目的。本文主要是將微電子技術、自動控制技術、GPS技術、語音技術綜合在一起實現一個智能化的系統。

國內外在智能公交車方面的研究早在20世紀初就開始，採用的技術不盡相同功能也各異。國內一些公交車系統主要採用的是人工干預電腦控制的方式實現智能報站等功能。其工作方式如下：在系統內部提前設置好上下路線對應站台的相關設置，司機師傅在行駛車輛的同時也必須時刻關注站台的距離，當車輛臨近站台時則手動按下相應的按鍵實現報站功能^該種方式可以實現報站是毋庸置疑的，但是根據站台人員數量的不同、司機師傅的疲意程度、道路的擁擠程度都會造成站台的漏報、錯報的現象，影響人們的出行和交通服務的質量，還有可能造成潛在的安全隱患。因此，新一代的智能報站系統的需求與日俱增。

智能語音報站結構設計：

GPS語音報站系統集合了全球定位系統技術、語音播報技術、顯示提示技術於一體的綜合技術，可以實現車輛的自動報站和自動定位，大大的減少的交通安全的出現和極大的提髙效率。採用GPS技術的主要原因是不管GPS製造技術還是解析GPS數據信息的算法技術都很成熟、安全性高、體積小、方便攜帶，採集信號後可以在各種顯示電路上就其基本信息顯示出來。本系統主要採用6H級別的GPS接收模塊對衞星數據進行接收，以STC89C52作為主控芯片用於對GPS信號的解析，最終得出當前的位置、經緯度、時間、偏航角、速度、海拔、時間等信息。將解析出來的經緯度信息與單片機內部儲存的地址信息不斷對比，如果二者信號一直則啟動語音播報動作。系統時刻採集GPS信號，根據解析出的GPS經緯度信息來判斷汽車當前的位置信息，當汽車到達本站時則啟動相應的語音電路和液晶顯示電路以提醒用户達到目的站台。系統確保司機的正常行駛還設定了超速警告的電路，當汽車的行駛速度超過設定的值時，系統則會自動啟動聲光報警電路直到汽車的速度在安全行駛速度範圍內警告信號才自動解除，使得系統更加安全可行的進行。

系統的總體方案：

目前，太空中一共有24顆衞星時刻向人類提供服務，這24顆衞星分別以55°的角度分佈在地球上空20—200KM的軌道面上，衞星之所以這樣分佈的原因在於使得地球上的任何地方在任何時候都可以保證能夠接收到至少6顆衞星信號的數據，以確保GPS快速準確的定位導航，一般衞星數量越多則GPS定位的速度、精度就越高，出現漂移問題就越少。這24顆衞星可以源源不斷的向用户提供需要的數據，數據以廣播式的方式散發出去，數據的'類型是完全共享的所以能夠減低很大的成本，不需要後期續費使用。

系統的硬件設備主要有單片機、電源模塊、語音播報模塊、GPS模塊以及液晶顯示模塊，通過相關的技術來解決個設備之間的相互通信問題即主要是通過單片機來解析GPS接收來自衞星的數據來實現確定當前的經煒度、時間、速度等信息並通過液晶電路將其解析的數據及時準確的顯示出來即完成自動報站和超速警告任務。執行的過程：通過GPS模塊時刻接收衞星不斷髮送的數據，並根據四顆及以上的不同衞星信號經過單片機算法的處理後計算出當前的經緯度、時間、速度、海拔等信息，隨後再由主控制器驅動相關的語音播報和液晶顯示電路工作，實現自動報站和超速警告的工作。

該系統主要涉及的技術內容有：

(1)電源模塊的設計。GPS接收模塊不斷接收衞星的數據，功率越大則信號越強、速度越快、精度越高，所以一個可靠的電源電路是保證系統正常可靠運行的前提。

(2)GPS模塊的選擇。由於GPS技術的不斷普及GPS模塊類型繁多，選擇合適的GPS則成為重點問題，軍品級別的GPS成本簡直是個天價用户也是消費不起的;價格低廉的GPS則精度低、速度慢、抗干擾能力差。本系統通過對種GPS模塊的研究和分析得出兩款GPS模塊類型能滿足人們的日常使用即6M和6H類型的GPS。後者相對於前者則精度要高、速度快、抗干擾能力強，系統通過研究分析得出6H更適合全球定位系統的設計工作。

(3)液晶模塊的選擇。公交車自動報站系統的服務對象是百姓即希望每個人羣都能容易接受，所以設計的顯示電路應該是人們都認識的中文漢字，以便於人們閲讀相關信良。

語音模塊的選擇。系統最為人性化的就是能夠聽到真人發音播報站台信息，為了能更好的突出人性化的特點、更好的還原真人的發音系統對語音電路的選擇條件則更加苛刻。通過不斷的測試發現市場上語音芯片ISD1730能夠很好的還原語音信號，該芯片的失真信號小、播報語音信號強完全能夠勝任公交車自動報站要求。

人們一般通過在便捷式設備上安裝模塊接收衞星數據最終達到導航定位的目的。GPS導航定位基本原理：GPS衞星實際上是向用户發送的是時間和衞星當前的信號，用户使用的GPS模塊主要是接收其發送的相關信息，並通過一定的算法測量出衞星數據從發送到接收的延遲時間，同時根據衞星發送的信號解析出衞星到用户的距離。這就是為什麼至少需要4顆以上包括4顆衞星信號才能定位成功的原因。

系統的創新點：

系統採用的是成熟的科學技術手段，利用GPS模塊採集衞星數據解析出當前的位置信息，單片機接受數據信號實現自動播報站台信息提醒司機、乘客朋友準備停車下站，與此同時還可以自動的得出顯示出當前站台的信息，實現聲圖並茂的顯示出來，靈活方便擴展能力強、系統可移植性高，整個過程不需要人員的直接干預，保證司機可以專心駕駛車輛確保乘客的安全，提髙系統的可靠性能。

總結

針對文的智能控制系統能夠滿足公交車智能報站的基本功能，具有自動報站功能的同時還可以自動檢測汽車的速度，超出安全速度時則能夠啟動聲光警報信號提醒司機正常駕駛。確保車倆安全、可靠的運行。

綜合國際的發展可以發現GPS技術伴隨我們走過了幾個世紀了，GPS技術的廣泛使用，便捷式移動設備也得到了極大的普及，而在國內各行業中GPS技術還在起步階段，因此對於推廣GPS技術的產業化發展具有廣泛的市場價值，GPS技術不僅僅能夠使用在公交車報站、導航技術上，同時還可以進一步開發如可以開發出智能汽車的自動調度，根據汽車的行駛路徑進行自動的調節來緩解道路擁擠的交通問題等。總而言之，GPS技術可以在各行各業的單位、企業中發揮巨大的作用，為人類文明建設貢獻出無窮的力量。