【導(dǎo)讀】下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的。獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人。和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。最初的應(yīng)用是為了解決汽車文明帶來的日益嚴(yán)重的城市交通問題。時至今日，車載衛(wèi)。但是，由于目前車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)的無線傳輸大多采用GSM短消息通信技術(shù)，試。性要求較高的需求，難以提供令人滿意的應(yīng)用。因此，采用GPRS技術(shù)來替代GSM無線數(shù)據(jù)。本文通過對GPS衛(wèi)星定位理論，衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理的深入研。究，提出一套基于GPRS無線通信技術(shù)的車載GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的設(shè)計方案。2第二章GPS系統(tǒng)的定位原理與基礎(chǔ)·······································4

　　

【正文】 遠(yuǎn)程，現(xiàn)場軟件更新 遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控 定位及相關(guān)數(shù)據(jù) 調(diào)度指令 乘客計數(shù)器 定位 通信 淮陰師范學(xué)院畢業(yè)論文 27 顯示公益信息、廣告信息和景點信息等，給乘客一種全方位的提示與服務(wù)，也給公交公司帶來廣告效益。 車載終端的 CPU讀取配置于 EPROM中的站臺信息，同時接收 GPS接收機(jī)傳過來的位置、時間、速度等即時信息，由 CPU將其與站臺觸發(fā)點位置進(jìn)行比較，吻合時發(fā)出觸發(fā)信號進(jìn)行報站，通過語音和顯示向車內(nèi)乘客報站。 圖 42 智能公交服務(wù)系統(tǒng)報站工作原理圖 定位信息包括當(dāng)前經(jīng)度，緯度，方向，速度，時間，定位模式，幾何因子。信號語音，顯示信號等等，當(dāng) GPS模塊出現(xiàn)錯誤時駕駛員可以用手工按鍵來觸發(fā)。 報站等的觸發(fā)點信息可以由以下方式獲得。 （ 1）機(jī)器學(xué)習(xí) :正常情況下，采用學(xué)習(xí)的方式，即車輛在安裝系統(tǒng)后第一次行駛過程中，駕駛員按照往常的習(xí)慣按鍵運行一個周轉(zhuǎn)。微處理器將自動記錄每 個按鍵發(fā)生的位置，作為觸發(fā)點位置。今后的使用過程中，駕駛員則不再需要按鍵，而根據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)產(chǎn)生的觸發(fā)點來觸發(fā)語音播放。在此過程中，駕駛員還可以通過鍵盤對個別觸發(fā)點的位置進(jìn)行修改 . （ 2）遠(yuǎn)程修改 :監(jiān)控調(diào)度中心可以根據(jù)需要 (例如在特定路段播放該路段周邊城市設(shè)施的介紹 )，將觸發(fā)點的位置通過無線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸給單片機(jī)，更新單片機(jī)中觸發(fā)點位置信息。而且這些觸發(fā)點被做上標(biāo)記，賦予更高的優(yōu)先級，駕駛員在操控機(jī)器學(xué)習(xí)或修改觸發(fā)點時，不允許對這類觸發(fā)點進(jìn)行修改。 （ 3）現(xiàn)場設(shè)置 :在無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，可采用現(xiàn)場維護(hù)的方法， 通過單片機(jī)的外程序存儲器 MCU 語音文件存儲器 功放 鍵盤 /顯示 觸發(fā)器位置信息 外部接口 淮陰師范學(xué)院畢業(yè)論文 28 部接口直接輸入觸發(fā)點位置信息。 語音文件是語音播放的內(nèi)容，一般在設(shè)備安裝前成批錄至存儲器中。但對于路線變更、道路變更、車輛調(diào)配等情況，則需要相應(yīng)地修改語音文件，其途徑也有兩條，遠(yuǎn)程修改和現(xiàn)場修改。 軟件更新的實現(xiàn) 報站所使用的軟件一般在設(shè)備安裝前成批寫至程序存儲器中。但由于軟件的修改和升級，需要對其進(jìn)行更新。單片機(jī)也具有在線編程的功能，可實現(xiàn)軟件實時、在線更新，其途徑也有兩條。遠(yuǎn)程更新和現(xiàn)場修改在自動報站軟件設(shè)計時，考慮多種語種報站，很多參數(shù)用戶可 以自己調(diào)整。它由多個模塊組成方可實現(xiàn)報站的功能。這里只列出重要部分的流程圖，綜合以下各個模塊能夠?qū)崿F(xiàn)自動報站。下面一一詳細(xì)說明。 GPS數(shù)據(jù)的處理 GPS接收機(jī)不停地接收定位信息，將它作為 GPS包傳至 CPU,經(jīng) CPU進(jìn)行檢查，處理，校驗，只要當(dāng) GPS包收到并格式正確，數(shù)據(jù)有效才可以進(jìn)入下一步的自動服務(wù)，播放語音，并把相關(guān)的信息分發(fā)給調(diào)度中心。這個 GPS數(shù)據(jù)即當(dāng)前車輛所處的瞬間位置，當(dāng)收不到 GPS包或是格式不對時都需要駕駛員按鍵或補償方式實現(xiàn)各項服務(wù)。 一、有效 GPS信息處理 檢查是否需要的 GPS包格式。 檢查是否是正確的 GPS包， GPS包是帶校驗的 ASCII字符串，計算字符串的校驗和，與信息包中自帶的校驗和比較，判斷信息傳輸和接收是否出錯。 檢查是否為有效的定位數(shù)據(jù)，并依據(jù)是否有效設(shè)定定位指示燈點的狀態(tài)，如果定位信息有效，則進(jìn)入定位處理階段，計算與站臺的距離，判斷到、出站等，如果有到、出站，則開始到、出站處理，并記錄最新到、出站情況。 檢查上傳當(dāng)前位置信息是否收到，收到時則依據(jù)當(dāng)前有效的 GPS定位信息，生成一條上報位置信息，并設(shè)置發(fā)送標(biāo)記。 二、程序說明 GPS計數(shù)器它是處理 GPS信息有效和無效轉(zhuǎn)變時一個輔助變量，當(dāng)觸發(fā)點在某個事情達(dá)到預(yù)先設(shè)定值的時候，設(shè)置一個標(biāo)志，讓處理程序知道這個變化，然后作出相應(yīng)的反應(yīng)。 三、進(jìn)站與出站時報站標(biāo)志范圍 (預(yù)報距離之內(nèi) ) 收到的 GPS位置數(shù)據(jù)與所到站的位置為小于預(yù)報距離時應(yīng)該作進(jìn)出站處理，報站。分兩淮陰師范學(xué)院畢業(yè)論文 29 種情況，用是否己經(jīng)到站判別 : 未到站提前報站，設(shè)置進(jìn)站標(biāo)志。 已經(jīng)到站后報站，設(shè)置出站標(biāo)志。 GPS包數(shù)據(jù)有效的提示定義為提示燈閃閃爍爍。 四 、 GPRMC格式 :這里的正確 GPS格式為 GPRMC格式， GPS模塊 REB21R軟件接口是 RS232。模塊支持 NMEA0183協(xié)議，輸出的數(shù)據(jù)格式主要有 :GPGGA， GPGLL,GPGSA,GPGSV,GPRMC,GPVTG六種。在這些格式中，能表示速度的有 GPGSA和 GPRMC兩種格式，能表達(dá)時間、經(jīng)緯度、方向的有 RMC, GGA, GLL。所以適合車載終端的格式是 GPGGA和 GPRMC格式。如圖圖 43為 GPS處理流程圖 開 始是 否 收 到 G P S 信號格 式 是 否 正 確且 有 效點 亮 定 位 指 示 燈 ，分 解 包 ， 取 出 有 用的 數(shù) 據(jù) ， G P S 包 計數(shù) 器 加 1丟 去 這 個 包顯示 ” G P S e r r o r ”汽 車 是 否 已 到 站計 算 的 距 離 是否 小 于 到 站 的預(yù) 報 距 離設(shè) 計 并 記 錄 當(dāng) 前 的出 站 ， 并 設(shè) 置 出 站標(biāo) 志是 否 到 達(dá) 設(shè) 定的 上 報 數(shù) ？ 表示 位 A / V存 儲 該 G P S 包 信 息生 成 一 條 G P S 上 報信 息G P S 上 報 是 否 已 完成上 報 消 息 計 數(shù) 器 加1 , 設(shè) 置 G P S 上 報 消息 標(biāo) 志如 果 定 位 燈 亮 ， 熄滅 定 位 燈 ，如 果 定 位 燈 滅 ， 點亮 定 位 燈結(jié) 束接 受 G P S 包 計 數(shù) 器減 1計 算 的 距 離 是 否 小于 到 站 的 預(yù) 報 距 離設(shè) 置 并 記 錄 當(dāng) 前 的出 站 ， 設(shè) 置 到 站 標(biāo)志是 是是否是是否是否 否否是是是否 圖 43 GPS處理一般流程圖 淮陰師范學(xué)院畢業(yè)論文 30 GPRS消息處理 公交車在運營期間，通過 GPRS經(jīng)與調(diào)度中心保持實時聯(lián)系，完成向中心匯報位置和車輛狀況信息，接收和響應(yīng)中心下發(fā)的命令。根據(jù)這些消息不同種類作出相應(yīng)的響應(yīng)。 一 、車載終端運行過程中與其它部門傳送的消息分類。 定位信息 :由車載終端定時將 GPS定位信息 (經(jīng)緯度、速度、方向等 )發(fā)送給控制中心，中心不需應(yīng)答，不使用重發(fā)機(jī)制。 匯報信息 :由車載終端不定時發(fā)送給控制中心 (包括到 /出站、緊急按鍵、客流數(shù)據(jù)、固定短語回傳等 )，中心需應(yīng)答確認(rèn)，匯報消息采用超時重發(fā)機(jī)制。 調(diào)度消息 :由控制中心不定時發(fā)送給車載終端，車 載終端需應(yīng)答確認(rèn)，調(diào)度消息采用超時重發(fā)機(jī)制。 應(yīng)答消息 :車載終端和控制中心收到對方發(fā)來的需要應(yīng)答的消息時，都要盡快發(fā)送應(yīng)答消息，應(yīng)答消息不使用重發(fā)機(jī)制。 車載配置消息 二 、接收消息處理在這里指出處理后面三種消息，如下 : 調(diào)度消息 :通常消息發(fā)給車載終端，主要是通知指示作用，車載終端收到后采取相應(yīng)的動作。 （ 1）一般調(diào)度通告、包車或維修消息 :這類消息只需要給駕駛員看， CPU通知 LCD屏上顯示該消息。 （ 2）公益或是廣告這類消息 :是顯示給乘客看， CPU通知 LED顯示屏顯示該消息，還可以播放廣告來增加公 交公司的收益。 （ 3）發(fā)車調(diào)度消息 :設(shè)置和保存調(diào)度發(fā)車，根據(jù)調(diào)度線路方向讀取相應(yīng)的站臺信息，實現(xiàn)線路運載平衡。 車載終端配置消息 : （ 1）配置請求消息 :讀取車載終端上的汽車 ID，服務(wù)器 IP地址和端口及其它雜項配置，生成一條回應(yīng)信息。 （ 2）雜項配置消息 :更新汽車 ID、服務(wù)器 IP地址和端口及其它雜項信息。 （ 3）站臺配置消息 :更新車載終端上的指定線路的站臺配置信息。 （ 4）線路配置消息 :更新其線路配置消息，比如判斷進(jìn)出站的最小距離之類，放于配置文件中 ，生成一條回應(yīng)信息。 三、應(yīng)答消息 以下圖 44是接收 GPRS信息包流程圖 淮陰師范學(xué)院畢業(yè)論文 31 開 始是 否 接 受 到G P R S 過 來 的 消息消 息 效 驗 ， 存儲 和 響 應(yīng)消 息 是 否 正 確設(shè) 置 G P R S 狀 態(tài)為 沒 有 失 效 狀態(tài) ， 設(shè) 置 其 為有 效 狀 態(tài)是 否 是 調(diào) 度 消息存 儲 該 消 息顯 示 消 息 或 讀取 消 息是 否 是 確 認(rèn) 回應(yīng) 消 息刪 除 消 息 發(fā) 送 列 表中 對 應(yīng) 的 上 報 消 息該 上 報 消 息 是否 按 鍵 上 報 消息是 否 是 配 置 請求 消 息其 他 配 置 消 息在 L C D 上 顯 示該 上 報 消 息 發(fā)送 成 功讀 取 車 載 終 端 上 汽車 I P ， 服 務(wù) 器 I P 地址 和 端 口 及 其 他 雜項 配 置 ， 生 成 一 條回 應(yīng) 消 息更 新 配 置 消 息是 否 是 車 載 終端 配 置 消 息結(jié) 束是否是是否否是是否是否是否否否 圖 44 接收 GPRS 包信息流程圖 到站出站處理 公交車報站分為到站和出站兩種情況，判斷車輛行駛狀態(tài)，車輛每到一站都會判斷是否為首末站。設(shè)置一個到站標(biāo)志 ,生成一條到站消息，保存當(dāng)前信息并匯報到調(diào)度中心。如果到站出站匯報消息屬于定位信息 :由車載終端定時將 GPS定位信息 (經(jīng)緯度、速度、方向等 )發(fā)送給控制中心，中心不需應(yīng)答，不使用重發(fā)機(jī)制 。到站應(yīng)該提前提醒乘客下車，包括語音與前頭 LED屏顯示 ,LCD屏顯示。剛出站也應(yīng)報站 ，預(yù)報下一站的站名。 報站具有按順序預(yù)報、報站、顯示站號、復(fù)位 (即停止報站以及其他一切操作，并恢復(fù)淮陰師范學(xué)院畢業(yè)論文 32 報站前的位置 )8條提示服務(wù)用語，線路多條，支持多語種。固定短語可預(yù)先寫入存儲器，也可由中心下載。并且在判斷到達(dá)站臺或離開站臺的情況時，向控制中心發(fā)送到站或出站消息。發(fā)現(xiàn)終端的報站和車輛的實際位置不統(tǒng)一的時候，可以通過按到站和出站兩個按鈕手工加以修正。以下圖 45出站時液晶顯示示意圖，圖 46為出站 LED顯示示意圖，圖 47為進(jìn)站 LED顯示示意圖，圖 48到站出戰(zhàn)處理。 圖 45出站時液晶顯示示意 行車方向淮陰師范學(xué)院，請孕，殘，老年人及帶小孩的讓個座，謝謝！ 圖 46 出站 LED顯示示意 淮陰師范學(xué)院到了，請注意帶好隨身攜帶的物品 圖 47 進(jìn)站 LED顯示示意 下站：（ 15） 天馬公寓 902 路 全車程 報站類型到站 /出站 站臺序號 線路名稱 站臺名 行車類型 淮陰師范學(xué)院畢業(yè)論文 33 開 始車 輛 是 否 到 站請 車 輛 出 站 標(biāo)示 ， 車 輛 到 站處 理生 成 一 條 到 站 匯 報消 息 ， 保 存 當(dāng) 前 到站 信 息當(dāng) 前 到 達(dá) 的 是否 是 第 一 站當(dāng) 前 到 達(dá) 的 是是 不 是 末 站顯 示 和 播 報 語音 到 站 消 息顯 示 和 播 報 到首 戰(zhàn) 信 息 和 行車 方 向顯 示 和 播 報 末站 到 站 信 息清 楚 當(dāng) 前 班 次 的 行車 記 錄 信 息自 動 轉(zhuǎn) 換 行 車 方 向重 新 讀 取 站 臺 信 息進(jìn) 入 待 發(fā) 車 狀 態(tài)車 輛 是 否 已 經(jīng)出 站清 楚 車 輛 出 站標(biāo) 示 ， 車 輛 出站 處 理到 站 回 報 消 息是 否 有 回 應(yīng)清 楚 到 站 匯 報 消 息及 相 關(guān) 標(biāo) 示生 成 一 條 車 輛 出 站匯 報 消 息L C D 屏 上 預(yù) 報顯 示 下 一 站 站名 L E D 上 顯 示下 一 站 站 臺 和行 車 方 向語 音 播 報 出 站 預(yù) 報下 一 站結(jié) 束是是否是否否否是否 圖 48 到站出戰(zhàn)處理 淮陰師范學(xué)院畢業(yè)論文 34 結(jié)論 本文所做的工作總結(jié) 本文主要探討了智能公交服務(wù)系統(tǒng)的研究及設(shè)計，它包括車載終端與電子站牌兩大部分。具體可以描述為公交車輛采用全球定位系統(tǒng) (GPS)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，準(zhǔn)確的進(jìn)行定位，根據(jù)車輛所處的位置進(jìn)行自動報站等服務(wù)，并將定位數(shù)據(jù)等信息反饋給調(diào)度中心，調(diào)度中心再分發(fā)給電子站牌，電子站牌接到信息及時更新其顯示信息，從而完成公交車輛的自動報站、調(diào)度和指揮，保證車輛的自動報站等服務(wù)，并使出行者能夠通過電子站牌了解車輛的到達(dá)時刻。 下面對本 人所作的工作總結(jié)如下 : GPS定位的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了闡述與研究 ,分析。了解誤差及 GPS丟失的原因，根據(jù)不同的情況研究出了 GPS丟失時補償?shù)姆桨浮? ，對整個系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、功能等進(jìn)行了詳細(xì)分析。以單片機(jī) CPU為核心，針對本系統(tǒng)所選用的器件，研究并設(shè)計了一套電路，并對系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究，包括車載終端主要控制電路的連接，完成了系統(tǒng)車載終端硬件的設(shè)計。 。主要包括主程序，重要模塊的程序及中斷程序的實現(xiàn)，軟件設(shè)計時注意較為完善的 考慮，比如單片機(jī)具有了機(jī)器學(xué)習(xí)的功能，在自動服務(wù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以采用手工按鍵服務(wù)方式，實現(xiàn)了系統(tǒng)的試用。 ，介紹了本系統(tǒng)電子站牌的基本工作原理，基本結(jié)構(gòu)及各部份的功能。 本文的創(chuàng)新點 : 本論文設(shè)計的智能公交服務(wù)系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的手工按鍵等服務(wù)方式，它的設(shè)計主要圍繞乘客與駕駛員的服務(wù)進(jìn)行考慮。比如研究了自動報站失效時的補償方法，另外通過軟件的設(shè)計單片機(jī)實現(xiàn)了機(jī)器學(xué)習(xí)的功能。 有待研究的問題 由于智能公交服務(wù)系統(tǒng)涉及的知識面廣，工作量大，而本人做論文時間有限，只完成上述的部分工作。進(jìn) 一步的研究工作主要將會有以下幾個方面 : ，比如區(qū)域監(jiān)控報警功能，比如終端能夠感知車淮陰師范學(xué)院畢業(yè)論文 35 輛發(fā)生碰撞，如定位并測試兩輛車的距離，根據(jù)這個距離自動減速或剎車，以防交通事故的發(fā)生。 ，消除自動服務(wù)的差錯，如