蒋少华，李丹，赖琬妍，陈咏怡，林显豪

（韶关学院信息科学与工程学院，广东韶关512005）

基于RFID无线实时传输的公交车综合信息系统

蒋少华，李丹，赖琬妍，陈咏怡，林显豪

（韶关学院信息科学与工程学院，广东韶关512005）

针对目前公交实时查询系统利用GPS技术成本较高的问题，提出将无线射频识别技术引入城市公交系统，设计安卓手机实时公交查询APP的方法.系统利用RFID采集实时数据，通过GPRS网络发送给服务器，服务器对各班次公交车的信息进行处理，并把相应的数据发送给APP.用户通过APP可随时随地查询需要乘坐的公交车辆及其实时位置信息，从而能合理安排出行时间，给人们出行带来便捷.研究成果应用于市区某些公交线路的实时查询，取到较好的效果，该方法给低成本采集公交车的实时数据提供一种参考方法.

公交实时信息；无线射频识别技术；GPRS；安卓系统

随着我国城市机动车保有量激增，交通问题成为严重影响许多大中城市的问题之一.一直以来，发展公交被认为是解决交通拥堵等交通问题的主要方法.智能手机出现、通讯与互联网技术的提高，这为满足市民智能出行需求提供了基础，尤其是智能化公交的实现［1］.

出行者在等候公交车时，经常会出现车辆久等不来、扎堆而来的情况，易导致出行者出现心情烦躁、焦虑等问题.为方便出行者出行，节约出行者时间，研究公交车实时信息系统很有意义.

公交车到站时间预测、电子站牌等智能公交系统在国内外都有了广泛研究［2-3］.现今，在我国智能公交系统实际应用上，如重庆、广州等一线城市都实现了大部分公交线路到站信息预报功能，设置了电子站牌预测车辆到站时间，但仍未见二、三线城市使用实时公交信息系统.目前实时公交信息系统采用的GPS定位设备的高成本制约了实时公交系统的广泛使用.

利用RFID技术设计公交综合化信息采集系统有相关的研究［4-5］.在上述研究的基础上，本文设计基于RFID无线实时传输的公交车综合信息系统，乘客通过Android手机APP能提前了解公交车的实时行驶信息，便能大大缩短出行时间，灵活主动掌握个人时间，并体验到更舒适高效的乘车服务.让人们享受真正的智能出行，便利生活.

图1 系统总体结构图

1 系统总体结构

系统利用RFID技术、电子地图建设公交综合化信息系统，可以实现公交车远距离、不停车采集信息，站点信息通过APP准确显示给用户.系统设计包括硬件和软件两部分，总体结构图见图1.

2 硬件系统

硬件系统包括射频识别设备、单片机、GPRS模块等组成部分.其中，射频识别设备包括读写器和电子标签.本系统采用无源电子标签，标签具有唯一的电子编码，设置在各公车站台处，当射频卡进入读写器发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活，将自身编码等信息通过卡内内置发送天线发送出去.

读写器是读取写入标签信息的设备，可设计为固定式读写器.读写器装载在公交车车顶靠右前外侧，当公交车经过站点时，系统接收天线收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到读写器，读写器对接收的信号进行解调和解码，由单片机发送指令控制读写器，并通过I/O口输入读出的卡片编码.读出卡片编码后由单片机控制GPRS模块（AT指令）将数据通过GPRS无线发送至服务器IP地址指定端口，从而把站点信息发送到后台主系统中进行处理.后台数据库对数据进行处理计算，把数据整合后显示，当用户需要查找所要乘坐公交车的信息时便可很快得到相应信息.

3 软件系统

后台数据库对采集的数据进行处理计算，把数据整合后显示，当用户需要查找所要乘坐公交车的信息时便可很快得到相应信息.

公交实时信息查询APP通过手机android系统来开发，软件的实现方面使用第三方开源软件，这类框架都是免费提供服务的，所以在实现上所用的资费不多.APP通过用户将需要搜索的地点名称或线路名称发送至服务端，服务端使用javax.comm作为服务器串口接收GPRS发过去的tcp数据包，以dbutil的方式连接数据库，通过数据查询等方式去处理这些数据，根据相应的请求方式从数据库获取相关信息，同时服务端所获信息整理后通过tcp协议返回给APP端，APP再将数据处理成可视化的形式展现给用户.

通过手机APP可供用户查找公交车总体路线和附近站点以及公交车运行情况，可知道公交车到达站点及已过站点，即可查询公交车辆的实时位置信息，从而知晓公交车行驶快慢及行驶方向，避免游客乘坐方向与目的地相反，确定最近的一班公交车离乘车站点还有几站距离.用户可根据当时或当天人流量通过APP反映到相关公交车公司，公交车公司可根据系统数据统计实际情况动态管理派出公车的数量.APP功能包括：定位用户位置、线路查询界面、到站提醒等功能，结构框图见图2.

3.1 定位用户位置功能

首页的地图展示，主要功能是定位用户的位置，用户可直观地查看自己的位置，可以查看用户当前位置有多少个站点，并显示站点的位置.

地图使用的第三方包：百度地图api，butterknife注入框架，android-async-http网络请求框架；第三方组件：BaiduMap，MapView，LocationClient，ButterKnife，AsyncHttpClient，AsyncHttpResponseH-andler.

3.2 线路查询界面功能

从首页进入搜索页面可进行搜索站点和路线.搜索站点可查看站点所在公交线路的实时信息，并可看到经过该目的站点的公交车运营时间和车票价格等详情.搜索路线可查看某条公交线路所经的站点信息及当前运行公交停靠（刚刚经过）站点实时信息.了解所有查询线路的公交车距离自己最近的站点还有几站地，并可看到经过该目的站点的公交车运营时间和车票价格等详情.

查询界面致力于方便用户操作，尽可能简洁、明了、大方.使用XML布局文件控制UI界面，在Activity中使用有关的Java代码显示XML文件中布局的内容，再用Java语言进行程序中搜索、记录历史纪录等其他功能的开发.

APP还可以对用户公交线路查询记录进行自主收藏，使用数据库存储收藏记录，用户可在收藏夹中查看已收藏路线.公交实时信息效果见图3.

图2 APP功能结构框图

图3 公交即时信息

3.3 到站提醒功能

用户查询后找到合适的公交线路后，等公交到站上车后可以进行设置到站提醒，服务器根据设置的目的站在目的站的前一站会向客户端发出到站提醒信息.

4 结语

提出利用RFID技术、电子地图建设公交综合化信息系统的方法，用户通过手机APP可以查询需要乘坐的公交车辆及其实时位置信息，为乘客乘车出行提供便利，为公交公司动态管理车辆，系统对改善城市公交服务有很好的现实意义.本系统采用RFID采集实时数据避免了利用GPS定位技术成本较高的问题，该方法为解决低成本采集公交车实时数据的提供了一种可行的借鉴方法.

［1］陆化普，李瑞敏.城市智能交通系统的发展现状与趋势[J].工程研究，2014，6（1）：6-19.

［2］田平，许乔丹.一种新的电子公交站牌方案[J].机电技术，2009（2）：18-20.

［3］许建峰.智能化电子公交站牌的设计与研究[J].宿州教育学院学报，2014，17（5）：54-55.

［4］李海凤.RFID的公交车辆运行情况实时查询系统[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版)，2013，32（10）：1433-1436.

［5］余红红.基于RFID的城市智能公交系统设计[J].中国市场，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

（责任编辑：欧恺）

2016-11-01

2015年国家级大学生创新创业训练计划建设项目（201510576011）.

蒋少华(1966-)，女，广西桂林人，韶关学院信息科学与工程学院高级工程师，博士；研究方向：通信技术、复杂过程检测、故障诊断.