基于居民公交出行OD识别的公交刷卡系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于居民公交出行OD识别的公交刷卡系统，目的在于，能够保证公交的高效运营，减轻传统居民出行调查所耗费的人力和物力，同时能提高数据的准确性和后期数据处理的高效性，所采用的技术方案为：包括公交车站子系统和公交车载子系统，公交车站子系统包括设置在公交车站的公交车站刷卡机，公交车站刷卡机连接有车站单片机，车站单片机连接至电源；公交车载子系统包括设置在公交车上的公交车载刷卡机，公交车载刷卡机连接有车载单片机，车载单片机上设置有GPS定位模块，车载单片机连接至电源，所述车站单片机和车载单片机均连接至IC卡管理中心。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于公共交通
，具体涉及一种基于居民公交出行OD识别的公交刷卡系统。
技术介绍
公交出行在居民出行结构中占据比重很大，以西安市08年数据为例，约占42.32％，因此，公交调查是居民出行调查的重要组成部分。在传统的公交出行调查中，多采用抽样调查的方法，进行人工跟车调查、在各公交站点统计乘降量、问卷调查等。随着计算机技术、GPS技术的发展，公共交通也迎来了大数据的时代。随着公交刷卡技术和GPS定位技术的成熟应用，不少专家学者通过分析公交刷卡数据和GPS数据，进行居民公交出行的调查。但是，除按计程收费的公交外，传统的公交出行仅在上车时刷卡，因此无法从刷卡数据中准确得到乘客的下车站点。在居民公交出行OD的推算过程中，通常采用两站点模型、站点吸引法、基于居民出行链的下车站点推算方法，但这些方法都基于一定的假设和数学理论，存在一定的误差，而且数据处理的方式繁杂、工作量大，适用于分析某条线路的客流，难以把握整个公交网络的出行现状。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本技术提出一种能够保证公交的高效运营，减轻传统居民出行调查所耗费的人力和物力，同时能提高数据的准确性和后期数据处理高效性的基于居民公交出行OD识别的公交刷卡系统。为了实现以上目的，本技术所采用的技术方案为：包括公交车站子系统和公交车载子系统，公交车站子系统包括设置在公交车站的公交车站刷卡机，公交车站刷卡机连接有车站单片机，车站单片机连接至电源；公交车载子系统包括设置在公交车上的公交车载刷卡机，公交车载刷卡机连接有车载单片机，车载单片机上设置有GPS定位模块，车载单片机连接至电源，所述车站单片机和车载单片机均连接至IC卡管理中心。所述车站单片机和车载单片机均通过GSM/GPRS通信模块连接至IC卡管理中心。所述GSM/GPRS通信模块均通过RS232接口分别与车站单片机和车载单片机相连。所述GSM/GPRS通信模块采用SIMCOM公司的SIM100双频模块。所述车载单片机上设置有语音播放模块。所述语音播放模块采用飞利浦SPI接口音频芯片，驱动为Linux下的声卡设备。所述车站单片机和车载单片机上均设置有能够存储出行信息的存储器。所述公交车站刷卡机和公交车载刷卡机均通过RS232接口分别与车站单片机和车载单片机相连。所述车站单片机和车载单片机均采用winbond公司的51型W77E58单片机。所述公交车站刷卡机和公交车载刷卡机均采用YK819公交刷卡机。与现有技术相比，本技术分别在公交站点和公交车上设置刷卡机，乘客在候车时间利用IC卡在公交站点进行刷卡，公交车站刷卡机记录出乘客的ID、刷卡时间、刷卡地点等信息，等乘客上车后，在下车地点的公交车载刷卡机上进行二次刷卡，公交车载刷卡机用于记录乘客的ID、乘坐线路、乘坐车辆、下车站点、下车时间、刷卡费用等，同时判断该乘客的刷卡是否有效，否则给予警报，分析人员通过后期提取乘客IC卡的记录数据，通过信息匹配，便可便捷的分析某一乘客的公交出行信息或某一线路各站点的乘降量，进而得出居民的公交出行OD以及相应的公交运营指标，为未来的公共交通规划、城市规划提供数据支撑。本技术通过合理设置公交刷卡机，并结合公交车辆的GPS数据，通过信息匹配技术和无效车站判断技术，既能保证乘客乘车的高效性以及公交收费系统的可用性，又能实现直接通过公交IC卡的刷卡记录得出乘客的上下车站点，推算出乘客的公交上下车站点，即公交出行OD、运营指标等，从而为公交出行调查提供便利，本技术所使用设备的原理简单、设备易安装、易维护、扩展性强、适用性强，具有巨大的应用前景。进一步，采用GSM/GPRS通信模块实现公交车站子系统和公交车载子系统与IC卡管理中心的无线数据传输，将公交刷卡机所记录的信息传递给IC卡管理中心，无线传输稳定，信号可靠。进一步，采用语音播放模块的功能是给乘客给予如无效车站、余额不足等的语音提示，提醒乘客正确操作。附图说明图1为本技术的系统框架图；图2为公交车站子系统构架图；图3为公交车载子系统构架图；图4为本技术系统整体功能流程图；图5为上车时公交站刷卡机有效车站判断流程图；图6为下车时公交车载刷卡机有效车站判断流程图。具体实施方式下面结合具体的实施案例和说明书附图对本技术作进一步的解释说明。参见图1，本技术主要由以下几部分构成：公交车站子系统、公交车载子系统、IC卡管理中心三大部分组成。各子系统的组成与各模块功能如下所述：1)公交车站子系统：公交车站子系统主要服务于乘客在候车时间进行第一次刷卡，该子系统的功能为记录乘客上车刷卡信息、判断有无无效刷卡记录，若有，则予以清除，并将乘客的上车信息传送给IC卡管理中心。2)公交车载子系统：公交车载子系统是整个系统的核心部分，该子系统主要实现公交定位、乘客下车站点的匹配、判断有无无效刷卡记录、乘车计费、语音提示等，并将乘客的下车信息传递给IC卡管理中心，乘客利用车载刷卡机进行第二次刷卡，便于司机监督无卡乘客投币，建议乘客均从后门上车，前门下车。3)IC卡管理中心：IC卡管理中心主要负责公交站点刷卡机、公交车载刷卡机的数据收集、反馈、存储、查询等，以及各公交线路的站点信息存储等。系统功能：不同的收费系统采用不同的计费形式，常用的计费方式有：一票制和计程收费制。对于一票制的公交收费方式，系统只需判断该乘客是否进行了第一次刷卡，且上车的刷卡时间是否与车载GPS到站时间相匹配，若匹配成功，则扣除相应的消费金额，并记录。否则，给予警报，并提醒乘客通过投币付费。对于计程收费方式，在匹配成功之后，系统查询相应的站数，按照既定的收费规则进行收费，若站点匹配不成功则给予警报，提示乘客通过投币付费。参见图2，公交车站子系统包括：1)车站单片机：车站单片机是整个系统的核心，通过各种接口与其它设备连接，写入一定的程序，负责处理各种事件，进行数据的处理和内置程序的运行，单片机通过GSM/GPRS通信模块所传递信息检测乘客的IC卡有无效乘车记录，若有，则清除该记录，本系统采用winbond公司推出的增强型51单片机W77E58，它采用全静态CMOS设计，内核经过重新设计，提高了时钟速度和存储器访问周期速度。在相同的时钟频率下，它的指令执行速度比标准8051要快2.5倍。在相同的吞吐量及低频时钟情况下，电源消耗也降低。2)公交车站刷卡机：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于居民公交出行OD识别的公交刷卡系统，其特征在于，包括公交车站子系统和公交车载子系统，公交车站子系统包括设置在公交车站的公交车站刷卡机，公交车站刷卡机连接有车站单片机，车站单片机连接至电源；公交车载子系统包括设置在公交车上的公交车载刷卡机，公交车载刷卡机连接有车载单片机，车载单片机上设置有GPS定位模块，车载单片机连接至电源，所述车站单片机和车载单片机均连接至IC卡管理中心。

【技术特征摘要】
1.一种基于居民公交出行OD识别的公交刷卡系统，其特征在于，包括公交车站子系统和公交车载子系统，公交车站子系统包括设置在公交车站的公交车站刷卡机，公交车站刷卡机连接有车站单片机，车站单片机连接至电源；公交车载子系统包括设置在公交车上的公交车载刷卡机，公交车载刷卡机连接有车载单片机，车载单片机上设置有GPS定位模块，车载单片机连接至电源，所述车站单片机和车载单片机均连接至IC卡管理中心。
2.根据权利要求1所述的一种基于居民公交出行OD识别的公交刷卡系统，其特征在于，所述车站单片机和车载单片机均通过GSM/GPRS通信模块连接至IC卡管理中心。
3.根据权利要求2所述的一种基于居民公交出行OD识别的公交刷卡系统，其特征在于，所述GSM/GPRS通信模块均通过RS232接口分别与车站单片机和车载单片机相连。
4.根据权利要求3所述的一种基于居民公交出行OD识别的公交刷卡系统，其特征在于，所述GSM/GPRS通信模块采用SIMCOM公司的SIM100双频模块。
5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洁斐，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61