基于RFID技術的智能公交優先控制系統方案
  一、公司簡介
  
  哲云科技由專業的軟件、電子和網絡工程師組成,致力于RFID應用、智能測量管理、智能公交,動力環境、安防、IT系統資源監控等相關產品的開發、生產和銷售,同時,作為NORTEL,AVAYA的合作伙伴,能為廣大企事業單位提供完善、高效、先進的通信解決方案。
  公司提供個性化的專業解決方案和全面的技術支持,努力發展深入持久的顧客關系;通過持續創新、高效運作和精細管理,竭力為客戶提供高品質的產品和服務,不斷追求客戶、合作伙伴和公司的共同發展。
  二.需求分析及系統建設總體目標   
  2.1 需求分析  
  近20年來,隨著我國城市建設速度的加快,城市交通需求量也日益增大。盡管私家車、出租車比重呈現逐年上升的趨勢,但公共交通依舊是市民出行的最主要手段。公交服務設施的落后確實是長期困擾市民日常生活的一個老大難問題。近年來各地政府部門投入了大量人力、物力用以改善城市公共交通,隨著基礎設施和重大工程的建設,以及公交車輛的淘汰更新和擴容,逐步提高了城市交通設施的服務能力,一定程度上緩解了交通問題。但是,簡單的基礎設施建設和交通控制管理技術已經不能滿足人們日益增長的對公交服務的需求。 
  為了使交通更加便捷暢通,智能交通系統(ITS)的理念越來越受到人們的關注,該系統將先進的計算機處理技術、信息技術、數據通信傳輸技術、自動控制技術、人工智能及電子技術等有效地綜合運用于交通運輸管理體系中,建立一種在大范圍內全方位發揮作用的準時、快捷、高效的交通運輸管理體系。
  
  因此,哲云科技推出了準確而高效的公交優先控制系統,為管理部門和政府決策機構提供快捷的監督管理工具和詳實完整的信息,為快速公交、公交優先政策的落實提供了有利的技術支持和保證。 
  2.2設計策略及目標 
  2.2.1設計策略  
  a. 實時控制  
  系統依靠獲取的不斷變化的信息進行決策控制,系統具有車輛位置、路口交通狀態等信息的采集手段,在此基礎上合理的控制邏輯,有較好的適應性與有效性。
  
  b. 固定配時控制   
  系統依照給定區域內的常規情況來進行信號控制,不需要經常性地進行信息采集與更新,系統按照預設的方案進行控制而不是時刻變化的交通信息。系統考慮的條件,通常是分時段的路口交通流量情況以及公交車輛通過路口的需求。
  
  c. 運營計劃控制  
  優先決策是依據公交車輛的運行計劃執行的,信號控制與運營計劃結合的方式有多種,如參照靜態運營計劃或動態運營計劃,需要信號控制系統與公交運營企業建立可靠的通信手段保證計劃的及時傳輸;與實時控制的主要區別在于系統可以不關心具體的車輛位置,僅靠運營計劃制定路口的相位控制方案。 
  
  d. 車輛間隔控制 
  
  以公交車輛通過路口的時間間隔為控制參考指標,防止串車現象的發生,在客運低峰期可以提高運輸效率,比較適合交通狀況良好、公交運輸需求不高的情況,具有一定的公交運營管理的作用。
   
  2.2.2系統設計目標 
  a.實現公交車輛識別,進行有針對性車輛的路口優先;   
  b.制定完整的信號優先方案,可以滿足不同情況下的公交優先需求;   
  c.選擇合適的優先策略提高車輛路口通過率;   
  d.實現車輛運營計劃與交通信號的協調控制。
  
  三、解決方案  
  3.1 方案核心 
  RFID公交優先控制系統的核心要素在于,保障公交車輛在路口享有的優先通過權,從而減少公交車通過信號燈的時間,提高公交車輛的通行效率。配有RFID識別設備的公交車,通過車載的遠距離RFID標識卡發射信號,能讓交通信號燈控制系統在車輛駛近路口時精確識別出車輛的身份及公交車的數量,并根據規則確定合理的綠燈開放時間,從而避免產生紅、綠燈頻繁切換的問題。根據預先設定的規則程序,信號燈控制系統將自動調整綠燈的開放時間及長度。
  
  遠距離RFID公交優先信號燈管理系統可以準確判斷來車身份,使綠燈在公交到達路口或到達路口后等候不長的時間內開啟,從而保證公交車的優先通過,又最小程度減輕對其他車輛的影響。而其他車輛,即使違章行駛在公交專用道上,也無法享受綠燈優先開放的權利,為交管部門提供了很好的自動化交通管理的手段。當有國賓接待等特殊任務時,只要配發了標識卡,相關車輛也可以享受一路綠燈的便利。 
  3.2 主要結構 
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  四、公交優先控制系統  
  4.1系統簡介  
  哲云公交優先控制系統是基于超高頻RFID技術的城市公交優先控制系統。系統把先進的RFID技術、數據通信技術、電子控制技術及計算機處理技術等有效地融于一體,用于城市交通控制,可確保交叉路口車輛總體運行效率最高的基礎上,實現公交車輛的優先通過,提高公交車輛的運行效率,最大程度上發揮其為運載主體的作用。
  4.2系統原理  
  在路口各個方向的紅綠燈前50-100米處安裝RFID讀寫器。當公交車接近路口時,安裝在車頭的射頻卡(Tag)被讀寫器自動識別,讀寫器將公交車輛的基本信息送至控制系統進行有關數據處理,控制系統觸發信號機。當公交車輛接近路口遇綠燈時,判斷公交車能否通過,否則適當延長當前的綠燈相位時間,保證公交車輛能夠通過路口;當公交車輛接近路口遇紅燈時,控制相關相位執行最小相位時間,減少公交車輛等候時間。  
采用超高頻RFID技術,實現遠距離車輛信息的識別、采集和控制,簡單、靈活地實現公交優先算法設置獨特的車輛運行方向判斷,提高路口各種車輛的通行效率,獨特的優先控制算法,實現公交優先通行與整體運行效率最高,車輛信息庫的建立、修改、增刪操作簡單、方便。
4.4系統特點
非接觸、能夠識別多個同時進入識別區域的標簽,采用無源射頻卡,無需電池,使用壽命長,成本造價低,響應速度快,讀卡時間短,讀卡距離遠,抗干擾能力強。
4.5技術參數
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 RFID讀寫器  | 
 控制系統  | ||
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 工作頻段  | 
 902~928MHz  | 
 控制方式  | 
 繼電器觸點  | 
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 符合標準  | 
 ISO18000-6B  | 
 工作電壓  | 
 DC9V  | 
| 
 讀取距離  | 
 0~  | 
 通信接口  | 
 USB  | 
| 
 天線接口  | 
 SMA  | 
 顯示方式  | 
 LCD  | 
| 
 通信接口  | 
 RS232、10/  | 
 安裝位置  | 
 信號機內部  | 
| 
 RF 功率  | 
 1W  | 
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 工作電壓  | 
 DC9V  | 
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  4.6應用效果
  
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 項    目  | 
 RFID  | 
 GPS  | 
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 定位比較  | 
 RFID的智能公交優先解決方案,不依靠衛星信號,完全不會信號源問題的困擾,從而保障了系統運行的長期穩定和可靠性。  | 
 GPS衛星定位雖然可以識別車輛,各地也進行了一些試點運行,但存在著GPS車載設備價格較貴,信號不穩定等問題。GPS最主要的問題是目前國內商用GPS系統的衛星信號源為國外控制,一旦因政治或經濟沖突的原因失去信號來源,國內的GPS應用系統將面臨癱瘓的危險。  | 
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 信號觸發  | 
 不需復雜的GIS系統配合,可勝任任何定點觸發的工作  | 
 必須結合GIS地理信息系,不適合當車輛到達出口時自動觸發的應用  | 
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 成    本  | 
 車載標簽+定點信號接收器,成本低,并可為其他社會車輛提供增值服務,具有可觀的潛在附加經濟效益。  | 
 車載設備+基站,非常昂貴  | 
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 靈 活 性  | 
 RFID技術在靈活性方面不及GPS  | 
 GPS信號較靈活  | 
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 擴 展 性  | 
 從橫向來看,基于RFID智能交通系統能和其它ITS(智能交通系統)系統有機整合,為其它系統提供有價值的信息,并實現不停車收費、闖紅燈拍照、車速監控等功能。從縱向來看,作為標準的ITS系統,能為架構在RFID基礎上的其它軟件提供完備的接口。進一步的深度信息挖掘,將給整體的ITS 提供更多的信息服務。  | 
 GPS必須結合GIS地理信息系統,開發不但增加了應用的成本,如果更新不及時,也會大大影響系統的準確性。  | 
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 綜    述  | 
 RFID智能公交優先系統解決方案及其設計理念,將人們的日常生活與電子化、智能化、信息化相結合,以實現社會的高科技人性化發展,同時也與國際上的ITS(智能交通)、BRT(快速公交系統)、E-bus(電子公交)等先進理念不謀而合。而且由于已經具備了比較成熟的技術和市場條件,在如今的市場接受能力和經濟發展勢頭下,即刻付諸實施是具有很強可行性的。自主設計的RFID公交智能交通系統解決方案無論從它的管理實用性和其中所展示出的人性化服務,都將能很好地向世人展示中國社會、經濟和諧發展的積極風貌。   | |
