在相同服務(wù)水平下，公共交通的人均動(dòng)態(tài)占用路面面積相對(duì)較小，能夠極大地節(jié)省道路資源。公交車(chē)、自行車(chē)，以及非公交機(jī)動(dòng)車(chē)的人均動(dòng)態(tài)占用路面面積比例為1：4：12。目前，在我國(guó)城市公共交通系統(tǒng)中，公共汽車(chē)和電車(chē)承擔(dān)了城市80％以上的客運(yùn)量。對(duì)于市區(qū)內(nèi)出行，乘用公交車(chē)的費(fèi)用要遠(yuǎn)低于非公交車(chē)。所以說(shuō)市內(nèi)較遠(yuǎn)距離的出行，公交出行的總成本zui低。我國(guó)城市人流、物流和機(jī)動(dòng)車(chē)輛都在急劇的增加，從而使城市交通存在的問(wèn)題暴露無(wú)遺。
　　
　　文中提出的這種公交車(chē)收費(fèi)及信息統(tǒng)計(jì)裝置，能夠?qū)Τ俗煌烦痰某丝瓦M(jìn)行不同的收費(fèi)，同時(shí)能夠?qū)?chē)輛內(nèi)部的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)、發(fā)送。
　　
　　1系統(tǒng)功能說(shuō)明
　　
　　文中主要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種手持式公交車(chē)收費(fèi)及信息統(tǒng)計(jì)裝置而設(shè)計(jì)一種新的收費(fèi)裝置。該裝置的功能主要有：1）利用Zigbee技術(shù)將車(chē)內(nèi)人數(shù)信息及位置信息傳送到站臺(tái)進(jìn)行顯示。2）利用語(yǔ)音技術(shù)進(jìn)行報(bào)站及液晶界面數(shù)字顯示提醒每站的到站人數(shù)。3）利用數(shù)組對(duì)客流統(tǒng)計(jì)進(jìn)行信息存儲(chǔ)，利于分析客流特征，便于公交調(diào)度和線路規(guī)劃。4）自動(dòng)統(tǒng)計(jì)售票金額，為公交運(yùn)營(yíng)后的賬目管理提供方便。
　　
　　這種手持式公交車(chē)收費(fèi)及信息統(tǒng)計(jì)裝置，主要包括無(wú)線收發(fā)模塊、語(yǔ)音播報(bào)模塊、液晶顯示模塊、非接觸式IC卡讀寫(xiě)模塊、微處理器和鍵盤(pán)輸入模塊。
　　
　　各結(jié)構(gòu)功能如下：
　　
　　1）無(wú)線模塊無(wú)線模塊主要是將車(chē)內(nèi)的信息，發(fā)送給站臺(tái)上的乘客，可以讓乘客提前了解車(chē)內(nèi)信息，較好地選擇出行路線；從而避免某些車(chē)過(guò)分擁擠而造成出行不便。
　　
　　2）語(yǔ)音模塊主要用來(lái)提醒乘客和乘務(wù)員到站信息，讓乘客作好下車(chē)的準(zhǔn)備。
　　
　　3）液晶模塊提醒即將到站，顯示乘客和車(chē)內(nèi)信息，提供了良好的人機(jī)交換界面。
　　
　　4）非接觸式IC卡讀寫(xiě)模塊集成了原有公交卡的功能，可以對(duì)公交卡進(jìn)行讀寫(xiě)，方便持卡乘車(chē)的乘客。
　　
　　5）單片機(jī)模塊裝置的核心模塊，用來(lái)處理各種數(shù)據(jù)，處理各類(lèi)信息，連接該裝置的各個(gè)模塊，使整個(gè)的裝置性良好地工作。
　　
　　6）輸入模塊錄入乘客的信息，提供了人機(jī)交換的渠道。
　　
　　2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
　　
　　這種手持式公交車(chē)收費(fèi)及信息統(tǒng)計(jì)裝置，主要應(yīng)用在有人售票的長(zhǎng)途公交車(chē)上，它包括非接觸式IC卡讀寫(xiě)模塊、無(wú)線收發(fā)模塊、液晶顯示模塊、鍵盤(pán)輸入、語(yǔ)音播報(bào)和微處理器。本文各裝置模塊采用串口連接通信。
　　
　　其中IC卡讀寫(xiě)模塊采用射頻卡讀寫(xiě)模塊，型號(hào)為wm_17tc，讀寫(xiě)8k及32kmifare卡，使用ARM處理器，讀寫(xiě)速度快，讀寫(xiě)穩(wěn)定性好，有卡上傳卡號(hào)，不用輪詢，編程簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)資料全，在線，使用量大，是單片機(jī)開(kāi)發(fā)的*選擇。
　　
　　無(wú)線收發(fā)模塊采用CC2430芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)需要的功能。CC2430／CC2431芯片采用0．18μmCMOS工藝生產(chǎn)，在接收和發(fā)射模式下，電流損耗分別低于27mA或25mA。CC2430／CC2431的休眠模式和轉(zhuǎn)換到主動(dòng)模式的超短時(shí)間的特性，特別適合那些要求電池壽命非常長(zhǎng)的應(yīng)用。
　　
　　液晶顯示模塊采用的型號(hào)為HG1286419，此芯片顯示顏色為單色，LCM液晶模塊屏幕尺寸為3英寸，STN黃綠模式對(duì)比度可調(diào)，分辨率為128x64，點(diǎn)距0．40x0．40（mm）響應(yīng)時(shí)間500ms，可視角度50°，顯示尺寸為60．0x32．6mm2點(diǎn)大小：可使用單5V／單3．3V。
　　
　　語(yǔ)音播報(bào)采用ISD4004芯片；此芯片工作電壓為3V，單片錄放時(shí)間為8～16min。芯片使用CMOS技術(shù)，內(nèi)含震蕩器、防混淆濾波器、自動(dòng)靜噪及高密度多電平閃爍存貯陳列。采樣頻率可為4．0，5．3，6．4，8．0kHz，頻率越低，錄放時(shí)間越長(zhǎng)，而音質(zhì)則有所下降，片內(nèi)信息存于閃爍存貯器中，可在斷電情況下保存100年，反復(fù)錄音10萬(wàn)次。
　　
　　微處理器采用ATMEL公司的AT89S52單片機(jī)，AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器。具有8k在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用ATMEL公司非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，于工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳*兼容。片上Flash允許存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，也適用于常規(guī)編程器。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I／O口線，定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，3個(gè)16位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器，1個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。
　　
　　此種裝置的鍵盤(pán)設(shè)置為4x4矩陣鍵盤(pán)，分別為數(shù)字鍵0～9、更正、確認(rèn)、乘號(hào)、刷卡、播報(bào)以及發(fā)送。各鍵的功能設(shè)置如下：數(shù)字鍵0～9作為站臺(tái)輸入和人數(shù)輸入，清除鍵為清除上一次按鍵輸入的記錄。確認(rèn)鍵是輸入站臺(tái)數(shù)和人數(shù)之后的確認(rèn)，按確認(rèn)鍵后在液晶顯示上可以顯示具體金額。乘號(hào)鍵是輸入站臺(tái)和輸入人數(shù)之間的一個(gè)識(shí)別鍵，在按完站臺(tái)數(shù)后，再按乘號(hào)鍵，然后按人數(shù)，則表示有幾人在該上述站臺(tái)數(shù)的站臺(tái)下車(chē)。刷卡鍵的作用在于得到金額數(shù)之后利用裝置的非接觸式IC卡的讀寫(xiě)模塊從IC卡上扣除具體的金額，實(shí)現(xiàn)對(duì)公交卡的讀寫(xiě)。播報(bào)的功能是播報(bào)站臺(tái)，以及需要下車(chē)的人數(shù)。按“數(shù)字+發(fā)送”則表示在該站臺(tái)上車(chē)的人數(shù)，該人數(shù)就是售票員需要收費(fèi)的人數(shù)。同時(shí)在按下“發(fā)送”鍵的同時(shí)也觸發(fā)了無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給站臺(tái)。
　　
　　3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
　　
　　系統(tǒng)的軟件程序主要包括鍵盤(pán)輸入軟件系統(tǒng)，單片機(jī)處理系統(tǒng)，無(wú)線收發(fā)軟件系統(tǒng)。鍵盤(pán)輸入系統(tǒng)通過(guò)信息的采集，將信息傳送到單片機(jī)處理系統(tǒng)，單片機(jī)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的處理，將需要的信息反應(yīng)在液晶顯示模塊，和語(yǔ)音播報(bào)模塊。同時(shí)也將鍵盤(pán)輸入的信息進(jìn)行處理，將有用的信息通過(guò)無(wú)線傳輸發(fā)送給站臺(tái)，站臺(tái)可通過(guò)接收到的信息發(fā)送給下一站臺(tái)。這樣可以對(duì)整個(gè)公交車(chē)運(yùn)行的過(guò)程進(jìn)行信息的統(tǒng)計(jì)，以便公交公司對(duì)公交車(chē)進(jìn)行合理的調(diào)度。
　　
　　此種裝置還具有長(zhǎng)時(shí)間統(tǒng)計(jì)區(qū)間客流量的功能，根據(jù)每次乘客的上車(chē)站數(shù)以及下車(chē)站數(shù)信息，每次乘客的乘車(chē)區(qū)間信息都將被累加記錄在裝置內(nèi)。
　　
　　這種裝置主要依靠鍵盤(pán)模塊輸入信息，鍵盤(pán)模塊的軟件程序如下：
　　
　　通過(guò)表1可以清晰地了解公交車(chē)行車(chē)過(guò)程中車(chē)內(nèi)的狀況，公交車(chē)人流量zui大的是在中間的幾站，而上車(chē)和下車(chē)人數(shù)zui多的也在中間的幾站。通過(guò)接口將信息輸出到計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行分析，長(zhǎng)時(shí)間的乘客乘車(chē)區(qū)間統(tǒng)計(jì)有助于公交調(diào)度和公交線路規(guī)劃。同時(shí)對(duì)公交出行人數(shù)，狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，可以分析出各個(gè)站臺(tái)的上車(chē)人數(shù)，了解到各個(gè)站臺(tái)的需求。使用這些數(shù)據(jù)的記錄和統(tǒng)計(jì)，通過(guò)非線性算法分析，甚至可以分析出某天，某個(gè)時(shí)段的路況、擁擠程度和是否有交通事故的發(fā)生。
　　
　　4結(jié)束語(yǔ)
　　
　　這種手持式的公交車(chē)收費(fèi)裝置，很大程度上優(yōu)化了現(xiàn)在收費(fèi)方式一刀切的不合理之處，對(duì)各種乘客特別是近距離出行的乘客提供了很大的便利。同時(shí)對(duì)車(chē)內(nèi)信息的統(tǒng)計(jì)和反饋，對(duì)在公交站臺(tái)上的乘客有很好的提醒和預(yù)報(bào)作用，公交司也能合理的分析和處理數(shù)據(jù)。