基于ZigBee的公共交通信息平臺系統設計

摘要：隨著(zhù)我國的城市發(fā)展速度越來(lái)越快，城市交通擁堵現象日益惡化，交通擁堵?tīng)顩r嚴重成為我國大中型城市面臨的共同問(wèn)題，為了解決這個(gè)問(wèn)題，本文將ZigBee技術(shù)應用于智能公交系統。通過(guò)試驗及測試可以得出，該系統能夠保證傳輸數據準確、及時(shí)的到達目的節點(diǎn)，提高公交車(chē)輛的定位精度，滿(mǎn)足目前公交系統的運行狀況，具有一定的應用價(jià)值。
關(guān)鍵詞：智能公交系統；ZigBee；CC2430／CC2431；終端節點(diǎn)

近年來(lái)，隨著(zhù)我國的城市發(fā)展速度越來(lái)越快。城市人口數量和市民擁有的私家車(chē)數量逐年遞增，使得城市交通擁堵現象日益惡化，交通擁堵?tīng)顩r嚴重成為我國大中型城市面臨的共同問(wèn)題，而擁堵?tīng)顩r造成的市民乘車(chē)難的問(wèn)題困擾著(zhù)每個(gè)人，同時(shí)帶來(lái)的環(huán)境污染現象也十分嚴重。
根據國內外對車(chē)輛定位技術(shù)的研究總體水平可以得出，目前現有的定位技術(shù)都有自身的優(yōu)缺點(diǎn)。通過(guò)目前對車(chē)輛定位技術(shù)的研究可得知，最佳的方案是選擇多種系統的數據信息融合之后根據適當算法從而得到一定意義上的最佳解決方案。目前城市發(fā)展迅速，人們對公共交通的依賴(lài)越來(lái)越強，對交通服務(wù)質(zhì)量水平的要求越來(lái)越高，如果能將公交車(chē)的到站信息和車(chē)輛信息及時(shí)準確的通知給候車(chē)的人們，將對緩解上下班高峰期時(shí)候車(chē)站人員擁堵的情況起著(zhù)重要的作用。通過(guò)安裝在公交候車(chē)站牌上信息提示系統將會(huì )向候車(chē)的人們提供即將到站的車(chē)次到站時(shí)間和車(chē)上的人員情況，同時(shí)還可以知道下一班車(chē)的大概到站時(shí)間，這樣就能使要候車(chē)的乘客可以根據自己的需求提前的做好準備，為乘客出行提供方便。

1 系統設計方案
該系統采用ZigBee無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，及時(shí)、準確的將公交車(chē)輛的具體位置反映到公交調度站計算機系統并及時(shí)發(fā)布到行車(chē)路線(xiàn)站點(diǎn)，使乘客與調度人員能夠對當前線(xiàn)路上的公交車(chē)的行駛狀況和分布情況有所掌握。乘客能夠了解當前車(chē)輛的行駛信息；調度人員能夠根據車(chē)輛的實(shí)時(shí)運行數據合理安排和調度。當發(fā)生突發(fā)事件時(shí)(如堵車(chē)、車(chē)輛損壞等)調度中心可以做出更加合理的調度安排，并且能夠有效的避免公交司機出現早退的現象。
智能公交系統能夠根據車(chē)輛的位置與車(chē)輛的平均速度估算出到達下一站的時(shí)間。公交車(chē)輛的位置信息通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò )傳送至公交站牌并通過(guò)電子顯示屏展示給乘客，使乘客隨時(shí)了解所要乘坐的車(chē)輛信息；同時(shí)位置信息通過(guò)ZigBee節點(diǎn)問(wèn)的轉發(fā)最終傳送至調度中心，供調度人員調度與分配車(chē)輛。本系統中應用車(chē)輛定位跟蹤技術(shù)，能夠了解線(xiàn)路上的客流分布情況，為制定行車(chē)時(shí)刻表提供依據，同時(shí)，能夠有效解
決公交車(chē)輛運營(yíng)現狀，提高車(chē)輛管理水平。

2 系統硬件設計
智能公交系統下位機硬件平臺由CC2430／2431芯片、網(wǎng)關(guān)系統、無(wú)線(xiàn)參考節點(diǎn)和定位節點(diǎn)組成，并采用無(wú)線(xiàn)定位機制對正在行駛的車(chē)輛進(jìn)行定位并對定位數據進(jìn)行采集與轉發(fā)。
2．1 ZigBee無(wú)線(xiàn)定位單片機CC2430／CC2431
CC2430／CC2431芯片是在CC2420芯片架構基礎上開(kāi)發(fā)完成的，在芯片上整合了微控制器、內存和ZigBee射頻前端，如圖1所示。主要由1個(gè)8位MCU(8051)、32／64／128KB可編程閃存、8KB的RAM、模／數轉換器(ADC)、定時(shí)器(Timer)、AES128協(xié)同處理器、32 kHz晶振帶休眠模式定時(shí)器、看門(mén)狗定時(shí)器、掉電檢測電路、上電復位電路和21個(gè)可編程I／O引腳組成。