公交站台改造施工方法.doc

公交站台改造公交站台改造施工方法5.6.15.6.1 智能公交电子站牌系统功能智能公交电子站牌系统功能（1）公交车辆实时到站预报站亭上部的显示屏将用于显示公交车辆的到站预报信息，包括线路预报、地点预报和时间预报。候车乘客可以直观清楚地了解到所等候车辆已驶达的站点、距离到达本站还要多长时间，缓解候车时的焦虑情绪。同时，候车乘客也能根据时间合理安排自己的等车计划。（2）即时信息发布显示屏也可用于发布各类公共信息，如新闻摘要、政府公告、天气预报、路况信息、财经简讯等。另外，如出现突发性灾害天气和突发性疫情等紧急事件，电子公交站亭将成为有效的政府紧急信息发布平台，第一时间发布信息，成为城市突发公共时间应急系统的组成之一。（3）移动智能监控站亭顶部的无线监控摄像头可以实时监控公交站台周边客流、车流和治安等状况，是数字公交站亭系统的特色功能之一。这不仅方便了交管部门进行交通管理疏导，也有利于公安部门进行城市治安监控和管理，构建以城市公交站台和公交场站为网点的城市交通与治安监控体系。（4）信息采集与显示转换自如公交公司可以根据系统实时采集的相关数据，通过后台信息管理中心，实时查看车辆运行所在位置。车载设备和站亭同属于信号采集和传送系统的一部分，能采集和传送车辆所在位置等具体数据，通过信息管理中心的电子系统进行处理后发布到站亭的显示牌上就变成了等车人所看到的信息。（5）多媒体信息服务平台多媒体公交电子站牌由于站牌主机通过网络可以连接到后台，并且后台可以实时接入互联网，因此通过该平台可以实现人网交互功能，例如以数字站亭为核心点的周边商业信息查询，如周边 1 公里范围内的餐厅、药店、娱乐场所、运动场所、士多店等各类增值服务信息，这样充分利用多媒体信息发布系统平台优势将数字站亭变成一个便民服务平台。图图 5.6-15.6-1 电子站牌示意图电子站牌示意图本系统主要由公交运营管理中心、多媒体视讯管理平台、智能电子站牌组成，智能电子站牌包括 LCD 显示屏、信息发布系统终端主机、4g 通信模块等连接到 INTERNET，通过互联网网络实现信息远程发布和管理功能。系统的结构如下图所示：图图 5.6-25.6-2 系统结构示意图系统结构示意图（6）公交站台显示屏人机交互界面智能触摸屏公交站牌，功能强大，不仅能告知市民所搭乘车辆的到达时间、距本站的距离，还可播送时政新闻、娱乐节目、气象信息、政府公告及与生活息息相关的一些便民信息。智能公交站牌除具备基本公交站牌功能外，还是一个公众信息发布平台和交通信息采集终端。市民可直观了解到本站车辆的上站信息，可利用触摸查询系统查询线路；可查找某一线路的起点、终点、首末班车时间、途径站点等；还可以输入某一个站点名称进行检索，系统会列出所有途经该站的线路；也可以输入出发地和目的地进行检索，系统可列出所有可直达的线路，如未找到直达线路则列出所有换乘方案，为使用者提供包括线路、途径站、换乘站在内的详细换乘信息，方便市民对自己的出行进行合理规划。市民在等候乘车的过程，通过电子站牌了解天气预报，公交线路调整等实用信息。5.6.25.6.2 电子站牌系统电子站牌系统工作原理工作原理（1）设备组成本系统主要由调度中心、电子站牌和车载设备组成。采用无线通信模式实现三者之间的信息传输，保证调度与司机之间的联系，以及向电子站牌发布车辆信息。系统设备总体结构图如下图 3-1 所示：图图 5.6-35.6-3 系统设备总体结构图系统设备总体结构图（2）设备工作原理公交车将其位置信息和到站信息通过无线模块及时的发给最近的电子站牌，电子站牌收到此信息后，将信息放入寄存器内并打包发给下一个站牌；再接力向下传递；最后包含了所有车站和公交车的信息被传送到调度中心。调度中心将收到的信息经过处理，再接力式的传回给各电子站牌，实现车辆位置的动态显示和车辆预计到站时间的显示；调度中心也可将调度信息通过站牌传给车载设备，从而实现公交调度的智能化。5.6.35.6.3 电子站牌系统硬件设计电子站牌系统硬件设计（1）LED 电子显示屏驱动显示电路显示屏分成屏体和控制器两部分，屏体的主要部分是显示阵列以及有行列驱动电路。根据安装环境的空间以及考虑成本造价，决定使用多大尺寸的显示屏，从而决定了显示模块的数量，这里以 8×8 点阵为例，模块单位为 256点阵，即需要 16 块点阵模块，如图所示。汉字一般是 256点阵，那么该屏可以一次显示 4 个汉字。VCC74 HC 15 474HC59574HC595A B C DDATACLKSTR图图 5.6-45.6-4 显示驱动电路显示驱动电路采用扫描方式进行显示时，分成两步，对于每行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个列驱动器，由单片机给出行选通信号，从第一行开始依次对各行进行扫描，对于列，根据各列所存数据，确定相应的列驱动器是否将该列与行接通，如果接通，那么该行该列的 LED 将亮，以同样方法进行显示全部各行都扫描一遍之后(一个扫描周期)，再从第一行开始，进行下一个周期的扫描。只要一个扫描周期的时间比人眼 1/25 秒的滞留时间短，就不会感觉出闪烁现象。显示数据从驱动芯片到显示模块是以并行方式传输的，但显示数据从单片机到驱动芯片是以串行方式传输的，由于串行传输的控制电路简单，设计容易，缺点是串行数据传输需要很长的时间，不过这可以由软件来弥补，也可考虑单片机的控制速度。显示驱动电路由 74HC595 组成。74HC595 输入端是 8 位串行移位寄存器，输出端是 8 位并行缓存器具有锁存功能。由于 CLK、LOAD 端相连，而数据线分开，这样在同一脉冲下，行列的数据可以同时进行传入，行列数据准备好后，启动 LOAD 信号使所有数据同时输出并锁存，这样的设计较之传统方法提高了 4 倍的速度，占用 I/O 口少，由于CLK，LOAD 引线较长，为避免线间干扰，在驱动 6 片74LS595 之后再加驱动芯片 74LS5244 以驱动下一级驱动电路。LED 显示屏驱动电路的设计，与所用控制系统相配合，通常分为动态扫描型驱动及静态锁存型驱动二大类。以下就动态扫描型驱动电路的设计为例为进行分析：动态扫描型驱动方式是指显示屏上的 4 行、8 行、16 行等 n 行发光二极管共用一组列驱动寄存器，通过行驱动管的分时工作，使得每行 LED 的点亮时间占总时间的 1/n，只要每行的刷新速率大于 50Hz，利用人眼的视觉暂留效应，人们就可以看到一幅完整的文字或画面。常规型驱动电路的设计一般是用串入并出的通用集成电路芯片如 74HC595 或 MC14094 等作为列数据锁存，以 8050 等小功率 NPN 三极管为行驱动，而以达林顿三极管如 TIP127 等作为行扫描管。如动态扫描型驱动方式是指显示屏上的 4 行、8 行、16 行等 n 行发光二极管共用一组列驱动寄存器，通过行驱动管的分时工作，使得每行 LED 的点亮时间占总时间的 1/n，只要每行的刷新速率大于 50Hz，利用人眼的视觉暂留效应，人们就可以看到一幅完整的文字或画面常规型驱动电路的设计一般是用串入并出的通用集成电路芯片如 74HC595 或 MC14094 等作为列数据锁存，以 8050 等小功率 NPN 三极管为列驱动，而以达林顿三极管如 TIP127 等作为行扫描管。如以单色点阵、16 行×64 列为一个基本单元，则需用 8 片 74HC595、16 个行扫描管，其工作原理为：将八片 74HC595 级连，共用一个串行时钟 CLK 及数据锁存信号 STR。当第一行需要显示的数据经过 8×8=64 个 CLK 时钟后将全部移入 74HC595 中，此时产生一个数据锁存信号 STR，使数据锁存在 74HC595 的后级锁存器中，同时由行扫描控制电路产生信号使第一行扫描管导通，相当于第一行 LED的正端都接高平，显然第一行 LED 管子的亮、灭取决于74HC595 中所锁存的信号；在第一行 LED 管子点亮的同时，在 74HC595 中移入第二行需要显示的数据，随后将其锁存，并同时由行扫描控制电路将第一行扫描管关闭而接通第二行，使第二行 LED 管子点亮以此类推，当第十六行扫描过后再回到第一行，只要扫描速度足够高，就可形成一幅完整的文字或图像。（2）显示屏主控制电路在控制领域 51 系列、PIC 系列以及 AVR 系列单片机是常用的微型控制器，每个系列都有自己的优缺点，在某些方面都有自己的长处。在具体的设计当中要综合考虑，如单片机的资源是否满足系统要求，系统是否有严格的速度要求，系统对控制器的抗干扰能力，硬件的加密性，外围电路是否简单，是否有比较齐全的成熟的开发、调试工具，如果要生产的话，则还要考虑价格和供货渠道等因素。5.6.45.6.4 控制器的比较及选型控制器的比较及选型PIC 系列单片机：PIC 单片机采用精简指令使其执行效率大为提高。PIC 系列 8 位 CMOS 单片机具有独特的 RISC 结构，数据总线和指令总线分离的哈佛总线（Harvard）结构，使指令具有单字长的特性，且允许指令码的位数可多于 8位的数据位数，这与传统的采用 CISC 结构的 8 位单片机相比，可以达到 2:1 的代码压缩，速度提高 4 倍。PIC 有优越开发环境。PIC 在推出一款新型号的同时推出相应的仿真芯片，所有的开发系统由专用的仿真芯片支持，实时性非常好。其引脚具有防瞬态能力，通过限流电阻可以接至 220V交流电源，可直接与继电器控制电路相连，无须光电耦合器隔离，给应用带来极大方便。PIC 以保密熔丝来保护代码，用户在烧入代码后熔断熔丝，别人再也无法读出，除非恢复熔丝。目前，PIC 采用熔丝深埋工艺，恢复熔丝的可能性极小。自带看门狗定时器，可以用来提高程序运行的可靠性。图图 5.6-55.6-5 现状公交站台现状公交站台图图 5.6-65.6-6 现状公交站台现状公交站台图图 5.6-75.6-7 公交站台对比公交站台对比图图 5.6-85.6-8 智能公交站台智能公交站台图图 5.6-95.6-9 智能公交站台智能公交站台图图 5.6-105.6-10 智能公交站台智能公交站台图图 5.6-115.6-11 智能公交站台智能公交站台图图 5.6-125.6-12 智能公交站台智能公交站台