公交站牌设计报告书工业设计毕业论文.doc

公交站牌设计报告书学校： 学院： 姓名： 学号：指导老师： 公交站牌设计方案一、 摘要二、 关于公交站牌设计调查三、 公交站牌设计构思四、 设计人群调查五、 参考作品六、 电子站牌功能规划七、 设计初步方案八、 设计说明九、 最终方案选定十、 最终方案效果图十一、 设计总结摘要随着时代的进步，时代的发展，人们的生活水平的不断提高,对于身边的事物，质量要求也随着变高，特别对于服务行业和出行的便捷等等要求变的更加的高了。随着国内大中城市的高度发达，城市的不断扩张，人口的不断增多及车辆的不断增多所带来的不便，堵车是常有的事，公交车的使用渐渐的受到的人们得青睐，越来越多的人选着公交车的出行，上下班，上下学。随之而来对于公交车系统的服务也暴露出了各种各样的问题。所以需要更好的公交站亭，站牌的呼声越来越高。利用卫星定位监控管理系统对公交车辆进行调度管理已经被普遍采用, 韩国和日本是全球移动定位业务应用最为广泛的国家, 韩国和日本的移动运营商和业务提供商已经逐步建立了比较完善的、基于位置的业务基础设施, 移动定位产业价值链日益走向完善, 移动定位业务已经渗透到了社会生活的各个方面, 呈现规模化增长的态势, 美国FCC 早在1996年就颁布了一个行政性命令E911, 强制要求构建一个公众安全无线网络。近几年来, 国内两大移动运营商积极进行移动定位业务试验, 相继推出基于不同技术的移动定位服务。随着城市建设和公交事业的飞速发展, 公交企业为提高自身的管理水平、公交车辆的运行效率、降低能源浪费, 运用高科技手段对企业进行管理被提到重要的日程上来, 目前广州、北京等地智能交通管理系统已快进入实施阶段。在武汉市, 公交系统在第一步实行了IC 卡收费的基础上, 引入智能公交调度指挥管理系统的课题摆到了公交企业领导面前, 一种实用的智能公交调度指挥管理系统包含:( 1)车载终端分系统: 完成车辆定位和报警;利用GSM 网进行通讯; 车内自动报站和广告信息显示等;( 2)公交中心调度管理分系统: 实时将各车辆的定位信息显示在控制大屏幕上; 以短消息向乘客发布跨线路、跨区域公交车辆运行情况; 发布广告信息; 车辆管理系统汇总等;( 3)电子站牌分系统: 显示公交车辆预计、准确到站时间; 行车情况; 以短消息向乘客发布本线路公交车辆运行情况; 显示公益信息及广告信息。本文重点介绍智能公交调度指挥管理系统中电子站牌分系统的设计与实现方法。2􀀁 电子站牌的基本功能行车信息和公益广告发布。在每个车站设立一块电子站牌, 它由3- 4 个行车信息显示屏和一块广告信息显示屏组成, 其中广告信息显示屏仅在乘客教多的大站才有。电子站牌基本功能如下:( 1)向乘客实时交替显示到达该站的某一条线路的某一趟公交车离到站的情况, 还可便于公交系统内部管理;( 2)显示即将到达前面几个站的时间, 如果出现车辆堵塞情况, 以便及时调整乘车路线;( 3)广大乘客或加入公交系统通信网的会员,他们利用手机、PDA 等通信设备还能接收到所选定的某一条线路的某一趟公交车将到达某车站的时间, 使乘客有更多的􀀂 知情权 , 方便乘客选择最佳时间出行;( 4)电子站牌的广告信息显示屏, 显示天气预报、即时新闻等各类公益广告, 出租商业广告信息;( 5)具有时间显示屏, 准确显示标准时间。 公共交通具有个体交通无法比拟的强大优势，优先发展城市公共交通系统是解决大、中城市交通问题的最佳途径。近年来， 城市公交系统的智能化已成为公共交通研究领域的主要方向。国内现有试运行的智能公交系统大部分都采用GPS全球定位系统进行定位， 同时采用GPRS网络进行数据传输。车载GPS模块可以实时获取位置、方向、时间等导航定位数据， 然后通过车载GPRS模块将数据传至监控中心， 从而实现车辆的定位和监控。监控中心则可将车辆的实时信息或公告信息通过电子站牌的GPRS模块发送给电子站牌，以估算到站时间和距离， 然后显示在电子站牌上。尽管现有试运行的智能公交系统定位覆盖面广、精度高， 可以实现车辆的全范围定位和监控。但在实际运行过程中， 仍然存在以下不足：GPS信号在隧道和高架桥等环境下会存在盲点；运行中需将GPS信息通过GPRS发到监控中心， 再由监控中心通过GPRS发送显示信息给电子站牌， 因此运营费用较高；GPRS模块价格昂贵， 公交车数量众多且都必须安装GPRS模块， 硬件成本高；不能实现公交车与站牌的通信， 也不能实现提前报站等服务。系统总体方案由于城市面积较小， 道路集中， 公交线路密集， 电子站牌间距大多在500米左右， 因此，监控中心没有必要对公交车进行实时全范围的监控， 而只需知道公交车的站牌区间范围便可大致定位。为吸取现有智能公交系统方案的优点， 克服其缺点， 并结合城市自身特点， 本文把ZigBee短距离无线通信技术引入到智能公交系统中， 对国内现有试运行的智能公交系统普遍采用的GPS定位、GPRS信息传输的方案进行了数据传输方式的改进。本系统主要由公交车终端、电子站牌终端和管理监控中心服务器三部分组成。公交车终端可根据车载GPS模块实时定位公交车的位置信息， 并与各个站牌的位置信息进行对比， 当其到达某个站牌时， 公交车自动语音报站， 同时用LCD屏显示到站信息。电子站牌终端和公交车终端可通过ZigBee短距离无线通信网络进行通信。公交车可实现提前报站。当公交车到达某个站牌后， 便把自己的车辆信息、状态信息等打包发送给站牌。电子站牌收到管理中心的信息后， 便将公交车的位置信息显示在站牌的电子地图上。管理中心服务器和电子站牌终端可通过GPRS无线通信网络进行通信。电子站牌终端通过GPRS模块的无线联网， 以对收到的公交车信息进行处理并重新封装， 然后发送到无线网络中。服务器端一般是连接Internet的PC机， 可通过TCP/IP协议接收互联网上的信息， 同时可向电子站牌终端发送运行线路上公交车的实时位置信息和公告信息。服务器可通过数据库进行信息的管理和查询， 以方便公交公司的管理和调度。3.关键字：站牌 4.设计原理：给公交站牌上装上显示屏、选择乘车区间的装置、发射装置、接收装置；公交 车上同样也装上显示屏、发射装置、接收装置；通过该装置能够帮助乘客与司机之间进行信息的交换，（乘客在站牌上选择目的地；发射装置将信号发射给将要到站的公交车，让司机更早的知道该站是否有乘客上车；因为乘客在上车前已经设置好了目的地，公交车上的语音报站器则可提示司机及乘客该站是否有上下车的乘客，如果既没有上车的也没有下车的乘客，司机则可在该站不停车，公交车驶过站牌后；发射装置消除该路站牌的乘车信息；这样就节省了时间；同时在缓解交通拥堵上起到一定的作用）。 5.设计目的：通过此装置可以让公交车司机更早的知道下一站是否有乘客上下车； 如果在该站即没有乘客下车也没有乘客下车公交车则在该站不停车，这样不仅节约了时间和燃油；在一定程度上也缓解了交通拥堵。关于公交站牌的设计调查调查结果：一位小朋友希望公交牌上能注上拼音，因为她不认识太多字，拼音可以帮助她更好地乘车；那位年轻人希望注上英语，这样外国人也可以方便地坐车，他还希望站牌能显出一些青春活力，不要死气沉沉；中年人认为应该将站牌制成电子站牌，智能化的；而那位老人只是希望站牌的字大一些，让老年人看清楚，有语音提示的更好。深圳已开始使用电子站牌，电子站牌分四部分：顶部写着站名；下面是液晶电子屏幕，滚动发布途经该站点的公交车线；第三部分是用LED发光二极管显示的电子线路图，可实现公交行车的动态显示，以红蓝灯光反映线路车辆分布站点，电子站牌中部的小电子显示屏每显示一个公交车线路，红蓝灯就亮起来；第四部分则是延袭老站牌的做法，安装用中文书写的小站牌。还需装上GPS定位系统，只有装上了GPS，才能实现信息传递和互通。 天津市公交车站首次了出现盲道。专为盲人设计使用的公交站牌首次在津问世，并预计率先在马场道沿线使用。此举让天津成为了全国首批率先拥有盲文站牌的城市。 郑州目前有，条主干道共有公交站牌个，规划设计个。现有个公交候车亭（棚），规划增加个。站牌、候车亭将增加照明设施，并设置乘车地图、线路图。 传统公交站牌：功能改进建议： 1.我们还发现需要在站牌的旁边立一个盲文站牌，让盲人也可以乘坐公交车。 2.站牌如果的新站牌架采用不锈钢架，版面用胶片，并涂上不沾液涂料，就会被称作都市“牛皮癣”的小招贴广告经日晒后水洗自然脱落，不留痕迹。 3.我们认为站牌最好是电子的，利用液晶电子屏幕，滚动发布途经该站点的公交车线，这样也便于乘客晚上察看站牌。功能设想： 4 1.如果经济上允许的话，可以在站牌处设置交互式触控显示屏，乘客可以根据自己的需要察看乘车线路。乘客也可以通过键盘输入要到达的地点名称，计算机会立即将最佳乘车方案显示在屏幕上。 2.还要装上GPS定位系统，只有装上了GPS，卫星不断的把公交车的运行位置发送到站牌的接受装置上，通过显示屏可以看到目前公交车在本条线路上的移动位置，预先知道公交车到达站点时间。公交站牌设计方案构思 “乘客通过电子站牌就可以随时了解自己想要乘坐公交车的具体运行位置，减少了候车时的被动性，也实实在在地方便了园区居民的出行！”每个站牌需要多一块装有监控摄像头和可以显示线路信息的电子站牌。并采用GPS卫星定位技术，可以精确地实时显示车辆到站信息。除此之外，在安装了电子站牌的车站和部分公交线路上还配备了监控摄像头，而设在园区公交公司的监控中心，也可以实时看到车站和公交车内的画面，并根据客流情况调配车辆。另外，根据计划市区的智能公交设计定位人群调查针对全体市民，解决市民的乘坐公交车、出租车不方便问题，为西安市民设计出符合人机工程化得汽车站牌。（一）参考作品（一）参考作品（二）参考作品（三）参考作品（四）参考作品（五）参考作品（六）设计草图草图一：草图二：草图三：草图四：草图五：设计初步方案Rhinoceros模型图整套图：主视图：侧视图：俯视图：设计说明方案一：此公交站牌设计简单，占用空间小，站牌内容比较醒目，市民们可以很方便的看到站牌上的内容，并在等车时不易发生拥挤。方案二：此公交站牌设计比较大气，第一眼看上去很稳重。可以显示比较多的公交线路内容，适合在公交车辆来往比较密集的站点安放。最终设计方案选定 本系统覆盖整个城市的公交系统，采用局域范围内组网技术进行信息传输,在一个城市的公交运营中心搭建一个中心监控平台,每个公交站牌安装一个基站, 这些基站用来与配有RFID定位卡的公交车进行数据传输,实现实时跟踪定位。基站与中心平台远距离我们采用成熟的GPRS传输技术,实现快速费用低的运作方式. RFID定位卡与基站之间我们采用无线射频技术进行数据传输, 距离100200米,采用此技术灵活性强、综合成本低，性能稳定,且不会产生任何费用，实现目前真正的无费用信息传输。如果说互联网实现了人与人、人与信息、人与系统的融合，那么，物联网就进一步实现了人与物、物与物的融合，使人类对客观世界具有更透彻的感知能力，更全面的认识能力，更智慧的处理能力。物联网技术，从感知层到网络层，再到应用层，将扩展到智能交通、工业生产、精准农业、公共安全监控。系统介绍：RFID智能公交电子站牌系统为最新研制开发的全新智能化电子站牌产品，后台集成了RFID射频识别系统、视频监控系统、公共信息发布系统三大主流系统，公众在等候等待过程，可以通过电子站牌的LED公告屏获悉所搭乘的距离本站最近的车辆的位置，合理安排自己的出行计划。同时，LED可以作为文字广告屏，公众可以了解到当前最新的娱乐节目预告、广告促销、气象信息、股市行情、旅游线路、日期、政府公告等等，充实公众候车等待时间。电子站牌的实时视频监控功能，充分了解了该电子站牌的人流量和车流量，既方便指挥中心合理调度车辆提供数据信息，又给扒窃分子以有力震慑和提供取证依据。电子站牌设备按工业标准设计，具备良好的抗干扰能力，防雨防潮能力。系统结构：电子站牌无非像一个电子中介一样具有两大主要功能：收集路面的人流车流信息，将其上传给调度中心供其决策;接收到信息后将其显示在LED显示屏上供等车的乘客参考。作为整个系统的“大脑”后台的调度系统则负责接收所有路面采集信息设备上传的信息，对其进行分析，根据路面交通状况决定是增调车辆还是调开车辆距离等，并通过电子站牌的LED显示屏向乘客发布信息。系统组成：本系统包括车载定位器、电子站牌、调度台、移动中心服务器、通讯服务器、数据存储服务器和信息发布服务器等七个部分。下面对系统中主要部分的功能进行详细说明：1、车载定位器：我们可以在原来的GPS系统上增加RFID射频识别技术，公交车可将GPS信息、公交车的ID信息(在阅读器接收信号范围内)和车辆运行状态信息通过GPRS信道发送到移动中心服务器。2、GPRS基站阅读器：当公交车到达GPRS基站阅读器时，自动读取公交车的ID 信息，同时上传到服务器上，进行记录和比对。3、电子站牌：被动接收通信服务器的信息，进行解析，显示距离本站牌最近(一辆或两辆)公交车的位置信息。(可根据需要选择安装摄像头、LCD显示屏，LED显示屏、太阳能充电设施)4、调度台：访问调度信息服务器，获取当前最新公交车辆运行状况，为工作人员提供调度方案选择的依据。5、移动中心服务器：移动中心服务器完成两个工作：1)接收车载定位器数据，重新打包通过Internet发送给通讯服务器;2)接收通讯服务器的数据，通过GPRS信道分发到相应的电子站牌。6、通讯服务器：通讯服务器主要完成2个工作：1)接收移动中心的数据，进行解析，维护当前车辆运行状态信息链表，并将相应信息发送到数据存储服务器，更新数据库;2)计算距离各站牌最近公交车辆的位置，通过移动中心发送到相应电子站牌。7、数据存储服务器：存储公交运行状态信息、路线信息以及人员信息，为调度信息服务器提供最新据。8、信息发布服务器：访问数据存储服务器，获取信息，为每个站的LCD提供信息发布服务。9、图像监控服务器：通过摄像头来采集当前的车流量和人流量并发送到中心服务器，监控中心人员根据具体需求来协调调度车辆。10、太阳能供电：如考虑到能源的使用，实现绿色环保，站牌可使用太阳能供电。在站牌的顶部安装太阳能电池，多余的电能则会储存到蓄电池里。一般日照强度大的季节可以维持使用，并且同时在蓄电池里储存可供十五天左右使用的电能。(可选)系统功能：1、电子站牌信息显示屏上显示离本站最近的车辆的当前位置。2、中心电子地图具有车辆、路线、道路等有关数据的查询功能。3、电子站牌可提示该线路的始、末车发车时间，预计从发车点到达该站的时间;并可发布路况信息、广告信息等。4、电子站牌的LCD屏可直接播放节目，让等车的人观看精彩节目。平时可以发布多媒体信息。也可以播放多媒体广告，广告的运营就是一项增值服务，可以选择一些商业性的广告，提高公交企业服务水平的同时，也可以增加公交企业的运营收入。可以播放公益性的广告，对于提高城市形象是再好不过的举措。必要的时候发布政府的通告以及紧急公告信息。(可根据需要增加)5、电子站牌可以作为报警点，电子站牌有视频监控摄像头和报警按钮。在按报警按钮后，自动接通报警电话，同时视频摄像头自动开始录像，后台人员可以通过摄像头实时查看现场情况，通过紧急通话器与现场人员进行通话。6、电子站牌的摄像头，可以作为交通监控摄像头，对公交车的日常营运情况、车辆进站秩序和驾驶员行车作风实时监控。项目前景：公共交通是市民首选的不可或缺的交通方式，是重要的城市基础设施，是关系国计民生的社会公益事业。而推进智能公交建设是当前公共交通发展的战略选择，是公共交通提高管理水平，提升服务质量的必然选择。公交电子站牌代表城市公交信息化发展的方向，是一个城市电子信息化的标志。作为该项目的应用企业城市公交公司应该从企业本身的实际情况出发，和科研部门探讨好该项目适合自己企业的可行性方案，作为一种城市形象的代表，将该系统设计得更科学化，人性化，便民化，更契合公交可持续发展的理念。 LED屏显示车辆在路上的情况。显示公交车辆预计、准确到站时间; 行车情况; 以短消息向乘客发布本线路公交车辆运行情况; 显示公益信息及广告信息。本文重点介绍智能公交调度指挥管理系统中电子站牌分系统的设计与实现方法。电子站牌基本功能如下:( 1)向乘客实时交替显示到达该站的某一条线路的某一趟公交车离到站的情况, 还可便于公交系统内部管理;( 2)显示即将到达前面几个站的时间, 如果出现车辆堵塞情况, 以便及时调整乘车路线;( 3)广大乘客或加入公交系统通信网的会员,他们利用手机、PDA 等通信设备还能接收到所选定的某一条线路的某一趟公交车将到达某车站的时间, 使乘客有更多的􀀂 知情权 , 方便乘客选择最佳时间出行;( 4)电子站牌的广告信息显示屏, 显示天气预报、即时新闻等各类公益广告, 出租商业广告信息;( 5)具有时间显示屏, 准确显示标准时间。GPRS网络通信设计电子站牌收到公交车发来的信息后， 将通过GPRS-DTU发送到监控中心， 然后由监控中心将所有公交车发来的信息通过Internet发送给站牌。GPRS DTU有透传模式、AT+i命令模式、自动IP注册模式、远程维护和流控五种模式。在系统的电子站牌终端中， DTU将使用透传模式与服务器进行信息的交互。通过透传模式可将电子站牌异步串口通信转换成基于TCP/UDP协议的网络通信。其主要目的是通过串行通信的简单设备实现在IP网络上的通信， 而数据格式不发生任何改变。这一点非常重要， 由于数据格式在经过DTU前后均不发生任何变化， 由此， 电子站牌原有的设备及软件不用作任何升级， 就可直接应用。DTU的透传模式可使电子站牌客户端在发起通信请求时， 使DTU必须与服务器建立网络连接。也就是说， 电子站牌下位机与服务器进行数据传输时， 首先是电子站牌下位机要与DTU设备的串口相连， 在DTU进入透传模式后自动被调用， 并与服务器建立网络连接， 当网络连接建立后， DTU将自动完成串口到网络通信的转换， 以便所有数据可透明地在服务器软件与电子站牌下位机之间双向传输。服务器与电子站牌终端通信可通过套接字socket 来实现。首先在服务器上建立一个监听Socket对象， 并绑定在一个固定端口上， 然后，每当电子站牌客户端发送一个SOCKET连接请求，服务器端就会新开启一个线程， 并在其中创建一个socket与电子站牌客户端的socket通讯， 直到电子站牌客户端程序关闭， 该线程结束， 然后服务器主线程的socket在应用程序退出时关闭。通过多线程的Socket程序设计， 可以实现一个服务器与多个电子站牌客户端的通信。通过电子站牌，可以大大方便广大乘客乘车。乘客在车站最想知道的就是下一趟车何时到站，车上是否拥挤，坐上车多久能到目的地。这些都可以通过电子站牌和监控中心，通过光纤的等方式进行信息交互，通过站牌的显示设备呈现给乘客。1、场站视频监控：可以通过安装与电子站牌上的摄像头，将车站的实时视频抓取到监控中心显示。2、公交车进站预告：利用电子地图的测距功能以及车辆的实时定位功能，进行当前车辆到站点的距离测算，根据车辆反馈的当前时速以及以往同时间该路段的平均时速进行测算，完成车辆距离站点的距离显示以及到站时间的预告。3、车上载客情况预报：可以根据即将进站车辆发送到后台的载客情况，向等车乘客预报车内拥挤情况，预测座位情况等。4、路面情况实况：可以依靠从交管部门获取的路面拥堵情况，向等车乘客介绍本路线车辆的行驶情况，以便乘客选择乘坐。5、远程管理广告播放功能：可以接收无线数字发射网的数字电视信号，或使用 3G 带宽进行远程视频文件的传输，再利用远程管理的功能控制文件的播放来实现远程广告或新闻播放的功能。6、电子站牌基本信息维护：可对电子站牌的相关信息进行添加、修改、查询、删除操作。电子站牌的信息包括：设备型号、名称、位置、SIM 卡号、承载 公交线路等信息。总结设计总结公交站牌是市民们在日常生活中经常要用得到的东西，设计出好的公交站牌会为广大市民提供很大的方便。作为一名工业设计师，要设计出符合人机工程学的产品，但是在设计公交站牌这种室外环境内的物品，要将工业设计理念与环境设计思想理念相结合，要想成为一名优秀的设计师，就必须要将所有的设计知识相结合，然后设计出令广大市民满意的产品