浅谈公交车自动报站系统设计

　　随着科学技术的不断发展、生活水平的不断提高，GPS技术也得到了空前的发展。GPS主要是不断接收同步卫星的信号并将其信号解析出相应的数据还原成为经纬度信号，根据经纬度信号则可以实现定位功能，传统的导航定位技术也是采用了该原理来实现。随着GPS的普及，成本也不断的降低，可以根据相应的技术来实现其扩展功能，如可以将其技术应用在公交车上。本文主要介绍根据GPS技术实现公交车的自动报站和调度，不需要人为的直接干预达到公交车系统自动运行的目的。本文主要是将微电子技术、自动控制技术、GPS技术、语音技术综合在一起实现一个智能化的系统。

　　国内外在智能公交车方面的研究早在20世纪初就开始，采用的技术不尽相同功能也各异。国内一些公交车系统主要采用的是人工干预电脑控制的方式实现智能报站等功能。其工作方式如下：在系统内部提前设置好上下路线对应站台的相关设置，司机师傅在行驶车辆的同时也必须时刻关注站台的距离，当车辆临近站台时则手动按下相应的按键实现报站功能^该种方式可以实现报站是毋庸置疑的，但是根据站台人员数量的不同、司机师傅的疲意程度、道路的拥挤程度都会造成站台的漏报、错报的现象，影响人们的出行和交通服务的质量，还有可能造成潜在的安全隐患。因此，新一代的智能报站系统的需求与日俱增。

　　智能语音报站结构设计：

　　GPS语音报站系统集合了全球定位系统技术、语音播报技术、显示提示技术于一体的综合技术，可以实现车辆的自动报站和自动定位，大大的减少的交通安全的出现和极大的提髙效率。采用GPS技术的主要原因是不管GPS制造技术还是解析GPS数据信息的算法技术都很成熟、安全性高、体积小、方便携带，采集信号后可以在各种显示电路上就其基本信息显示出来。本系统主要采用6H级别的GPS接收模块对卫星数据进行接收，以STC89C52作为主控芯片用于对GPS信号的解析，最终得出当前的位置、经纬度、时间、偏航角、速度、海拔、时间等信息。将解析出来的经纬度信息与单片机内部储存的地址信息不断对比，如果二者信号一直则启动语音播报动作。系统时刻采集GPS信号，根据解析出的GPS经纬度信息来判断汽车当前的位置信息，当汽车到达本站时则启动相应的语音电路和液晶显示电路以提醒用户达到目的站台。系统确保司机的正常行驶还设定了超速警告的电路，当汽车的行驶速度超过设定的值时，系统则会自动启动声光报警电路直到汽车的速度在安全行驶速度范围内警告信号才自动解除，使得系统更加安全可行的进行。

　　系统的总体方案：

　　目前，太空中一共有24颗卫星时刻向人类提供服务，这24颗卫星分别以55°的角度分布在地球上空20—200KM的轨道面上，卫星之所以这样分布的原因在于使得地球上的任何地方在任何时候都可以保证能够接收到至少6颗卫星信号的数据，以确保GPS快速准确的定位导航，一般卫星数量越多则GPS定位的速度、精度就越高，出现漂移问题就越少。这24颗卫星可以源源不断的向用户提供需要的数据，数据以广播式的方式散发出去，数据的类型是完全共享的所以能够减低很大的成本，不需要后期续费使用。

系统的硬件设备主要有单片机、电源模块、语音播报模块、GPS模块以及液晶显示模块，通过相关的技术来解决个设备之间的相互通信问题即主要是通过单片机来解析GPS接收来自卫星的数据来实现确定当前的经炜度、时间、速度等信息并通过液晶电路将其解析的数据及时准确的显示出来即完成自动报站和超速警告任务。执行的过程：通过GPS模块时刻接收卫星不断发送的数据，并根据四颗及以上的不同卫星信号经过单片机算法的处理后计算出当前的经纬度、时间、速度、海拔等信息，随后再由主控制器驱动相关的语音播报和液晶显示电路工作，实现自动报站和超速警告的工作。

该系统主要涉及的技术内容有：

　　(1)电源模块的设计。GPS接收模块不断接收卫星的数据，功率越大则信号越强、速度越快、精度越高，所以一个可靠的电源电路是保证系统正常可靠运行的前提。

　　(2)GPS模块的选择。由于GPS技术的不断普及GPS模块类型繁多，选择合适的GPS则成为重点问题，军品级别的GPS成本简直是个天价用户也是消费不起的;价格低廉的GPS则精度低、速度慢、抗干扰能力差。本系统通过对种GPS模块的研究和分析得出两款GPS模块类型能满足人们的日常使用即6M和6H类型的GPS。后者相对于前者则精度要高、速度快、抗干扰能力强，系统通过研究分析得出6H更适合全球定位系统的设计工作。

　　(3)液晶模块的选择。公交车自动报站系统的服务对象是百姓即希望每个人群都能容易接受，所以设计的显示电路应该是人们都认识的中文汉字，以便于人们阅读相关信良。

　　语音模块的选择。系统最为人性化的就是能够听到真人发音播报站台信息，为了能更好的突出人性化的特点、更好的还原真人的发音系统对语音电路的选择条件则更加苛刻。通过不断的测试发现市场上语音芯片ISD1730能够很好的还原语音信号，该芯片的失真信号小、播报语音信号强完全能够胜任公交车自动报站要求。

　　人们一般通过在便捷式设备上安装模块接收卫星数据最终达到导航定位的目的。GPS导航定位基本原理：GPS卫星实际上是向用户发送的是时间和卫星当前的信号，用户使用的GPS模块主要是接收其发送的相关信息，并通过一定的算法测量出卫星数据从发送到接收的延迟时间，同时根据卫星发送的信号解析出卫星到用户的距离。这就是为什么至少需要4颗以上包括4颗卫星信号才能定位成功的原因。

系统的创新点：

　　系统采用的是成熟的科学技术手段，利用GPS模块采集卫星数据解析出当前的位置信息，单片机接受数据信号实现自动播报站台信息提醒司机、乘客朋友准备停车下站，与此同时还可以自动的得出显示出当前站台的信息，实现声图并茂的显示出来，灵活方便扩展能力强、系统可移植性高，整个过程不需要人员的直接干预，保证司机可以专心驾驶车辆确保乘客的安全，提髙系统的可靠性能。

　　总结

　　针对文的智能控制系统能够满足公交车智能报站的基本功能，具有自动报站功能的同时还可以自动检测汽车的速度，超出安全速度时则能够启动声光警报信号提醒司机正常驾驶。确保车俩安全、可靠的运行。

　　综合国际的发展可以发现GPS技术伴随我们走过了几个世纪了，GPS技术的广泛使用，便捷式移动设备也得到了极大的普及，而在国内各行业中GPS技术还在起步阶段，因此对于推广GPS技术的产业化发展具有广泛的市场价值，GPS技术不仅仅能够使用在公交车报站、导航技术上，同时还可以进一步开发如可以开发出智能汽车的自动调度，根据汽车的行驶路径进行自动的调节来缓解道路拥挤的交通问题等。总而言之，GPS技术可以在各行各业的单位、企业中发挥巨大的作用，为人类文明建设贡献出无穷的力量。