[发明专利]公交车运行定位可视化系统及其方法与装置

说明书

一、技术领域

本发明是一种利用微功率无线扩频技术，共享无绳电话频道，以固定目标实现公交车的运行中的地理定位方法；是一种采用无线与有线通信方式相结合，实现公交车、公交站台以及公交车指挥调度中心之间的信息传输，以及公交车运行定位可视化的方法。属地理定位信息获取与处理领域。

二、背景技术

随着城市化进程的加速，城市人口大幅度增加，城市的交通问题显得十分突出。人们期待着经济、快捷的公交系统。而作为城市形象之一的公交车，就外观形象而言这些年已经有了很大的改进，数量也已经大幅度增加，但是其服务质量还有待进一步的提高。人们在公交站台候车时会经常发现，有时同一条公交线路上的几辆公交车几乎同时到站，有时候等半天也见不到一辆车到站，公交车安全正点长期以来就是市民关注的问题。

采用高新技术，实现公交车运行的监控指挥是目前很多城市努力的方向。目前，已有相关的专利，如专利号99217398.1“移动目标定位监控器”，利用GPS全球定位系统和GSM短消息/专用无线通信系统集成来实现公交的可视化指挥调度和乘客的可视化监督。利用该系统，公交车的指挥调度中心的调度员通过屏幕可以观察到各条公交线路上正在行驶的公交车辆位置，公交车驾驶员如遇堵车、坏车，可以通过无线通讯系统直接与调度取得联系，由调度员及时采取措施，保证运营秩序安全正点。该系统对公交车的指挥调度中心的调度员而言，如同千里眼，对乘客而言可以了解到公交车出行运力状况、估计自己的候车时间。

但是，上述系统要求在每辆公交车上都要安装GPS接收机和GSM收发器或无线通信设备，利用GSM短消息或专用的无线信道，建立公交车、公交站台和公交车指挥调度中心通信联系。这种方式常常出现两个问题，一是短消息的延时，严重时可能延时几分钟，甚至更长；二是当公交车指挥调度中心监控的公交车比较多的情况下，会造成信号通路阻塞，致使信号延时，这时在监控中心显示的公交车的位置可能与当时的实际位置相差很大，甚至几公里。这样，即使GPS测量的移动目标的位置精度可能很高，而监测中心所显示的位置精度则难以满足对公交车实时监控的要求。另外，由于GPS、GSM成本高，GSM短消息虽然每次成本低，但次数多了，运行成本也较高。所以基于GPS、GSM短消息/专用无线信道的公交车可视化系统的性能问题，以及建设成本和运行成本总量大，将阻碍公交可视化技术的推广和公交服务质量的提高。

也有使用无线与有线相结合来实现机动车地理定位的方法，如专利申请号98111625.6，电子地理信息定位方法及装置。其方法的可靠性低，采用DTMF的有线传输方式在车辆较多，数据量稍大时就无法使用。

三、发明内容

(1)本发明目的

本发明的目的是利用无线通信技术实现公交车在移动过程中的地理定位，采用无线扩频通信与有线电话线通信方式相结合，实现公交车、公交站台以及公交车指挥调度中心之间的信息传输及公交车运行定位的动态可视化。既满足公交车指挥调度中心对公交车的运行监控与指挥调度，又满足候车乘客及时了解线路上公交车的以运行情况。实现公交车运行定位系统构建和使用维护低成本，高性能，是解决未来城市交通信息化建设的重要手段。

(2)发明原理

本发明的无线扩频收发器，采用无需申请的微功率无线扩频通信技术，用其微功率发射半径一定的特点实现公交车的地理定位，即用布设公交站台上和在公交线路沿线的已知地理坐标的有线电话线点的位置来表示公交车运行到达的地理位置。采用共享的无绳电话频道的无线通信与有线电话通信方式相结合，实现公交车、公交站台以及公交车指挥调度中心之间的实时、准实时信息传输，在地理信息系统的支持下构建的公交车运行定位可视化系统。

(3)发明的方案

利用城市道路上已经布设的有线电话线，在公交线路上的站台上及站台之间每隔200m左右的道路旁，选用具有地理位置X、Y坐标的电话线点。

在公交车上，集成无线扩频收发器和数据处理器，数据处理器存储、处理与控制发送包括公交车编号、运行状况等公交车信息，同时控制接收和管理来公交线路沿线站台上和道路旁电话线点发来的固定目标电话线点的基础信息，包括电话线点的编号、地理坐标等。无线扩频收发器负责完成信息的无线传输。