基于ZigBee的公共交通信息平臺系統設計

摘要：隨著我國的城市發展速度越來越快，城市交通擁堵現象日益惡化，交通擁堵狀況嚴重成為我國大中型城市面臨的共同問題，為了解決這個問題，本文將ZigBee技術應用于智能公交系統。通過試驗及測試可以得出，該系統能夠保證傳輸數據準確、及時的到達目的節點，提高公交車輛的定位精度，滿足目前公交系統的運行狀況，具有一定的應用價值。
關鍵詞：智能公交系統；ZigBee；CC2430／CC2431；終端節點

近年來，隨著我國的城市發展速度越來越快。城市人口數量和市民擁有的私家車數量逐年遞增，使得城市交通擁堵現象日益惡化，交通擁堵狀況嚴重成為我國大中型城市面臨的共同問題，而擁堵狀況造成的市民乘車難的問題困擾著每個人，同時帶來的環境污染現象也十分嚴重。
根據國內外對車輛定位技術的研究總體水平可以得出，目前現有的定位技術都有自身的優缺點。通過目前對車輛定位技術的研究可得知，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。目前城市發展迅速，人們對公共交通的依賴越來越強，對交通服務質量水平的要求越來越高，如果能將公交車的到站信息和車輛信息及時準確的通知給候車的人們，將對緩解上下班高峰期時候車站人員擁堵的情況起著重要的作用。通過安裝在公交候車站牌上信息提示系統將會向候車的人們提供即將到站的車次到站時間和車上的人員情況，同時還可以知道下一班車的大概到站時間，這樣就能使要候車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無線傳感器網絡技術，及時、準確的將公交車輛的具體位置反映到公交調度站計算機系統并及時發布到行車路線站點，使乘客與調度人員能夠對當前線路上的公交車的行駛狀況和分布情況有所掌握。乘客能夠了解當前車輛的行駛信息；調度人員能夠根據車輛的實時運行數據合理安排和調度。當發生突發事件時(如堵車、車輛損壞等)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輛的位置與車輛的平均速度估算出到達下一站的時間。公交車輛的位置信息通過ZigBee網絡傳送至公交站牌并通過電子顯示屏展示給乘客，使乘客隨時了解所要乘坐的車輛信息；同時位置信息通過ZigBee節點問的轉發最終傳送至調度中心，供調度人員調度與分配車輛。本系統中應用車輛定位跟蹤技術，能夠了解線路上的客流分布情況，為制定行車時刻表提供依據，同時，能夠有效解
決公交車輛運營現狀，提高車輛管理水平。

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、網關系統、無線參考節點和定位節點組成，并采用無線定位機制對正在行駛的車輛進行定位并對定位數據進行采集與轉發。
2．1 ZigBee無線定位單片機CC2430／CC2431
CC2430／CC2431芯片是在CC2420芯片架構基礎上開發完成的，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8位MCU(8051)、32／64／128KB可編程閃存、8KB的RAM、模／數轉換器(ADC)、定時器(Timer)、AES128協同處理器、32 kHz晶振帶休眠模式定時器、看門狗定時器、掉電檢測電路、上電復位電路和21個可編程I／O引腳組成。