基于GPS的公交车自动报站系统[1](精)
(完整版)基于GPS定位的公交车自动报站系统的设计毕业设计
目录摘要 (I)前言 (1)第一章概述 (2)1.1GPS国内外的发展形势 (2)1.1.1国外的研究现状 (2)1.1.2 国内的发展现状 (3)1.2 课题研究的内容及目标 (4)第二章整体框架及方案比较 (5)2.1系统整体框架结构图 (5)2.2单片机的选择 (5)2.3语音芯片的比较 (6)第三章系统的硬件研究与设计 (8)3.1各部分电路图 (8)3.1.1单片机的最小系统 (8)3.1.2 JHD162A液晶显示电路 (9)3.1.3 ISD1700S音频输出电路及按键电路 (10)3.1.4 GPS模块接口电路 (11)3.2 系统整体电路图 (12)第四章系统软件的研究与设计 (13)4.1主程序流程图 (14)4.2语音模块子程序 (14)4.3 JHD162A液晶显示子程序 (14)第五章系统校验 (15)5.1系统仿真 (15)5.1.2仿真实现流程 (15)5.2系统运行结果截图 (16)5.2.1开机界面 (16)5.2.2接收信号后 (17)第六章总结与展望 (22)6.1总结 (22)6.2展望 (23)致谢 (24)参考文献 (24)附录 (25)摘要智能公交系统是智能交通系统的重要研究内容，本论文设计了一种基于GPS定位的公交车自动报站系统，它利用GPS进行数据采集，获得车辆位置信息，并结合语音播放技术，根据公交车所处的位置进行自动报站、温磬提示等语音服务。
它可以彻底改变传统公交车语音报站必须由司机操控才能工作的落后方式，完全不需要人工介入，实现公交车报站的完全智能化。
该系统是以GPS定位技术为基础来实现自动定位，从而提供自动报站服务。
关键词：GPS；自动报站系统； AT89C51前言从1831英国人沃尔特·汉考克为他的国家制造出了世界上第一辆装有发动机的公共汽车起，到今天，公交车已经历经了将近200年的发展过程。
从最初的“闷罐头”到如今配套的空调系统；从专人售票到无人售票；从人工报站到半自动语音报站，公交车向着越来越人性化的方向发展。
基于GPS的公交自动报站系统设计毕业设计 精品
基于GPS的公交自动报站系统设计摘要公共车辆作为广大市民出行的主要工具，是城市肌体的动脉，交通系统虽然日益发展，但目前的智能交通系统大都用于商业运营车，尚未成功地应用于公交车辆，传统的公交系统依然占主要市场。
本论文研究并设计了一种基于GPS(Global Positioning System)定位的智能公交服务系统。
车辆利用GPS技术得到自身的定位信息来触发车载终端进行自动报站等服务，它取代了传统的人工按键报站的方式，并将这些定位信息通过GPRS传与调度中心并保持实时的联系，完成向调度中心汇报位置和车辆状况信息，接收和响应中心下发的命令。
调度中心再将定位信息分发给相应的电子站牌，电子站牌接到信息及时更新其显示信息，从而实现完整的自动化服务，它与广大驾驶员及乘客的生活息息相关。
首先智能公交服务系统是以GPS定位技术作基础来实现自动定位，从而实现智能自动化服务，本文详细介绍了GPS的定位原理等基础知识，但由于GPS定位受到一些地理环境等因素的影响，GPS有时会发生丢失，研究了一些补偿的方法。
然后对车载终端的硬件与软件进行了研究与设计。
它以C51微处理器为核心进行设计。
介绍了重要模块的硬件功能，阐述了选用器件的原则及本系统选用的重要器件，对单片机控制系统作了详细的电路设计。
软件设计采用C语言编程，根据实际的需要分析了系统的功能，介绍了主程序、重要模块及中断程序的设计，考虑了当自动报站失效时的传统按键报站方式，而且系统实现了机器自我学习的功能。
最终完成了系统的调试及安装，实现了软件平台，其操作方便。
关键词：GPS定位/单片机/报站/触发GPS BASED BUS-STOP AUTO-ANNOUNCE SYSTEMABSTRACTThe transportation system in China is experiencing rapid development．Even the IntelligentAutomaticTransportationSystemhasbeenappliedincommercialtransportationBut the public transportation system.which plays a major part in thecitytransportation service，is still running in the traditional way．In this thesis，an Intelligent Public Transportation Service System based on GPS(Global Positioning System)Technology is studied and designed, including the in-bus terminal and electronic stop board．In the system, a bus locates its position through GPS technology and triggers the in-bus terminal to work automatically, for instance，In this way, the system completes its work automatically．It close relates with the life most of drivers and passengers．Firstly, GPS technology as the basis of to implement automatic positioning and other intelligent automatic services．This part introduces in detail about GPS positioning mechanism，and also proposes some common ways of compensation for the possible loss when GPS is affected by geographic circumstance factors.Secondly, the study and design of the hardware and the software of in-bus terminal in IPTSS．key module and Interrupt program，which keeps traditional keystroke stop Reporting in case the automatic stop reporting system fails to work, and the design of the system which bears the capacity of self-learning．The final completion of the commissioning and installation of the system to achieve a software platform, it’s easy to operate.KEY WORDS：GPS positioning, SCM, news station, trigger.毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
基于GPS定位的公交车自动报站系统的设计
b经贸职业技术学院学生毕业设计（毕业论文）基于GPS定位的公交车自动报站系统的设计系别：机电系专业：应用电子技术（电子产品营销）班级：应电0832班学生姓名：超学生学号： 0801083240 指导教师：王倢婷王益2010年 12 月 19日目录摘要 (I)前言 (1)第一章概述 (2)1.1GPS国外发展形势 (2)1.1.1国外研究现状 (2)1.1.2 国发展现状 (2)1.2 课题研究容及目标 (3)第二章整体框架及方案比较 (4)2.1系统整体框架结构图 (4)2.2单片机的选择 (4)2.3语音芯片的比较 (5)第三章系统的硬件研究与设计 (7)3.1各部分电路图 (7)3.1.1单片机的最小系统 (7)3.1.2LCD12864液晶显示电路 (8)3.1.3 ISD4004 音频输出电路及按键电路 (8)3.1.4 GPS模块接口电路 (9)3.2 系统整体电路图 (10)第四章系统软件的研究与设计 (12)4.1主程序流程图 (12)4.2语音模块子程序 (14)4.3 LCD12864液晶显示子程序 (15)第五章系统校验 (16)5.1系统仿真 (16)5.1.2仿真实现流程 (16)5.2系统运行结果截图 (17)5.2.1开机界面 (17)5.2.2接收信号后 (17)第六章总结与展望 (21)6.1总结 (21)6.2展望 (21)致 (22)参考文献 (23)附录 (24)摘要智能公交系统是指智能交通系统重要研究容，此论文设计了一种基于GPS定位的公交车自动报站系统，它是利用GPS进行数据采集，从而获得车辆位置信息，并结合了语音播放技术，根据公交车所处位置进行自动报站、温磬提示之类的语音服务。
它可以改变传统公交车的语音报站必须由司机操控，否则工作的落后方式，可以做到不需要人工介入，从而实现公交车报站完全智能化。
该系统以GPS 定位技术作为基础来实现自动定位，提供自动报站服务。
基于gps定位的公交车自动报站系统的设计
武汉理工大学毕业设计（论文）基于GPS定位的公交车自动报站系统的设计学院（系）：信息工程学院专业班级：通信工程zy1101班学生姓名：***指导教师：***摘要公交车已经成为人们出门必不可少的交通工具，目前公交车上采用的公交报站系统是采用司机手动切换，一方面增加了司机的劳动强度，另一方面由于司机的误报或漏报，不仅会对公交运营产生很大的负面影响，而且会对乘客造成很多不必要的麻烦。
为此，研究公交车自动报站系统是非常必要的。
本论文设计了一种基于GPS定位的公交车自动报站系统。
系统主要由STC89C52单片机、语音模块ISD4004、GPS模块和LCD12864液晶组成，它通过GPS定位获得车辆位置信息，与单片机中预存的位置信息对比，分析车辆运行位置，当公交车到达某站点附近，系统通过语音芯片播放站点信息，并通过液晶显示，从而完成自动报站的功能。
本系统完全不需要人工介入，全程自动报站，而且大大提高了公交车报站的准确性和可靠性，提升了公交系统的服务质量，促进了城市经济的和谐发展。
关键词：公交报站；GPS；单片机；ISD4004；LCDAbstractBuses have become an indispensable means of transportation when people go out .The bus station reporting is using manual switch by drivers now .On the one hand, it increases the driver's labor intensity, on the other hand, it not only has great negative influence on public transportation ,but also will cause a lot of unnecessary trouble to the passengers due to the misstatement or omission of the driver.Therefore, research on automatic bus station reporting system is very necessary.This paper designs a kind of bus system which can automatically broadcast platform name based on GPS.System is mainly composed of STC89C52 single-chip microcomputer, the ISD4004 voice module, GPS module and LCD12864 LCD, it obtains from GPS vehicle location information,and contrasts with single chip microcomputer location information which has stored ,then it analysis the vehicle running status, and broadcasts information from a web server by voice chip,finally the platform information is displayed through the liquid crystal display (LCD),the function of automatically stops has completed.This system doesn't need human's intervention and reports the entire stops automatically, and it greatly improves the accuracy and reliability of the bus station reporting and improves the quality of service of the public transportation system and promotes the harmonious development of urban economy.Key Words:Bus station reporting;GPS;51 single-chip microcomputer;ISD4004;LCD目录第1章绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 选题目标 (2)1.3 选题意义 (2)第2章方案设计 (3)2.1 方案比较 (3)2.2 结构框图 (3)第3章硬件设计 (4)3.1 单片机最小系统 (4)3.2 GPS模块接口电路 (6)3.2.1 GPS卫星定位系统 (6)3.2.2 GPS模块描述 (8)3.3 ISD4004语音模块 (12)3.3.1 芯片描述 (13)3.3.2 SPI(串行外设接口) (15)3.4 LCD12864液晶电路 (20)第4章软件设计 (24)4.1 主程序流程图 (24)4.2 语音实现 (25)4.2.1 录音程序 (25)4.2.2 放音程序 (26)4.3 液晶显示 (27)第5章系统测试 (29)5.1 程序下载 (29)5.2 实物测试 (29)第6章总结 (35)第7章致谢 (36)参考文献 (37)附录A 主程序 (38)附录B GPS定位程序 (43)附录C ISD4004语音程序 (48)附录D LCD程序 (50)第1章绪论1.1选题背景随着经济的快速发展和城市人口的逐渐增多，汽车越来越普及，交通需求迅速扩大，公路变得越来越拥挤。
基于GPS的公交自动报站系统设计
［ 关键词 】 Ｓ Ａ Ｌ 双机通信 ＧＰ ＶＩ
１ 前 言 ．
近些年随着公交系统的发展 ，公 交报站 系统成为公交车辆不可或 缺 的组成部分 ， 是传统 的手动公交报站系统却有着诸多 的弊病 ， ： 但 如 按键会加重驾驶员的负担 ，分散 驾驶员 的注意力 ，为安全行驶留下隐 患； 公交司机会存在误报、 漏报甚至是不报 的情况 ， 给乘 客， 尤其是外地 游客带来不便【 于是在很多城市 ， ｊ １ Ｊ ｏ 一种基于 Ｇ Ｓ的 自动报站系统得 到 Ｐ 了 应用 。 基于 Ｇ Ｓ自动报站系统 的应用在一定程度上 ，解决了传统 的报站 Ｐ 系统 的弊端 ， 但是在高楼林立的都市 ， 也存在着很多 Ｇ Ｓ Ｐ 的盲区 ， 在这 些 区域 ， 自动报站系统会失灵 ， 以 ， 所 设计一种可 以进行 自动 、 手动任意 切换的公交报站系统成为研究 的 目的和重点。 ２系统硬件结构 ． 该系统将 Ｇ Ｓ Ｐ 模块获取的公交车经度和纬度 ，传给主机端的单 片 机， 由其判断是否到达预置位置并控制液晶屏显示。 到达预置位置后 由 主机通过 Ｔ Ｉ ｗ 来控制从机 ， 使从机在接到有效控制信号后 ， 控制点阵模 块 和语言模块进行显示和报站 ， 从而完整实现 自 动报站功能。自动报站 与手动报站的切换则 由从机中的按键进行选择。
科技信息
计 算机 与 网络
基 于 ＧＰ Ｓ昀公交自动报站系统设计
大连 民族 学院 杨再龙 赵仁 冉 肖 明 刘 英
［ 摘 要］ 本研 究设计 了一种公 交 自动报站 系统。该 系统使 用 ＧＰ Ｓ定位技术 ， Ｍｅａ６ 以 ｇ１Ｌ为核 心， 用 ＴｗＩ 利 协议 实现主机从机双机 通信 ． 主机控制的 Ｇ Ｓ的接 收单元和从机控制的报 站显示单元分 离开 来， 将 Ｐ 大大提 高了系统 的可靠性 ， 确保在 Ｇ Ｓ接收失效时， Ｐ 仍
公交车报站原理
公交车报站原理
公交车报站原理是通过电子设备来实现的。
每辆公交车上都安装了一个系统，其中包括一个定位设备和一个语音播报装置。
定位设备可以通过卫星定位系统或者其他方式，获取公交车的实时位置信息。
语音播报装置则可以根据这些位置信息，自动判断每个站点的位置，并按照预先设定的语音录音内容，在到达每个站点时自动播放相应的语音提示。
具体来说，公交车报站原理可以分为以下几个步骤：
1.定位：定位设备通过卫星定位系统或者其他方式，获取公交车的实时位置信息，并将这些信息传输给控制中心。
2.对比：控制中心将公交车的实时位置信息与预先设定的线路地图进行对比，确定公交车当前所处的位置，即下一个即将到达的站点。
3.语音播报：控制中心根据确定的当前位置，在数据库中找到对应的语音录音内容，并将这些内容发送给公交车上的语音播报装置。
4.播报：公交车上的语音播报装置接收到控制中心发送的语音录音内容后，按照预设的时机，在接近每个站点时自动播放相应的语音提示。
播报的音量和播放方式可以根据乘客的需求进行调整。
通过这种方式，乘客可以听到每个站点的语音提示，方便他们
掌握自己的出行情况，特别是对于外地或者陌生的乘客来说，更加方便准确地下车。
公交车报站系统可以提高交通运输效率，减少交通拥堵，提升乘客的出行体验。
公交自动报站开题报告
公交自动报站开题报告一、研究背景与意义随着城市化进程的加快和公共交通系统的不断完善，公交车作为城市出行的主要方式之一，其服务质量与效率直接关系到市民的出行体验。
公交自动报站作为提高服务质量的关键环节，其准确性和实时性对于乘客来说至关重要。
传统的公交报站方式依赖于人工操作，不仅效率低下，而且容易出错。
因此，开发一种高效、准确的公交自动报站系统具有重要的现实意义和应用价值。
二、研究目标本研究旨在设计并实现一种基于GPS定位技术的公交自动报站系统。
该系统能够实时获取公交车的位置信息，并根据预设的站点数据自动进行报站。
具体目标包括：1. 实现公交车位置的实时跟踪和定位；2. 建立准确的站点数据库，包括站点名称、位置等信息；3. 设计并实现自动报站算法，确保报站的准确性和实时性；4. 将自动报站系统与实际公交车进行集成，验证其可行性和实用性。
三、研究方法与技术路线1. 调研与分析：对国内外公交自动报站系统的研究现状进行调研，分析现有系统的优缺点，为本研究提供借鉴和参考。
2. 系统设计：根据研究目标，设计公交自动报站系统的整体架构和功能模块，包括GPS定位模块、站点数据库、自动报站算法等。
3. 开发与实现：利用相关开发工具和编程语言，实现公交自动报站系统的各个功能模块，并进行集成和测试。
4. 实验验证：将自动报站系统安装在实际公交车上，进行实地测试和验证，收集数据并进行分析，评估系统的性能和效果。
四、预期成果与创新点通过本研究，预期能够开发出一种高效、准确的公交自动报站系统，提高公交车的服务质量和效率。
具体创新点包括：1. 利用GPS定位技术实现公交车位置的实时跟踪和定位，提高了报站的准确性；2. 设计并实现了一种基于站点数据库的自动报站算法，能够根据实际情况自动调整报站时间和内容；3. 将自动报站系统与实际公交车进行集成，实现了从理论到实践的转化，验证了系统的可行性和实用性。
五、研究计划与安排本研究计划分为以下几个阶段进行：1. 调研与分析阶段（1个月）：对国内外公交自动报站系统的研究现状进行调研，收集相关资料和数据，为后续研究提供基础。
吕红叶基于GPS的嵌入式公交自动报站系统硬件设计
理工学院本科生毕业设计（论文）学院（系）：电子与电气工程系专业：电子信息工程学生：吕红叶指导教师：田思完成日期 2011 年 5 月理工学院本科生毕业设计（论文）基于GPS的嵌入式公交自动报站系统硬件设计Hardware Design of the Embedded Automatic Station ReportSystem for Bus Based on GPS总计：23 页表格： 3 个插图： 19 幅理工学院本科毕业设计（论文）基于GPS的嵌入式公交自动报站系统硬件设计Hardware Design of the Embedded Automatic Station ReportSystem for Bus Based on GPS学院（系）：电子与电气工程系专业：电子信息工程学生姓名：吕红叶学号： 94107062指导教师（职称）：田思（高工）评阅教师：完成日期：理工学院Institute of Technology基于GPS的嵌入式公交自动报站系统硬件设计电子信息工程专业吕红叶［摘要］随着国民经济的发展，城市交通拥挤和阻塞现象日趋严重。
城市交通问题已严重阻碍了城市居民生活水平的提高和整个城市经济的可持续发展，成为城市发展的瓶颈。
城市公共交通具有运载量大、运送效率高、相对污染少等优点。
开发和建设先进的公共交通管理系统以改善公交管理和提高服务的质量，引导市民选择公共交通工具出行，从而改善整个城市交通状况是解决城市交通问题的关键。
本文分析了国内外智能交通系统的发展现状以及GPS定位原理，提出了一种基于GPS的嵌入式公交自动报站系统，论文详细介绍了硬件电路设计的开发过程，并制定了测试方案对系统进行测试，最后对所做工作进行总结，指出了进一步的研究方向。
［关键字］嵌入式；GPS；智能公交Hardware Design of the Embedded Automatic Station ReportSystem for Bus Based on GPSElectronic Information Engineering Specialty Lv Hong-yeAbstract:As the national economy development，urban congestion and obstruction phenomenon has become increasingly serious. City traffic problem has seriously hindered the improvement of the urban resident’s living standards and the continuable economic development of the entire city．It becomes the bottleneck of urban development．Urban public transport has many advantages，such as throughput，high efficiency transport，relatively less pollution. It is the key to solve urban traffic problems that empoldering and constructing modem public transport management system to improve public transport management and the quality of the service．and guiding the choice of public transport travel，thereby improving traffic conditions throughout the city. In view of the present situation of the domestic and foreign public transportation system，automatic reporting station system for bus based on GPS technology is put in this paper. And there are details of the hardware design development process. And testing solutions are developed here to test the system. Finally，there are the analysis of the current work and suggestions for improvement．Key words:Embedded ；GPS；intelligent public transport目录1 引言 (1)1.1 论文选题的背景及研究意义 (1)1.2 智能交通系统的国内外发展现状 (1)1.3 论文章节安排 (2)2 基于GPS的嵌入式公交自动报站系统设计原理 (2)2.1 GPS系统 (3)2.1.1 GPS系统介绍 (3)2.1.2 GPS的定位原理 (3)2.1.3 GPS信息格式 (4)2.1.4 GPS的应用现状 (5)2.2 嵌入式公交自动报站系统 (6)2.2.1 基于GPS公交自动报站系统的原理概述 (6)2.2.2 基于GPS公交自动报站系统的误差分析 (6)2.2.3 嵌入式公交自动报站系统的优势 (7)3 系统硬件设计 (7)3.1 ARM公司及ARM芯片简介 (7)3.2 选择ARM微处理器的要求 (8)3.3 S3C2410X微处理器介绍 (8)3.4 系统硬件总体设计 (10)3.5 单元电路设计 (10)3.5.1 电源电路 (10)3.5.2 复位和时钟电路 (10)3.5.3 SDRAM／FLASH存储器 (12)3.5.4 串行接口电路 (12)3.5.5 JTAG接口电路 (14)3.5.6 USB接口电路 (14)3.5.7 触摸屏接口电路 (15)3.5.8 音频电路 (17)4 系统测试 (18)4.1 测试方案 (18)4.2 测试过程及结果 (19)5.总结与展望 (20)结束语 (21)参考文献 (22)致谢 (23)1 引言1.1 论文选题的背景及研究意义伴随着国民经济的飞速发展和城市化的不断进展，人口向城市集中，城市交通需求的总量急剧增长。
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基于 GPS 的公交车自动报站系统许连华,李学庆(山东大学计算机科学与技术学院,济南 250061摘要:介绍了由 GPS 接收器、工控机和音频输出设备组成的公交车自动报站系统的功能、组成原理和关键技术, 阐述了系统主要的硬件和软件设计方法。
关键词:GPS ;工控机;自动报站GPS Based Bus-stop Auto-announce SystemXU Lianhua, LI Xueqing(Department of Computer Science & Technology, Shandong University, Jinan 250061【 Abstract 】 The thesis analyses the function, the principles of composing and the key technology of GPS based buses’auto-announce system, alsothe hardware design and the software design are presented.【 Key words】 Global positioning system (GPS; Industrial Computer; Bus-stop announcer计算机工程 Computer Engineering第 31卷第 23期Vol.31 № 23 2005年 12月December 2005・工程应用技术与实现・文章编号:1000— 3428(200523— 0191— 02文献标识码:A中图分类号:TP2231 概述GPS 系统是由美国国防部开发的高精度卫星导航系统。
用户通过用户设备接收 GPS 卫星信号, 经信号处理而获得用户位置、速度等信息,最终实现利用 GPS 进行导航和定位的目的。
2000年以前, 民用 GPS 接收器的价格、实时定位精度都不能满足汽车导航定位的要求。
2000年 5月 1日,美国政府发布政府文告,正式结束实行了 10年之久的人为降低 GPS 精度的 SA (Selective Availability政策 , 利用 C/A码进行单点定位的精度由 100m 提高到 10~20m,这促进了微型民用 GPS 接收机的迅猛发展。
现在民用微型 GPS 接收器的价格和实时接收精度已经完全满足车辆导航定位的需要,为公交车自动报站系统的设计提供了条件。
GPS 语音自动报站系统,采用先进的卫星定位技彻底改变了传统公交车语音报站器必须由司机操控才能工作的落后方式,进站、出站自动播报站名及服务用语,准确、及时、完全不需要人工介入, 是公交车语音报站器的一项技术革命, 它将为公交车的管理人员和乘客带来福音,实现了公交车报站器的完全智能化。
目前,国内 GPS 语音自动报站系统处于试验阶段,仅有广州、青岛等几个城市有几条试验线路采用 GPS 语音自动报站技术。
2 系统体系结构和实现的关键技术基于 GPS 的公交车自动报站系统利用 GPS ,通过 GPS 接收单元接收卫星发送的信号确认车辆的动态位置 (经度、纬度、时间、状态等信息 , 与公交线路信息库中存储的车站的位置进行比较,根据预先设定的距离和规则向乘客通报车站和线路的语音信息;并且能把车辆运行的详细情况记录下来, 对公共汽车的运营状况进行全程监控并记录。
系统的组成模块见图 1。
按照功能可以划分为 3部分, 一是主控模块, 由一台工业计算机, 运行自动报站管理系统, 负责整个系统的控制和管理;二是 GPS 信息接收模块,用微型 GPS 接收机接收 GPS 信号获得车辆的位置、速度等即时信息;三是信息输出模块,包括运营信息存储模块用来存储运营信息、音频功放模块用来输出声音信息以及可选的信息显示模块,在必要的情况下进行信息的视频输出。
图 1 系统组成2.1 GPS信息的接收与处理GPS 选用微型 12通道 GPS 接收器, 可以同时接收 12颗卫星信号(只要能观测到 4颗卫星,就能得到观测点的三维坐标。
美国取消 SA 政策以后,一般微型 GPS 接收机的即时定位精度在 10~20m 之间,完全满足自动报站系统的需要。
目前市场上的大部分 GPS 接收模块都是通过RS232串口或者 USB 端口进行数据传输的。
这些数据包括经度、纬度、海拔高度、时间、卫星使用情况等基本信息。
依据这些基本数据,进行数据处理来取得当前车辆的坐标。
2.1.1 GPS通信的 NMEA0183协议目前 GPS 厂商遵循 NMEA0183协议提供串行通信接口, 串行通信参数为波特律 =4 800,数据位 =8位,停止位 =1位,无奇偶校验。
GPS 与电脑通信时, 一般通过串口每秒钟发送 1组数据。
实际导航应用读取GPS的空间定位数据时, 可以根据需要每隔几秒钟更新一次经纬度和时间数据。
NMEA 0183协议的信息定义比较复杂,编程时不需要了解 NMEA 0183通信协议的全部信息,仅需要从中挑选出需要的那部分定位数据。
其作者简介:许连华(1972— ,男,硕士生,主研方向:人机交互与虚拟现实;李学庆,教授、博导收稿日期:2004-12-06 E-mail :xulh100@余的信息可以忽略掉。
如果此时和卫星的通信正常的话,可以接收到的数据格式样如下:$GPRMC,204700,A,3403.868,N,11709.432,W,001.9,336.9,170698,013.6,E*6E数据说明如下:$GPRMC:代表 GPS 推荐的最短数据;204700: UTC_TIME 24h 制的标准时间,按照 h/min/s的格式; A :A 或者 V , A 表示数据 "OK" , V 表示一个警告;3403.868: LAT 纬度值,精确到小数点前 4位,后 3位; N : LAT_DIR N 表示北纬, S 表示南纬;11709.432: LON 经度值,精确到小数点前 5位,后 3位; W : LON_DIR W 表示西经, E 表示东经;如果当前没有和卫星取得联系,那么字符串的格式为 $GPRMC,UTC_TIME,V,...下面是一个接收不到卫星信号的例子:$GPRMC,204149,V,,,,,,,170698,*3A2.1.2串行读写 GPS 数据的实现Microsoft 公司在 Windows 中提供了串口通信控件 CMSComm ,用它可以很简单地利用串口进行通信, USB 端口通信和串口通信在程序实现上完全一样。
在使用它之前, 应将控件加在应用程序里面。
然后再用 ClassWizard 生成相应的对象,就可以使用它了。
控件 CMSComm 有很多自己的属性, 可以通过它的属性窗口来设置,也可以用程序设置。
SetCommPort :指定使用的串口 , 串口为 1和 2, USB 端口一般为 3和 4。
GetCommPort :得到当前使用的串口号。
SetSettings :指定串口的参数。
这里设置为”4800,N,8,1” ,以符合 GPS 接收器的要求。
GetSettings :取得串口参数。
SetPortOpen :打开或关闭串口,当一个程序打开串口时,另外的程序将无法使用该串口。
GetPortOpen :取得串口状态。
GetInBufferCount :输入缓冲区中接收到的字符个数。
SetInPutLen :一次读取输入缓冲区的字符数。
设置为 0时,程序将读取缓冲区的全部字符。
GetInPut :读取输入缓冲区。
GetOutBufferCount :输出缓冲区中待发送的字符数。
SetOutPut :写入输出缓冲区。
使用上述函数和属性就可以使用串口和 GPS 接收器通信了。
打开串口成功后,读取 GPS 传来的数据,分析取得的字符串,如果有 $GPRMC字段,就截取数据中的经纬度坐标和2所示。
图 2 串口读取 GPS 数据过程 UML 活动图2.2 公交线路数据组织与处理为了简单起见,采用了 Access 的 MDB 数据库存储道路交通数据,如果在大中城市,公交线路较多,并且需要存储城市的其它信息,如旅游景点、购物商场等就应该采用 SQL Server 等数据库来存储交通信息数据。
2.2.1 公交信息数据库设计公交信息数据库由 4个表构成:(1公交线路表 , 存储整个城市所有公交线路的信息,在运营的时候,可以选择任意一条线路运营; (2线路-车站表 ,存储每条公交线路对应的车站及其序号; (3车站信息表 , 存储每个车站对应的车站名称、坐标、语音信息以及其它与车站有关的信息; (4车站-线路表, 存储经过该站点的其它公交线路,以方便乘客换乘其它线路的车辆,详细的表结构和表之间的关系见图 3所示。
确定了运行线路之后,可以很容易根据表之间的关系找出该线路上的车站和每个站点上关联的公交线路。
2.2.2 上下行标志的确定在公交车运行过程中,需要确定该线路运行的方向,因为不同的方向需要预报不同的目的地。
由于可以通过 GPS 实时获得车辆当前的坐标,因此可以根据当前位置和下一刻的位置自动确定当前公交车运行方向。
如图 4所示,假设在某一时刻已经确定当前公交车位于站点 n 和站点 n+1之间,在下一时刻,如果公交车处于位置 A ,那么公交车处于上行方向,如果下一时刻处于位置 B , 那么公交车处于下行方向。
2.3 主控模块系统的主控模块采用通用的工业控制计算机,是整个系统的核心。
现在各种类型的工控机都比较成熟,这些机型一般都配备 ROC (RAM on CHIP 来替代硬盘, 运行 Windows98操作系统,可以在恶劣的环境中使用,完全满足系统控制的需要。
主控程序采用 VC6编写,通过 ODBC 连接数 MDB 据库。
2.4 信息输出模块信息输出模块包括运营信息记录模块、语音输出模块以及信息显示模块。
其中运营信息记录模块可记录下各站到站时间、各站发车时间、各站间最高车速等信息 , 可以上交到运营管理中心进行存储查询 , 也可以作为管理车辆和考核驾驶员的依据, 它是系统在运行过程中,把行车信息存储到一个固定格式的文本 (下转第 218页在某种情况下,为了预测特定市场特定农产品价格的走势,需要回顾该种农产品在该市场的价格变化规律。
本系统提供了此项功能,只要在客户端的数据查询语句中设置相应的时间段和选择欲查询的市场名即可实现。
如图 4显示了农业部公布的北京八里桥农贸市场从 2003年 12月 11日到 2004年 2月 6日西红柿价格变化规律。
为寻找大量数据所隐含的规律,需对其进行深层次的分析。
本系统客户端除提供上述可视化部件外,还提供能发现深层次规律的系列空间数据挖掘工具,如空间关联规则挖掘工具 [6]、空间分类规则挖掘工具和空间总体特征规则挖掘工具等。