摘要：
随着我国经济的发展，我国城市公共交通车辆越来越多，为了提高城市公共交通车辆的管理效率，文章结合物联网技术设计了城市公共交通车辆管理平台，该平台由信息感知层、信息处理层、信息传输层、信息应用层四部分构成。
关键词：
物联网技术；RFID；公交车辆
0引言
随着我国社会经济和城市建设的发展，导致我国的城市交通处于一种极为严格的考验之中，目前，城市拥挤等问题已经对我国城市经济的发展产生了严重的制约，成为了发展过程中的通病。城市交通问题不止出现在我国，世界上很多国家也面临着同样的问题，为此，国内外的城市交通规划师等专家学者对此问题展开了一系列研究与讨论，实现了对相关理论与实践的丰富，取得了一定成果，通过现代化的信息技术对城市交通设施进行管理，能够在很大程度上提高城市交通设施利用率，对以信息化为基础的城市交通秩序进行有效的维护，对于城市交通问题的解决极为有效，因而得到了世界范围内的认可。文章主要对城市公共交通车辆进行研究，基于物联网技术对城市公交车辆进行管理，提高城市公共交通车辆的管理效率。
1物联网概述
1.1物联网定义
物联网英译为theInternetofThings，简称IOT，它对互联网进行延伸与扩展，属于物物相连的泛在互联网范畴。物联网对RFID、传感感知、全球定位系统等多种先进技术进行集成，遵循相关协议的规定，在物与物之间进行信息识别交互以及智能化处理。
1.2物联网核心技术介绍
对国内外的研究成果进行综合发现物联网的技术体系分成感知技术体系、通信与网络技术体系、应用技术体系三部分，如图1所示，其中感知技术体系包括RFID技术、GPS技术、传感器感知技术；通信与网络技术体系包括互联网技术、无线传感器网络；应用技术体系包括云计算、图像识别及其他智能处理技术。①RFID技术。RFID（RadioFrequencyIdentification）技术，即为电子标签，主要包括射频识别标签、信息读写器以及天线三个部分。②GPS技术。GPS（GlobalPositioningSystem）技术，其主要功能是实现对物体的定位。主要包含三个组成部分：卫星、地面控制系统GPS信号接收机。③传感器感知技术。传感器感知技术（SensingTechnology）其工作原理为：通过传感器感应收集信息，并通过关联关系模型等手段对信息进行辨别、分类，以实现对信息的感知。④互联网技术。互联网技术（InternetTechnology，IT）是一种信息技术，包括三个层面：一是主机和通信设备硬件层，用于数据的存储、处理和传输；二是各种软件；三是使用各种信息的应用，譬如间接辅助决策。⑤无线传感器网络。无线传感器网络（WirelessSensorNetwork，WSN），又称传感网，具备数据采集、处理以及信息传输多个功能，通过汇聚节点经由网络将网络覆盖区域传感器获取的信息传输给用户。⑥云计算技术。云计算技术（CloudComputing）的实现原理为：基于网络，将庞大的计算处理程序拆分，通过多部服务器，进行系统搜寻、计算分析，完成对以亿计海量信息的处理。
2城市公共交通车辆信息管理系统结构设计
城市公共佳通车辆信息管理系统采用物联网技术，通过该网络平台可以实时查询公共交通车辆信息，对行车安全、运营服务等进行监管，并对客流量进行统计。
2.1信息感知层
信息感知层包括NFC（近场通讯）、RFID（无线射频）、GPS卫星信号接收、Zigbee无线通信、CAN总线等技术对信息进行感知，通过摄像头获得车厢内部的乘客信息、车辆车牌号信息，通过RFID标签对车辆和人员标识信息，通过GPS获得车辆定位信息，通过IC卡获取乘客的电子钱包信息；通过车辆传感器获得车辆运行状态信息和驾驶员操作的信息。
2.2信息处理层
获得信息之后，需要对这些信息进行计算和加工，如通过计算空间定位信息，得到车辆的经纬度信息；通过车辆传感器获得驾驶员操作的信息，是否和乘客聊天、开车过程中是否打电话等及车辆的开关门、刹车、行驶速度等信息；对IC卡进行密钥验证，对于摄像头获得的图像信息则根据处理芯片进行图像分析和识别。
2.3信息传输层
信息传输层主要是通过4G移动通信网络、GPRS、WIFI等通信网络在指定的通信节点，将已经处理的信息数据传输到后台应用系统。
2.4信息应用层
2.4.1执法稽查管理
执法稽查管理该子模块主要对出租车、公共汽电车及从业人员进行管理。通过RFID读写器、IC卡读写器等执法人员可以对车辆的运行状态、是否为套牌出租车、驾驶员是否具有从业人员资格证、运行车辆是否具有运输证等这些行为进行处理，严加处理不具备从业资格人员，促进城市交通业的健康发展。车载稽查系统部署在交通执法车内，固定稽查系统一般安装在收费站、卡口，当车辆经过时可进行识别。此外，还可以使用出租汽车防伪顶灯技术以提高执法效率。
2.4.2运力投放监管
实现对城市公交车、出租车、电轨车等的运力投放监管，尤其是对上下班早晚高峰的运力投放情况进行分析。通过监测车辆到站信息、首末班车发车信息，得到运营计划完成情况、线路班次兑现率等指标数据，更好的安排城市公交和电轨车的运营投放计划。通过出租汽车企业出车率、出租汽车规定地点到达次数的运行监测，实现对出租车运力投放的监管，向重点客运枢纽的城市客运供给提供支撑，对年度、季度等相关指标数据进行汇总计算，以此对出租车企业做出评价，发放运营牌照。
2.4.3服务及行车安全监管
通过对公交车辆车内环境、出租车车内环境、车外行车环境、驾驶员情况等的监控，结合电子地图，安装GPS设备，车载摄像头、行驶记录仪等装置，实时获取车辆信息，通过无线通信技术将采集的信息传输到监控平台，实现对公共汽电车、出租汽车等车辆异常状态、危险驾驶行为的监管，包括车辆急转弯、紧车辆急制动、车辆超速行驶、驾驶员抽烟、车辆带速开关门等，可作为企业服务质量评价、从业人员诚信监督的重要依据。此外，还可以借助GIS技术，将车辆的位置信息生动直观的呈现在用户面前，结合电子地图使用，实现对受控目标的动态调度和管理。
2.4.4公交IC卡信息处理
公交IC卡信息处理主要是针对公交科的充值、购买等服务与IC卡费用结算、刷卡信息处理等。通过RFID技术办理IC卡，并将乘客信息、充值信息等存储在IC卡中，车辆安装刷卡机并实现与公交管理系统的信息交互，当有乘客刷卡时，自动对信息进行处理，结算费用，实现IC卡智能收费，同时将获得信息传输至后台管理系统，设置卡内余额定值，如果刷卡时，卡内余额低于设定值，则提醒乘客充值。
2.4.5公共信息查询
公共信息主要是为大众提供城市公交车、出租车、公交线路及公交车站等信息的查询服务，同时还设置投诉与监督窗口，如果乘客在乘车过程中存在不满意的地方可以进行在线投诉，并对车辆的运营服务进行监督，提出相应的意见，同时，借助于GPS技术、无线传感器网络技术等的集成应用，获得车辆信息，在电子站牌语音、路外信息显示屏、电子站牌等辅助设施向乘客驶向、驶离站点车辆信息。此外，针对出租车的预约功能，该平台还可以实现车辆的智能预约，平台通过出租车停靠点辅助电子信息显示屏为乘客预约的车辆信息，或通过短信方式为乘客相关服务信息。
2.4.6客流统计分析
实现对公交车、出租车及车辆拥挤度的统计分析，通过红外客流采集器、站台闸机、车载刷卡机等实现对乘客的上车人数、下车人数、乘客刷卡等信息的动态监测，在此基础上计算重点线路客流量、节假日客流量、早晚高峰客流量等情况，如果客流量超出设置的阀值实现自动报警，形成重点区域客流量分布图，为公车线路优化提供依据。
3城市公交信息管理系统实现
3.1车辆信息识别
系统对RFID标签予以选用，同时，利用UCODEHSL芯片，该芯片具有性价比高、使用寿命长、体积小、不需要电池、可靠性高等优点，它是一种专用的非接触式无源智能电子芯片，由于其使用寿命较长，无需经常更换，降低了系统实施投入成本，并且该芯片还可以实现数据的高速双向传输。由于车辆信息较多，在传输信息时可能会发生信息冲突的情况，该芯片中所用到的防冲突与冲突仲裁技术十分先进，能够向数据的有效与准确传输提供保证。公车识别的操作距离需要维持数米之远，芯片能够对0-10m范围内的内容进行读写，适应速度低于6km/h。在公车信息识别系统中，需要设置2个电子标签，利用特殊的工艺，将其放于公车车牌以及公车路数标志之中，对车辆及车辆的线路信息进行保存，实现公交车辆的唯一性与准确性识别，进而精准地提供车辆行驶的具体信息。
3.2总站点信息控制管理
借助现有的公用通信网以及卫星网等基础性质的网络设备与设施，采集到的车辆信息能够得到及时的传送，进而生成网络信息资源，并经由网络层执行相应的整合操作，最终形成一个具有互联互通特征的大型智能网络。在后台的管理系统中，网络内的监测信息会得到即时的管控，管理系统会将各行驶车辆的具体状况在最短的时间内给各个对应的候车站点。网络会对总站点的信息进行与传递，由于信息具有针对性与实用性的要求，基于这一层面的考虑，总站只需向车辆未到达的站点公交车行驶信息即可。在对总站点进行信息管理之时，需要以整个城市全部公交车的信息为管理对象，数据量十分之大，这就对数据的良好处理以及快速传递提出严格的要求，以对信息的实时予以实现。
4结束语
随着物联网技术的发展，它的应用越来越广泛，为人们的工作和生活带来了便利，基于物联网技术，以城市公共交通车辆为对象，对其展开管理工作，采用电子标签、摄像头以及IC卡等电子化工具，借助于物联网进行公共交通车辆行驶过程中乘客人数的详细与准确数据获取，以在最短的时间内向候车乘客提供详细的公交车量相关信息。通过对该系统进行应用，市民能够在更大程度上缩短对即将到站公交车信息予以了解的时间，接受系统的有效帮助，进而做出合理、合适乘车方案与乘车路线的最佳选择，为自己的乘车之行节约时间，更加便利地进行公交车出行的选择。毋庸置疑，若想要在大范围内对该系统予以应用，电子标签的成本与编码规范、物联网应用所需遵循的一系列标准与规范和网络传输实时性问题等都是必须得到更加深入考虑与研究的问题。
作者：谢魁元 单位：福州公交集团马尾惠民巴士有限责任公司
参考文献：
[3]罗杰.基于无线传感器网络的交通信息系统研究[D].武汉：武汉理工大学，2010.
[5]袁建清，修建新，王泽彬.基于GPS/GIS/GPRS技术的动态车辆调度系统设计与实现[J].哈尔滨师范大学自然科学学报，2010，26（6）：67-70.•99•
