基于RFID的城市智能公交系统设计

余红红

[摘 要]近年來，受道路空间资源和机动车辆持续增长限制，城市公共交通发展遭遇瓶颈，构建智能化、信息化公共交通系统，可有效提高公共交通运输效率，成为促进公共交通发展的有效手段。本文基于RFID技术的优势，结合公交车辆的运行特点和典型应用，设计了城市智能公交系统的结构及典型应用流程，构建了集多应用于一体的城市智能公交系统。

[关键词]智能交通；公共交通；交通管理；RFID

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.43.180

当前机动车保有量的持续增长导致交通拥挤问题频发，公共交通成为解决该问题的有效手段之一。但是随着城市交通网络和公共交通网络复杂性的提高，当前的公共交通发展已经不能满足居民出行交通需求，这就迫切需要构建智能公共交通系统，提高运输效率，降低资源能耗和成本，减少污染，使公共交通向着智能化、信息化的方向发展。本文利用RFID技术（无线射频识别技术），结合公交车辆的运行特点，建设集智能场站管理、智能公交调度、公交信号优先控制、智能公交信息服务等于一体的智能公交系统，对全面提高公共交通服务水平，促进公共交通发展，缓减城市交通拥堵问题具有重要意义。

1 基于RFID的城市智能公交系统的结构

RFID（Radio Frequency Identification） 即无线射频识别技术，是一种非接触式的自动识别技术。与其他自动识别技术相比，RFID具有多目标识别、识别距离远、移动识别、非接触识别、动态实时通信、应用安全稳定等优点。

根据RFID技术的特点，城市智能公交系统在体系结构上自底向上分为5层，即标签层、基站层、数据层、支撑层和应用层。其中标签层、基站层、数据层和应用层4层通过无线通信网络相互联系，支撑层主要是为数据层到应用层提供技术支撑。其结构如图1所示。

图1 城市智能公交系统的结构

2 智能公交系统典型应用流程设计

（1）智能场站管理。在公交场站出入口安装固定式读写器，用于读取公交车辆进出场站的状况。当装有电子标签的公交车辆进出场站时，读写器将读取并记录公交车辆的电子标签信息，并通过无线传输发送至后台服务器。后台服务器对采集到的车辆信息进行存储和处理，自动识别公交车辆合法身份，统一进行公交场站车辆管理，并限制其他车辆的驶入。智能公交场站管理实现了公交车辆的不停车自动身份识别和智能化车辆管理。

图2 智能场站管理子系统应用流程

（2）智能公交调度。智能公交调度通过设置于城市道路主要节点的固定式读写器，读取在道路上运行的公交车辆位置、客流量等信息，并通过无线网络传输到通信服务器。通信服务器对信息进行存储，并传输给数据处理服务器，信息加工处理后，将分析结果传输到数据库服务器。系统运营服务器从数据库服务器获取与公交车辆运行管理相关的所有实时信息，实现调度管理中心对公交运行车辆监控的目的，经过车载设备信息发布服务器与通信服务器，向公交企业或驾驶人发送调度指令。具体流程如图 3所示。

（3）公交信号优先控制。在距离交叉口100～300m范围内或者公交站点附近布置读写设备，安装有电子标签的公交车辆经过时，电子标签相关信息会被读取，通过近距离无线通信终端将申请信号接入信号机，判断是否给予公交车优先通行权，或者信号机再通过数据传输网络连接至后台交通信号控制中心，实现干道公交信号优先协调控制或者网络公交信号优先协调控制。此外交通信号控制中心还将与公交调度中心连接，及时交换车辆定位及调度计划、配时信息等（见图4）。

图3 智能公交调度子系统应用流程

图4 公交信号优先控制子系统应用流程

（4） 公交信息服务。公交信息服务子系统通过布设在主要道路上识别设备读取公交车辆及从业人员的相关信息，并通过无线网络实时传输到后台数据中心。一方面数据中心为公交调度提供数据支持，公交调度中心将最新的公交行车计划等信息反馈至数据中心；另一方面数据中心将最新的公交信息传输至公交信息服务中心，通过电子站牌、手机软件、服务网站、交通广播等方式将实时交通信息传递给公众（见图5）。

图5 公交信息服务子系统应用流程

3 结 论

本文在分析RFID技术特点的基础上，提出基于RFID的城市智能公交系统的结构，并设计了系统典型应用流程，为公共交通管理系统的智能化、信息化建设提供指导，在提高公共交通管理效率的同时，提升公共交通服务水平，促进公共交通发展。下一步有待继续研究RFID技术在城市交通管理领域更多方向的应用。

参考文献：

[1]朱昊，黄嘉乐，胡静，等.智能公共交通物联网管控终端的设计[J].电气电子教学学报，2013，35（5）：25-29.

[2]闫林，苏彦莽，宋涛，等.基于公交场站管理的超高频射频识别系统的设计与实现[J].计算机与现代化，2011（2）：167-170.