基于PAC平台的公共交通候车管理系统的开发

南京交通职业技术学院 胡 凯

1.引言

目前国内旅客跨省市出行主要依靠公路、铁路和航空，尤其到了节假日，春运期间以及旅游高峰时段，此类公共交通在接待旅客方面的压力之大尤为明显。比如在汽车站或火车站，由于旅客数量庞大、车站工作人员分配有限，且他们的工作时间较长，劳动强度较高。在候车服务中难免会出现问题。比如检票疏漏，造成无票人员或不法分子进入候车室、不易察觉候车室里的旅客舒适度、缺乏对旅客的人性化关怀、对于一些紧急和突发事件的响应速度较慢等等。这些问题不但造成了候车旅客的不满，也影响了车站工作人员的工作热情和积极性。

本文通过利用GE PAC自动化平台设计一套公共交通候车服务管理系统，将自助检票、通道指引、室温调节、自助寻人寻物及照明管理等功能都集成于系统当中，从而解决上述在候车服务中存在的问题。不但能够提高旅客满意度，减轻工作人员的劳动强度，并且为未来公共交通候车管理的发展提供了参考。

2.系统功能

根据调研和分析，我们开发的公共交通候车服务管理系统具备如下五大服务功能，包括：(1)自助检票；(2)通道指引；(3)室温调节；(4)寻人寻物；(5)照明管理，其具体功能描述如下。

2.1 自助检票

为了防止候车场所环境混乱、人员复杂、难以管理的现象，工作人员要求乘客在候车管理系统电脑上输入车票上的编号或者身份证号，自助检票功能将会自动判定车票合法性和时效性，选择是否允许乘客进入候车室。这样既减少了候车服务人员的工作强度，也提高了乘客候车的便利性和灵活性，缓解了双方矛盾，提高了候车服务的质量。

2.2 通道指引

一般情况下，在公共交通候车场所中，功能性的通道相对较多，了解其具体的方位设置尤为重要，我们从便利性、安全性等方面入手，设置了三个常用方位的指引，分别是洗手间指引、问询处指引和逃生通道指引。顾客可以利用通道指引功能，启动指引系统，指引系统将发送指示信息，引导乘客进入正确的通道。尤其当候车场所内发生火情时，更能体现出通道指引功能的优势，可以节约宝贵时间，尽快找到逃生捷径，并方便火灾救援。

2.3 寻人寻物

此功能主要针对公共候车场所中的人员混杂、人流量大以及候车环境复杂等问题而设置的一个自助找寻功能。比如在候车区间内，父母和孩子失散、物品遗失等情况出现后，仅依靠传统的车站广播室，很难及时的发布通告，同时讯息传递的正确与否完全依赖播报工作人员。因此我们可以通过自助寻人寻物功能实现自动语音播报，及时的便利的播报各种求助信息，让求助者能够最快的得到反馈。

2.4 室温调节

室温调节功能的设计主要是从候车乘客舒适度的角度考虑的，由于候车场所一般空间较大，候车人员数量较多且空调出风口设置的数量有限，且有盲区。因此往往容易出现有的区域温度过高，有的区域温度过低的情况出现，不利于乘客的候车和休息。考虑上述问题，我们设置了空调出风口自动和手动启停，并增加了区域手动控制按钮。这样空调出风口既可以通过温度传感器检测的温度变化以及候车场所的人流量自动启停运行，也可以通过乘客自身的实际体感，手动启停运行。提高了室温调节的灵活性和人性化，提高了乘客舒适度。

2.5 照明管理

此功能的作用主要是在满足乘客正常候车的照明需求外，尽可能有效的管理和控制灯光，从而实现节能环保。其与室温调节功能类似，也可以实现自动启停照明和手动启停照明。其中自动启停照明是根据光照传感器和人流量大小而产生的综合判断来进行控制。手动启停照明是乘客根据实际需要手动启停灯光。此功能实现了节能环保和管理人性化的统一。

系统中上述的五种功能较为明显的改善了目前公共交通候车场所中普遍存在的一些问题，为今后候车管理的提高提供了帮助和借鉴。

3.系统组成

候车管理系统主要是由硬件系统和软件系统两部分组成，其中硬件系统主要包括PC、GE PAC以及外部传感器等。PC主要作为自助检票和寻人寻物等功能的人机接口，外部传感器主要实现室温调节和照明管理功能中的信号和数据采集。GE PAC是系统的控制中心，在这里进行数据处理、逻辑运算、输入处理和输出控制。软件系统主要由PME(Proficy Machine Edition)编程软件和字音转换软件构成。

3.1 硬件系统

3.1.1 PC

这里的PC指的是个人电脑(Personal Computer)或者是工控机。其配置只要能够满足系统中所需要运行的软件程序即可，其硬件要求一般为Pentium II 300MHZ或更高的处理器，Windows XP及以上操作系统，512MB以上内存，500MB以上硬盘空间等。

3.1.2 传感器

系统中主要用到了温度传感器、光照传感器和红外传感器。温度传感器是一种能够将温度信息转换成电信号的传感器，以热电阻和热电偶为常见，其主要检测室温信息的变化。光照传感器采用光电转换模块，将光照强度转化为电压值，再经调理电路转换为模拟量的电流信号输出，其主要检测候车场所的光线变化。红外传感器较为常见，其内部包括光学系统、检测系统和转换电路，主要用来检测候车场所的人流量变化。

3.1.3 GE PAC

本系统开发所使用的是GE FANUC公司研制的型号为RX3i的GE PAC(Programmable automation controller)系统。根据系统功能要求，主要选用了如下模块，包括机架IC695CHS012、CPU模块IC695CPU310、电源模块IC695PSD040、以太网通讯模块IC695ETM001、数字量输入模块IC694MDL645、数字量输出模块IC694MDL754以及模拟量输入模块IC694ALG600。

3.2 软件系统

软件系统中主要使用的是GE PAC的编程软件PME以及字音转换软件。其中PME可以用来组态PAC控制器、远程I/O站、运动控制器以及人机界面等。通过编程可以监视现场的输入信号，并根据用户的控制逻辑进行控制运算，最终实现对现场执行设备的控制。PME的软件编程主要是通过梯形图来完成的，在梯形图中包括了继电器、定时器、计时器、特殊功能指令系统等很多基本指令，从而构成一个完整的控制程序。字音转换软件是一个现成的windows环境下的应用软件，可以直接将录入的字符转换为音频输出，实现自助寻人寻物功能。

4.系统实现

4.1 功能原理图

图4 -1 功能原理图

4.2 原理描述

自助检票功能实现的原理较为复杂，它是通过利用PME软件建立PAC程序和PANEL仿真界面这两个Target来实现的，如图4-2。Target1主要是建立PAC模块软件组态信息以及T型图程序的编写等内容。Target2主要是利用触摸屏PANEL编辑器和在线仿真功能实现人机对话。

图4-2 PME树形图

图4-3就是利用PME软件编辑的车票信息数据库建立界面。在这个界面中，候车工作人员将某一时间段的车票信息录入到Numeric Data Entry对话框中，在确认无误后，点击下方的Confirm按钮，此时一个基本的车票信息数据库就建立好了，工作人员可以根据需要进一步补充和完善数据库的车票信息。

图4-3 车票数据库建立界面

乘客想要进入候车室，就要使用自助电脑检票功能，其界面如图4-4所示，乘客在Numeric Data Entry对话框中输入自己车票的相关信息后，点击右侧的Check按钮，系统将会自动开始比对乘客录入的信息与数据库的信息是否一致。如果信息一致，下方的提示框中会提示Pass，同时闸门打开，允许乘客进入。否则将会提示Refuse，拒绝通过。

图4-4 车票信息检验界面

通道指引是将三个按钮开关分别接入数字量输入模块IC694MDL645上的I1、I2和I3端子，并依此在软件中分配地址I0001、I0002、I0003。在按下标示了不同通道名称的按钮后，经过PAC的逻辑运算，分别触发输出模块IC694MDL754上的Q1、Q2和Q3输出点，此时与其连接的相应的方位指示灯将点亮并闪烁，为乘客指明通道方向。

室温调节和照明管理两个功能都利用了传感器模块来检测环境信息，其中室温调节用到了温度传感器和红外传感器；照明管理用到了光照传感器和红外传感器。通过这些传感器采集到的温度信息、照度信息以及人流量信息，并按照如图4-5的工作流程进行程序运算和逻辑判断，最终自动的控制灯光和空调出风口的启停，在提高候车乘客舒适性的前提性下又实现了节能运行。同时它还可以根据需要对灯光和出风口进行手动控制，增强了系统的灵活性。图4-6是PME软件里的相应功能的T型图程序。

图4-5 室温调节和照明管理工作流程图

图4-6 T型图程序

5.结论

经过系统不断的改进和完善，基于PAC平台开发的公共交通候车管理系统能够将目前公共候车服务当中所常见的一些问题有效的减轻甚至消除，同时它也为其它公共场所的自动化管理和服务指明了发展方向，提供了技术参考。当然目前系统由于采用的平台较为单一，系统功能性和拓展性还有待提高，未来可以通过引入HMI技术，进一步完善和提升系统性能，这也将是课题今后进一步研究的重点。

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