基于B/S模式的传感网络的智能公交站牌系统

汪宁丽　张子娟

摘要：为了解决乘客在等候公交车时不了解车况，便于公交车调度中心统筹管理公交运行，方便乘客对特定路线、特定站台和日常生活的相关信息需求的获取，以及信息在系统内部高效传输与易于维护更新等，本文提出了一种基于B/S模式的传感网络的智能公交站牌管理系统，分别介绍了B/S模式和传感网络在智能公交站牌系统的应用以及智能公交站牌系统的设计和开发，实现了对公交车实时运行情况的实时显示以及公交站牌信息的智能化显示。

关键词：B/S模式；传感网络；智能；公交车；公交站牌；交通

中图分类号：G31 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）14-0085-03

Abstract： In order to solve the passengers waiting for buses do not understand the condition， convenient bus dispatching center and overall management of bus operation， convenient access to information related to a specific route passenger demand and specific platform and daily life of the acquisition， as well as the efficient transmission of information within the system with the ease of maintenance updates， etc.， this paper presents a smart bus transit management system based on B/S sensor networks ，introduced the B/S model and the sensor network in the design and development of applications of smart bus transit system and smart bus transit system， to achieve the intelligent real-time display of the bus real-time running situation and information of the bus stop display.

Key words： B/S model； sensor networks； smart； buses； bus stop； traffic

随着经济的快速发展，如今各大城市在迅速发展的同时面临着交通拥挤和道路堵塞等问题，公交车虽然具有经济便利和运输能力大的优点，在一定程度上可以有效地缓解城市交通压力。然而，传统的公交站牌一般只具有提示站点的作用，使在公交站牌等车的乘客对自己所要乘坐的公交车的即时信息一无所知，因此经常可能会出现乘客等车时间过长或者公交车已满而乘客无法上车等情况。近几年来，我国正在逐步地推进公交电子化和智能化的进程，并大力着手开发代表城市公交发展的高新技术，其中最为引人注目的是基于传感网络的智能公交站牌技术。它不仅能使公交车调度中心和乘客更加便捷地获取的交通信息，帮助乘客减少等车时间，还能及时疏散道路交通流量，将交通的整体状况引向理想的状态，在一定程度上也提高了道路的使用效率。

1 B/S模式在智能公交站牌系统的应用

随着Internet越来越广泛的应用，原来的基于局域网的众多企业逐步采用Internet技术构筑和改建自己的企业网，即Intranet.因此，B/S这样新兴的体系结构应运而生，并获得了迅速的发展，如今也有越来越多的企业也开始采用这种新型的体系结构开发新产品和服务。现今的智能公交电子站牌在采用 B/S模式的基础上，利用IIS作为信息发布服务器 ， 使用数据库SQL Server、辅助以ASP. NET为开发框架 ， 开发了一个基于 Web信息系统为主流平台。这种智能公交电子站牌系统能利用现有的各种网络资源，满足了信息发布的实时性、高效性、准确性的要求[1]。只要通过在客户机上安装浏览器即可访问服务器的响应模式运行整个系统。

为了准确了解公交车的运行情况，便于公交车调度中心统筹管理公交运行系统，方便乘客对特定路线、特定站台和日常生活的相关信息需求的获取，以及信息在系统内部高效传输与易于维护更新等，针对以上问题笔者开发了基于B/S模式的智能公交站台系统，将主要功能实现放置于服务器，站台站牌上安装浏览器以及感应器接受和传递数据，通过内部网络连接起来，实现电子公交站牌传递公交车位置信息给服务器，服务器将信息存储于本地数据库，当公交车信息发生改变时，数据库会发生相应更改，电子公交站牌定期从服务器获取特定信息。另外，每个电子公交站台可以放置公益广告，公交集团可以将不同位置，不同路段的站台放置不同的公益广告，是从文化、道德修养、社会环境等方面宣扬积极的社会价值，为社会精神文明创造各种有利的文化宣传效果。

2 传感网络在智能公交站牌系统的应用

随着无线传感技术、嵌入式技术和短距离无线通信等技术的发展，人类逐步实现对物理世界更深入的感知。2005年国际电信联盟（ International Telecommunication Union， ITU） 提 出 了“The Internet of Things”（ IoT） 的概念[2]描述了新形势下“人”、“机”和“物”全面互联和可能全面实现“普适计算”（ Pervasive Computing） 理念的前景。[1]随着计算机和互联网技术的迅速发展，智能化、智慧化的理念，不仅不断地改善着人们的生活方式，还为人们的生活提供了大大的便利。

智慧、智能城市交通是通过对车辆位置和运动规律的感知，合理地疏导提高道路的流通量，尽可能缩短在城区任何一个站牌位置到达目的地的时间。目前，已有一些研究机构通过精确传感网络开发了以车牌识别为基础的传感技术，不需要在公交上增加任何设备就能对公交车精确定位，从而能够为城市的公交车调度控制管理、为乘客提供交通状况等提供理想的服务。笔者开发的基于B/S模式的智能公交站台系统由车载子系统、公交站牌子系统和公交车调度控制中心三个部分组成，它的工作原理是：公交站牌通过RF无线传感网络感知公交车是否到站以及车载人数，采集公交车相关信息并进行综合处理，然后再将编码后的数据储存在公交车调度控制中心（服务器）的本地数据库中，公交站牌通过系统内部模块读取数据库中的相关信息计算即将到站的公交车的信息，由 LED 点阵屏等显示设备对外发布公交车的相关信息，为正在等车的乘客提供即时信息服务等[3]。此外，该模块还实现了公益广告、时间、日期、天气和紧急情况等信息的显示，为市民安全出行和文明出行提供了保障。公交车调度控制中心通过G P R S通信将接收的数据转发给所有站牌，同时，接收所有公交车系统的反馈信息，可以针对由于突发状况、客观等因素而引起的公交车调度情况做出及时的处理以达到节约公共资源、缓解交通压力的目的[4]。整个智能公交站牌系统最基础和最重要的环节是道路交通实时信息的采集与检测，并把现有的多个传感网络系统采集的数据整合起来做分析和处理，这正是交通数据采集平台的目的。笔者在测试系统的功能的实现情况时通过改变对应数据库中数据来模拟数据的采集过程，整个系统的数据采集在实际中的工作原理简化图如图 1 所示[5]。

3 智能公交站牌系统的开发与设计

3.1 智能公交站牌系统的功能结构分析

笔者对蚌埠市大学城智能公交站牌系统的部分功能进行分析之后，利用画图工具画出该系统的主要功能结构图，如图2所示。

基于B/S模式的传感网络的智能公交站牌系统的功能有两大模块：

1）服务器模块

① 线路预览；可以实现蚌埠市大学城部分公交路线动态预览，还包括各路线的起始站，首班和末班车的时间等。

② 线路管理；包括线路的添加、修改和删除。由于本系统线路的添加操作同时涉及公交车信息、司机信息、各公交车在各线路上的位置信息的添加，因此在信息添加时涉及这三方面信息的录入。

③ 司机管理；可以实现司机信息的添加、修改和删除。司机管理最终的目的是为了公交车调度中心对公交车管理的有效实施，提高整个系统的运营效率，节约资源。

④ 联系我们；该模块主要为了实现我们与乘客之间的交互，我们针对乘客对公交车管理体系提出的建议进行统计分析和总结，进一步调整公交车调度的各项策略和完善各类服务，提高乘客满意度。

2）客户端模块

客户端根据自己的需要向服务器发出请求，可以实现时间和日期、天气及针对不同天气的温馨提示、广告和紧急情况等信息的显示。智能公交站牌信息显示系统利用简单的编码和译码电路、无线传输电路和 LED显示电路实现电子公交站牌的信息显示。控制显示模块电路中，主要是对公交车的行驶相关信息、时间和日期、天气和广告信息等的进行显示，通过译码器、锁存器电路和LED来实现，通过锁存器和译码器的有效连接，可支持单路公交车线路上各个站点的显示。[6]

3.2 智能公交站牌系统数据库分析与设计

该智能公交站牌系统将数据放在服务器端的本地数据库中，能够系统有序地对通过公交线路、公交车、公交站牌和司机的各项信息进行获取、存储和管理，并通过web控件对数据进行查询，添加，修改和删除。根据系统的功能需求分析，该智能公交站牌系统共设计了九个表：站牌信息表、司机信息表、公交车信息表、工作表、线路信息表、位置信息表、建议信息表、定位信息表、登录信息表。通过分析该系统中的各个类型的数据的联系与区别，并遵循实体的完整性和用户自定义的完整性，做出智能公交站牌系统的E-R图。如图4所示。

3.3 智能公交站牌系统业务流程分析

基于B/S模式的传感网络的智能公交站牌管理信息系统实现的主要流程如图5。

管理员能够通过登录名和密码登录系统，可以对每一路公交车线路进行预览，也可以分别对司机信息和线路进行添加、修改和删除，这些操作都涉及了数据库管理。此外，用户还可以通过用户名进入系统进行填写意见反馈，便于公交车调度中心进一步完善自己的管理体系和服务，进而提高用户满意度。然而，用户只有浏览系统其他信息的权限，没有对系统其他信息进行修改的权限。在B/S模式下，服务器接受来自电子公交站牌发送的数据，并把数据存储在服务器的本地数据库中，再将数据库中整合的数据分发出去。主要实现电子公交站牌传递公交车相关信息给公交车调度中心，当公交车的相关信息发生变化时，公交车调度中心的本地数据库会发生相应更改，电子公交站牌定期从公交车调度中心获取所需要的特定信息，从而实现了数据库的自动化管理，数据来源不仅可靠，还大大节省了人力、物力资源。

4 结束语

本设计提出的基于精确传感网络[7]的基于B/S模式的智能公交站牌系统的设计，实现了对公交车实时运行情况的实时显示以及公交站牌信息的智能化显示。此外，时间和日期、天气和温馨提示、突发状况以及公益广告的显示极大地减少了乘客候车时间、提高了居民出行的人身安全、促进了精神文明的建设。与此同时，对于公交车调度中心来说，也在很大程度上提高了公交车和智能电子站牌管理效率，促进了城市公交系统的信息化和智能化的进程。该智能公交站牌管理信息系统一方面具有优良的可靠性和稳定性，改善了目前各大城市公交车和站牌管理的方式，另一方面，为提高资源共享提供了有效途径。

参考文献：

[1] 叶宇程，阎保定，王纪.基于 ActiveX和ISAPI应用的B/S模式机器人远程控制 [J].河南科技大学学报：自然科学版，2007， 28（ 2） ： 25 – 28.

[2] ITU Internet Report，The Internet of Things[EB /OL].[2010-10-01].http：/ /www.itu.int /osg /spu /publications /internetofthings .

[3] SIM300 Hardware Interface Description， Version 1.05[EB/OL][2005].http：//www.sim.com.

[4] 刘宾，陈占帅，褚志鹏，等.基于GPRS的智能公交站牌显示系统设计[J]. 电子设计工程，2014，11：134-136.

[5] 闵真.基于物联网技术的交通信息采集系统[D].南昌大学，2012.

[6] ALONSO IP，LIORCA D F，GAVILAN M，et al.Accurate global localization using visual odometry and digital maps on urban environments[J].IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems，2012，13（4）：1535-1545.

[7] 王涛，李志蜀.基于精确传感网络的智能交通系统交通流模型[J].计算机应用，2012（04）：905-909，912.