基于单片机的公交车客流量统计装置

丁高峰

摘 要：提出一种基于单片机的公交车客流量统计装置，装置的组成部分包括单片机以及外围电路，单片机上连接有三个红外测距传感器，并通过三个舵机控制球形摄像头来检测公交车前后车门通过的乘客数量信息，同时检测装置连接有WiFi通讯模块和LCD显示屏，可实现数据与智能终端的无线通讯，方便对客流量进行精准统计。

关键词：公交车客流量;无线传输;单片机;信息采集处理终端;智能交通

中图分类号：U491.17文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.06.027

0 引言

目前自动计数系统主要为压力传感器计数装置、光敏传感器计数装置、基于图像检测的乘客计数等，压力传感器和光敏传感器的缺点在于不易安装、造价高、精度低且维护成本较高，基于图像检测的乘客计数方法的缺陷在于易受外界环境影响，且在进行多目标跟踪时处理速度慢，乘客较多时，计数精度无法保证[1-5]。

本文针对现有技术中存在的问题，提供一种公交车客流量统计装置，该装置的基本原理是通过单片机控制GPS定位器和三个红外测距传感器用以检测公交车前后车门通过的乘客数量信息，同时，为防止导线缠绕对车门造成影响，采用WiFi通讯模块与信息采集处理终端进行数据的无线传输，可以实现对客流量进行计数，易于适应不同安装环境，方便维护。

2 系统框架设计

基于单片机的公交车客流量统计系统（如图所示）该系统的核心单元是stm32单片机，在单片机IIC通信模块上连接GPS定位器，在A/D转化模块上连接三个红外测距传感器，在串口引脚上连接WiFi无线通讯模块，在数字接口上连接LCD显示屏和三个电动机以及球形摄像头，最后，整个系统通过WiFi通讯模块与信息采集处理终端进行数据无限传输。

安装板的下端固定连接有三个与红外测距传感器相匹配的图像采集装置，图像采集装置包括安装架，安装架的下端固定连接有第一电动机，第一电动机的动力输出端上固定连接有旋转盘，旋转盘的下端固定连接有一对支架，支架之间转动连接有壳体，一个支架的侧壁固定连接有与壳体相匹配的第二电动机，壳体的下端固定连接有球形摄像头，壳体的下端固定连接有与球形摄像头相匹配的透明保护罩，红外测距传感器固定连接在透明保护罩内，可对红外测距传感器和球形摄像头进行旋转角度和倾斜角度的调节，使装置安装在倾斜面或不规则面上仍可保持稳定工作。

3 系统工作流程

基于单片机的公交车客流量统计系统按照下述步骤进行：

（1）GPS定位器实时获取公交车运行时的经纬度信息、当前日期和时间信息以及车辆运行速度信息[6]，并将上述信息输入信息采集处理终端，信息采集处理终端将经纬度数据输入公交站点定位数据库中，当检测到公交车是否进入站点附近范围，记录该站点名称，并启动公交车客流量统计装置计数模式。

（2）公交车客流量统计装置计数模式启动后，设通过的乘客数为N;单片机实时读取三个红外测距传感器的检测数据，三个红外测距传感器均检测到有障碍物通过，则N=N+2;若只有两个红外测距传感器检测到有障碍物通过，则N=N+1;若三个红外测距传感器均未检测到有障碍物通过，则N=N。

4 结论

本文针对现有自动计数系统中存在的问题，提供一种公交车客流量统计装置，该装置通过单片机控制三个红外测距传感器以及球形摄像头实现对公交车前后车门通过的乘客数量的统计，并通过GPS定位系统记录公交车的站点信息，同时采用WiFi无限通讯模块实现采集装置与上位机的无线传输，可以实现方便对客流量进行计数，易于适应不同安裝环境维护，方便维护。

参考文献：

[1] 巴兴强，李洪涛，逯兆友.基于红外测距传感器的公交客流量统计装置[J].现代电子技术，2019，42（17）：129-132.

[2] 张涵，丁柏群，巴兴强，等.基于Arduino的公交车客流量数据采集系统设计[J].山西建筑，2018，44（36）：253-254.

[3] 张雪飞，胡晓君，张鲁殷，等.基于TCP的公交车客流量统计系统设计[J].电子元器件与信息技术，2017，1（4）：44-48.

[4] 王江卫，党建武.考虑分时客流量分布的公交车节能调度[J].计算机仿真，2015，32（1）：215-218+291.

[5] 邱道尹，郑鹏，宋克峰.一种公交车客流量实时检测算法的研究[J].河南科技，2014（20）：155-156.

[6] 李洪涛，巴兴强.基于嵌入式系统的汽车制动参数采集与监测系统[J].科学技术与工程，2019，19（32）：254-260.