基于GPS与GPRS的公交车辆监控调度系统的设计与实现

基于GPS与GPRS的公交车辆监控调度系统的设计与实现

论文摘要

长期以来,交通问题已成为困扰城市发展的重要问题。大力发展公共交通,实现数字化、智能化城市公交管理,是适合中国国情的现代化城市发展的必然要求。车辆监控调度系统可以实时、准确地掌握车辆的运行状况,及时进行车辆调度,大大提高公交运营管理的智能化水平,有效提高公交运营效率。车辆监控调度系统的研究具有很大的经济效益和社会效益。本文介绍了一种基于GPS与GPRS的公交车辆监控调度系统的设计实现方法。利用GPRS分组交换技术具有高速、实时、网络覆盖范围广的特点,及GPS定位精度高实时性好的优势,实现了监控管理中心对车载终端实时监控、管理和调度。整个系统由全球定位卫星、车载终端、GPRS网络以及监控中心组成。车载终端实现车辆定位、车辆轨迹信息发送、自动报站及多媒体视频的播放,GPRS无线通信系统完成信息交互及数据传输功能,公交监控系统实现监控端与车辆终端的通信,并存储和分析车辆运行的详细情况,完成对车辆的监控与调度。系统采用数理统计理论,建立了动态精确定位数学模型,对定位数据进行误差校正。为了保证数据传输的准确有效,根据业务需求,制定了一套合适的通信协议。采用灰色理论,引入了时间段修正指数、节假日修正指数和天气修正指数,建立了公交需求量预测模型,并利用该模型尽可能多地将不确定需求转化为确定需求,为公交调度提供可靠的依据。本文首先介绍了课题的研究背景及现实意义;然后分别针对实际需求,确定了车辆定位方法和无线通信方式,设计了系统的软、硬件实施方案;接着详细介绍了车载GPS定位系统、GPRS无线数据通信系统及公交监控系统的设计与实现方法;提出了一种动态调度策略,介绍了公交需求预测的方法,并通过数据分析,证明了预测的准确性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 引言
  • 1.1 研究背景及意义
  • 1.2 国内外发展现状
  • 1.2.2 GPS发展现状
  • 1.2.3 GPRS发展现状
  • 1.2.4 车辆监控调度发展现状
  • 1.3 本文主要研究内容
  • 1.4 论文的组织
  • 第2章 系统方案总体设计
  • 2.1 系统功能需求分析
  • 2.1.1 车载单元主要功能
  • 2.1.2 监控调度中心主要功能
  • 2.2 系统实施方案
  • 2.2.1 系统硬件设计方案
  • 2.2.2 系统软件设计方案
  • 2.2.3 车辆定位方法的确定
  • 2.2.4 无线通信方式的确定
  • 2.3 系统总体结构
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 车载GPS定位系统的设计与实现
  • 3.1 引言
  • 3.2 GPS单元的硬件设计
  • Jupiter 30'>3.2.1 GPS模块Jupiter 30
  • 3.2.2 GPS单元的电路设计
  • 3.3 GPS定位信息的接收处理
  • 3.3.1 GPS模块的初始化
  • 3.3.2 GPS定位数据的接收
  • 3.3.3 GPS定位数据校验
  • 3.3.4 无效信息输出控制
  • 3.3.5 车载定位信息的分析处理
  • 3.4 GPS数据的误差校正
  • 3.5 GPS车辆定位精度分析测试
  • 3.6 本章小结
  • 第4章 GPRS无线数据通信系统的设计与实现
  • 4.1 引言
  • 4.2 GPRS单元的硬件设计
  • 4.2.1 GPRS终端设计方案概述
  • 4.2.2 GPRS模块M23
  • 4.2.3 GPRS单元的电路设计
  • 4.3 车载终端GPRS数据通信的实现
  • 4.3.1 GPRS上网的工作方式及参数
  • 4.3.2 AT命令介绍
  • 4.3.3 数据传输协议的选择
  • 4.3.4 GPRS网络的登录
  • 4.3.5 车载终端GPRS通信程序
  • 4.4 本章小结
  • 第5章 公交监控系统的设计与实现
  • 5.1 引言
  • 5.2 监控系统车载终端软件的设计与实现
  • 5.2.1 车载终端的主要功能
  • 5.2.2 主控模块设计思想
  • 5.2.3 公交自动报站的实现
  • 5.2.4 多媒体视频播放
  • 5.3 监控管理中心总体设计
  • 5.3.1 数据库设计
  • 5.3.2 通信模块
  • 5.3.3 车辆监控模块
  • 5.3.4 信息管理模块
  • 5.4 监控中心数据通信的实现
  • 5.4.1 车载终端与监控中心的通信过程
  • 5.4.2 监控中心服务器通信程序的设计
  • 5.5 系统通信协议设计
  • 5.5.1 数据帧格式
  • 5.5.2 定位信息格式
  • 5.6 本章小结
  • 第6章 灰色系统理论在公交调度中的应用
  • 6.1 引言
  • 6.2 车辆动态调度策略
  • 6.3 灰色系统理论
  • 6.3.1 灰色预测的概念
  • 6.3.2 灰色模型建模机理
  • 6.3.3 灰色模型预测步骤
  • 6.3.4 灰色模型的残差修正
  • 6.4 灰色系统理论在公共交通需求预测中的应用
  • 6.4.1 乘客自动计数系统的引入
  • 6.4.2 公交需求影响因素分析
  • 6.4.3 基于GM(1,1)模型的公交需求预测
  • 6.4.4 基于改进GM(1,1)模型的公交需求预测
  • 6.5 本章小结
  • 第7章 结束语
  • 7.1 结论
  • 7.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士期间发表的论文
  • 相关论文文献

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