根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)車輛定位技術(shù)的研究總體水平可以得出，目前現(xiàn)有的定位技術(shù)都有自身的優(yōu)缺點(diǎn)。通過目前對(duì)車輛定位技術(shù)的研究可得知，最佳的方案是選擇多種系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息融合之后根據(jù)適當(dāng)算法從而得到一定意義上的最佳解決方案。目前城市發(fā)展迅速，人們對(duì)公共交通的依賴越來越強(qiáng)，對(duì)交通服務(wù)質(zhì)量水平的要求越來越高，如果能將公交車的到站信息和車輛信息及時(shí)準(zhǔn)確的通知給候車的人們，將對(duì)緩解上下班高峰期時(shí)候車站人員擁堵的情況起著重要的作用。通過安裝在公交候車站牌上信息提示系統(tǒng)將會(huì)向候車的人們提供即將到站的車次到站時(shí)間和車上的人員情況，同時(shí)還可以知道下一班車的大概到站時(shí)間，這樣就能使要候車的乘客可以根據(jù)自己的需求提前的做好準(zhǔn)備，為乘客出行提供方便。
1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
該系統(tǒng)采用ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，及時(shí)、準(zhǔn)確的將公交車輛的具體位置反映到公交調(diào)度站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并及時(shí)發(fā)布到行車路線站點(diǎn)，使乘客與調(diào)度人員能夠?qū)Ξ?dāng)前線路上的公交車的行駛狀況和分布情況有所掌握。乘客能夠了解當(dāng)前車輛的行駛信息；調(diào)度人員能夠根據(jù)車輛的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)合理安排和調(diào)度。當(dāng)發(fā)生突發(fā)事件時(shí)（如堵車、車輛損壞等）調(diào)度中心可以做出更加合理的調(diào)度安排，并且能夠有效的避免公交司機(jī)出現(xiàn)早退的現(xiàn)象。
智能公交系統(tǒng)能夠根據(jù)車輛的位置與車輛的平均速度估算出到達(dá)下一站的時(shí)間。公交車輛的位置信息通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳送至公交站牌并通過電子顯示屏展示給乘客，使乘客隨時(shí)了解所要乘坐的車輛信息；同時(shí)位置信息通過ZigBee節(jié)點(diǎn)問的轉(zhuǎn)發(fā)最終傳送至調(diào)度中心，供調(diào)度人員調(diào)度與分配車輛。本系統(tǒng)中應(yīng)用車輛定位跟蹤技術(shù)，能夠了解線路上的客流分布情況，為制定行車時(shí)刻表提供依據(jù)，同時(shí)，能夠有效解決公交車輛運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀，提高車輛管理水平。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
智能公交系統(tǒng)下位機(jī)硬件平臺(tái)由CC2430/2431芯片、網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)、無線參考節(jié)點(diǎn)和定位節(jié)點(diǎn)組成，并采用無線定位機(jī)制對(duì)正在行駛的車輛進(jìn)行定位并對(duì)定位數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與轉(zhuǎn)發(fā)。
2.1 ZigBee無線定位單片機(jī)CC2430/CC2431
CC2430/CC2431芯片是在CC2420芯片架構(gòu)基礎(chǔ)上開發(fā)完成的，在芯片上整合了微控制器、內(nèi)存和ZigBee射頻前端，如圖1所示。主要由1個(gè)8位MCU（8051）、32/64/128KB可編程閃存、8KB的RAM、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）、定時(shí)器（Timer）、AES128協(xié)同處理器、32 kHz晶振帶休眠模式定時(shí)器、看門狗定時(shí)器、掉電檢測(cè)電路、上電復(fù)位電路和21個(gè)可編程I/O引腳組成。
2.2 網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)
網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)包括底板和CC2430 ZigBee模塊。底板上具有圖形漢字LED液晶顯示器、ZigBee無線模塊接口、可調(diào)電阻、LED、小鍵盤、電源接口和RS-232接口。
2.3 無線參考節(jié)點(diǎn)和定位節(jié)點(diǎn)
該模塊中含有CC2430/CC2431,是一款符合IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)模塊。CC2430/CC2431模塊具有ZigBee/802.15.4的物理層和硬件層，且可通過物理層和媒體訪問控制子層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線通信。
2.4 ZigBee無線定位系統(tǒng)
ZigBee無線定位系統(tǒng)包括兩部分組成：無線定位網(wǎng)絡(luò)和上位機(jī)監(jiān)控軟件。本系統(tǒng)中無線定位網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)采用TI/Chipcon公司生產(chǎn)的帶有硬件定位引擎功能的CC2431芯片和帶有路由功能的CC2430芯片。無線定位網(wǎng)絡(luò)主要是由終端節(jié)點(diǎn)、參考節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)組成；
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3.1 智能公交系統(tǒng)下位機(jī)設(shè)計(jì)
智能公交系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)如圖2所示，將帶有定位引擎功能的CC2431芯片部署到公交車輛上，這時(shí)，CC2431在整個(gè)無線定位網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)終端節(jié)點(diǎn)的角色。將CC2430芯片部署到公交線路沿線兩旁與公交站牌和路燈等固定交通設(shè)施上，CC2430在無線定位網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)參考節(jié)點(diǎn)的角色。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)部署在離調(diào)度中心里并通過RS232串口數(shù)據(jù)線與調(diào)度中心的服務(wù)器相連接。首先由參考節(jié)點(diǎn)自動(dòng)組成一個(gè)具有自組織特性的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并開始向終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送自己的位置坐標(biāo)信息及RSSI值。不斷移動(dòng)的終端節(jié)點(diǎn)接收到離自己最近的參考節(jié)點(diǎn)的信息后，通過自身的定位引擎計(jì)算出自己的坐標(biāo)并發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)后上傳至上位機(jī)作進(jìn)一步處理。如果需要對(duì)公交車輛進(jìn)行調(diào)度管理，可以由調(diào)度中心發(fā)出指令指揮車輛的調(diào)度工作。
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