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嵌入式多功能智能公交车载终端系统的研究与设计.pdf

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上传者: xl46512 2012-05-08 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《嵌入式多功能智能公交车载终端系统的研究与设计pdf》,可适用于IT/计算机领域,主题内容包含第卷第期年月电脑与信息技术ComputerandInformationTechnologyVo.No.Feb.文章编号:()l一嵌入式多功能智能公交符等。

第卷第期年月电脑与信息技术ComputerandInformationTechnologyVo.No.Feb.文章编号:()l一嵌入式多功能智能公交车载终端系统的研究与设计袁海全陈志刚(中南大学信息科学与工程学院。长沙)摘要:智能化公共交通系统是现代控制技术、定位技术和无线通信技术等多种技术的有机结合。文章定制嵌入式linux操作系统并设计适合车载终端需要的通信协议结合GPs/GPRs/wLAN等技术实现采集车况信息、播报站点、显示服务信息、统计客流量等与地面通讯将相关的数据信息传输到监控中心更好地实现车辆跟踪和调度。关键词:嵌入式Linux系统:Route智能公交:GPS/GPR.S中图分类号:TP.文献标识码:AStudyandDevelopmentofOnboardTerminalUnitintheBusonIntelligentTransportationSystemYUANHaiquan.CHENZhigang(SchoolofInformationScienceandEngineeringCen=~SouthUniversityChangsha。China)Abstract:Theintelligentpublictransportationsystemincludesmodemcontroltechnologypositioningtechnologyandwirelesscommunicationtechnology.ThiscustomembeddedhnuxoperatingsystemandisdesignedtoaccommodatetheneedsofvehicleterminalcommunicationprotocolcombinedwithGPS/GPRS/WLANandothertechnologiestoachieveacquisitionDrivingStatusinformationbroadcastsitesdisplayserviceinformation,statisticstra伍candsoon,andgroundcommunicatiomtherelevantdatawillbetransmittedtothemonitoringcentertobe~ermeetthevehicletrackingandscheduling.Keywords:embeddedLinuxsystemRouteintelligenttransportationsystemGPS/GPRS经济的快速发展和城市规模的不断扩大导致城市交通需求和供给的矛盾日益突出智能公交系统为研究提高现有交通设施和运输系统效率建立可持续发展的交通系统而生。智能公交系统是一个集自动调度系统智能报站系统车载安全系统车载娱乐系统等于一体的高科技系统是随着全球卫星定位技术和移动通信技术以及嵌入式技术的不断发展而兴起并发展起来的。通过定制裁剪linux.内核【。】和多线程技术等技术系统可以完成自动报站、多媒体播放、车辆定位、监控录像、无线收发、数据存储传输、车辆调度等功能。总体设计公交车载终端【J采用GPS/GPRS/WLAN等技术对公交运营车辆实施动态监控调度和自动报站为车内乘客提供更准确更规范的站点播报服务此外借助车载终端这一平台优势播放流媒体公益广告为乘客提供更人性化的出行服务。车载终端系统具有六大类功能:车辆定位报站功能、公交监控调度功能、刷卡系统功能、无线通信服务、系统管理功能和媒体播放功能。整个车载终端系统采用Intel的AtomNOD芯片及相关的外围设备总体设计如图所示:卜模块cornH卜.网口IC,PRS~com口VGAIntel{ILED~,corn:卜Atoml模块NOl刷卡器kLcom口卜.IuSBl模块l、广司机键一一口usB盘模块卜厂图系统总体设计收稿日期:作者简介:袁海全(一)湖南永州人硕士研究生研究方向:嵌入式linux系统keme.陈志刚(一)男博士教授研究方向:分布式网络PP技术。电脑与信息技术年月系统及模块概要设计存储、多路视频回访和实时监控车厢内情况。车载终端加电后自主引导操作系统和应用程序不需要人机交互界面但要求LCD显示屏能够正常显示播放的媒体文件和报站信息。根据车载终端的功能需要将整个软件设计划分为操作系统的定制和应用程序设计。。操作系统定制定制操作系统内核支持显卡驱动、声卡驱动、PCMCIA驱动、WLAN网卡驱动、CPS【卡驱动、以太网驱动、TCP仃Pf斗协议支持、WLAN无线扩展工具包。车载终端加电启动时检查根文件系统是否需要更新如若需要则更新根文件系统检查应用系统分区的完整性。最后引导二级rcS脚本安装内存文件系统、WLAN网卡和GPRS网卡的驱动程序和模块配置直到引导应用程序正确运行。各模块设计车辆定位、报站模块:车载终端连接的GPs接收机模块实时输出车辆的定位信息车载终端要求与线路的站点坐标进行实时比对识别公交车辆的进站和出站。根据识别出的进站和出站状态分别通过车载LCD图形显示器、车LED报站器和车内喇叭进行报站提示为车上乘客提供多媒体的报站提示服务。监控调度模块:车辆进出站时车载终端通过GPRS通信系统向后台服务器发送相应的进出站消息更新公交调度台的实时车辆位置信息从而实现对公交车的后台监视。此外当车辆发生道路拥堵、行驶超速情况时也要求车载终端通过GPRS通信系统向后台服务器发送告知信息从而实现对运营车辆的全程状态监视和安全管理。GPRS通信系统是连接车载终端与后台服务器的纽带车载终端要求保持实时的GPRS通信连接并根据监控调度系统或者其它相关应用功能的需要完成车载终端与后台系统之问的消息交互。WLAN通信系统在公交枢纽站、加气站等场合连接安装在站场的WLAN服务器为车载终端日志上传和应用程序、数据文件下载提供宽带连接通道以满足车载终端与后台系统之间的大量数据传输的需要。系统管理功能包括:行车日志管理、终端诊断维护、设备管理、应用程序和数据文件的上传下载。媒体播放功能:在车载终端LCD显示器上循环播放广告流媒体文件要求流媒体文件及其播放列表均可以通过WLAN通信系统下载更新。视频监控功能包括:实时视频数据采集、视频数据系统协议整个公交监控调度系统的通信系统划分为应用层、Route通信协议层和底层通信协议层。其分层示意如图所示:应用程序二二二三三三三三Route广协议IRule协议l底信国协议l眦黜Il“l图Route通信协议分层示意图Route通信协议为应用程序之问的通信提供统一的数据帧封装接口定义和应答机制并通过调用底层通信协议的接口完成应用指令和数据的发送与接收。当Route通信开始时发送者将公交监控系统各应用程序的指令或数据进行Route协议帧包装后由底层通信协议传送给接收者同样地接收者将底层通信协议接收的Route协议帧进行解包后提交给上层的应用程序实体。其中Route协议帧格式如图所示:名称长度起始目的应答字节CRC帧类型帧数设备设备标志长度校验据域l)编码ID编码流水号lN图Route协议帧格式域项说明设备ID编码起始设备ID编码和目的设备ID编码分别为Route协议帧发送者和接收者的设备ID编码的后六位构成的压缩BCD码。流水号高字节在前低字节在后流水号的最高位为应答标志当标志位置时要求协议帧的接收者给予通信应答否则不要求协议帧的接收者通信应答。每次成功地发送一帧数据之后流水号自动加一。字节长度整个协议帧的字节长度包括从起始设备ID编码到帧数据域的所有字节。CRC校验整个协议帧的CRC校验包括从起始设备ID编码到帧数据域的所有字节计算校验时CRC校验域先清零。帧类型数据帧的类型编号。帧数据域帧数据结构的内容不同的帧类型具第卷第期袁海全等:嵌入式多功能智能公交车载终端系统的研究与设计有不同的帧数据结构。总结给出了在嵌入式系统下实现智能公交系统的各种功能设备发挥了嵌入式处理器N接口丰富、处理速度快、易于扩展和linux操作系统的优势设备运行稳定达到了预期效果且为今后系统的扩展和升级提供了方便是实现集自动调度系统智能报站系统车载安全系统车载娱乐系统等于一体的智能公交系统的优异平台为现代城市公交系统提供了可行的解决方案。参考文献:【】hnuxkemelEB/OLhttp://www.kerne.org.【】黄承安张跃.车载GPS智能终端的设计与实现J】.电子技术应用():.【】扈鹏王忠杜传利等.PXA处理器最小系统的硬件设计【JJ.微计算机信息:.JeanLienC.WuWeiYehChenHungHuanLiuRadioResourceAllocationinGSM/GPRSNetworks【JLectureNotesinComputerScienceVolumeJanuaryPages:.StevensWRTCP/IP详解M.北京:机械工业出版社.(上接第页)首先它用一阶逻辑作为基础进行各种推理任务包括WebServices的自动发现、组合和确认这使我们实现了现存的FOL推理引擎和数据查询引擎这样不定制系统的开发从而使推理任务的实现和提高我们的理解变得更加容易。其次使用一套可扩展的公理FLOWS还在PSL层上提供了额外的公理来捕获充分的语义实现对WebServices的描述和在组合时的推理。表显示了这四个语义WebServices描述框架对服务发现、组合和执行的支持程度。表语义WebServices描述框架对服务发现、组合和执行的支持程度对比表结论目前的研究成果表明利用本体来描述WebSe卜vices通过这些带有语义信息的描述实现WebSe卜vices是语义WebServices描述的主要途径。但是本体本身具有应用的局限性尤其最难的部分在于本体库的构建这需要考虑到各个方面。目前构造出的本体库冗余信息较多而且很难扩展。此外不同的组织可能使用不同的本体来构建WebServices虽然现在许多webServices描述框架提出了相应的解决方法但是在实际应用中异构性仍然是很难解决的问题。再次在语义WebServices领域内OWLS、WSMO、SAWSDL和FLOWS可以说是各具特色、各有千秋但是它们目前都停留在理论的层次上如何将它们投入到实际应用中仍需要进一步地研究和完善。参考文献:DavidMartin,MarkBursteinderryHobbs,etc..OWLS:SemanticMarkupforWebServicesEB/OL.http.//www.w.org/Submission/OWLS.】徐宝祥刘春艳刘蛛宏.两种典型语义Web服务方法的比较研究【刀.情报科学():.DanBricldeyR.V.GuhmRDFvocabularydescriptionlanguage.:RDFSehemaEB/OL.http://www.w.org/TR/rdfschemd,.】Bolzano.CurrentEffortstowardsSemanticWebServices(SWS):OWLSandWSMOR.BITSeminar..】JohnDomlngueDumhruRomanMichaelStollberg.WebServiceModelingOntology(WSMO)EB/OL.http://www.wsmo.org/..【MichaelGr”uningerRichardHullSheilaA.Mcllraith.AShortOverviewofFLOWS:AFirstOrderLogicOntologyforWebServices.BulletinoftheIEEEComputerSocietyTechnicalCommitteeOilDataEngineeringM..】SemanticAnnotationsforWSDLandXMLSchemaEB/OL.http://www.w.org//ws/sawsdl/sped#Using..

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