城市公交优先通行系统解决方案.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除城市公交优先通行系统解决方案V1.0上海朝为电子科技有限公司2015年10月目录版权说明2商务联系2文档信息3分发控制3版本控制31.概述51.1.公司介绍51.2.方案背景61.3.参考资料62.需求分析72.1.方案描述72.1.1.基础功能72.1.2.扩展功能83.方案介绍83.1.设计原则83.2.技术方案94.产品介绍104.1.1.读卡器104.1.2.防拆卸电子标签111.概述1.1.公司介绍上海朝为电子科技有限公司（简称上海朝为）是专业从事有源RFID技术、产品及物联网专用集成电路的研发、生产和销售的国家级高新技术企业。作为国内外有源RFID领域的领先供应商，上海朝为致力于为全球用户提供优质的物联网核心设备和整体解决方案。上海朝为独创微功耗、高安全和嵌入式软件设计三大技术平台，拥有三十多项各类专利证书，形成了5大系列60多种具有自主知识产权的有源RFID产品，包括固定式和手持阅读器、电子标签、电子封条锁和温湿度检测标签产品等。公司在教育、煤矿、内河航运、集装箱物流等行业已经形成了规模化的应用，并为停车场车辆进出、城市助动车防盗及电力资产巡检提供高品质的RFID产品解决方案。公司现拥有近3千平方米的现代化研发及生产基地，具有年产20万套读写设备、500万枚各类有源电子标签的能力。上海朝为成功地导入ISO9001、ISO14001等管理体系，是中国RFID产业联盟理事单位、高新技术企业、上海市科技小巨人。上海朝为相信有源RFID可以更泛在、更适用、更便宜，有源RFID已经步入新的时代。跨越新的里程碑会面临新的挑战，上海朝为将秉持“互助互信、合作共赢”的原则与业内广大合作伙伴一起，为国家物联网战略的顺利实施贡献力量，并为客户、员工、股东和其他利益相关者创造价值。1.2.方案背景2004年3月，国家建设部发布了关于优先发展城市公共交通的意见，要求把公共交通专用道路系统建设作为建设重点，通过设置并划定公共交通专用道路、优先单向、逆向专用线路等措施，保证公共交通车辆对道路的专用或优先使用权。2008年政府出台大规模的扩建和完善国内交通基础设施政策，势必给城市公交优先项目的发展带来一定机遇。要实现快速公交，最需要解决的问题就是信号优先。如何识别公交车将到达路口，及时调整红绿灯信号呢？在快速公交车的车头位置安装有源RFID标签，在道路沿线红绿灯控制路口安装RFID车辆身份识别系统和信号灯控制设备。当公交车行驶至距路口100200米的地方时，路口的RFID读取设备就能采集到公交车的信息，信号灯控制设备会根据需要，适当延长绿灯的时间或是缩短红灯的时间。RFID车辆身份识别系统与交通信号的联网区域控制配合起来后，就能准确定位车辆并迅速调整信号灯。据相关报道，北京的快速公交车是用GPS解决位置识别问题，但定位并不是很准。而在国外，通常采用红外线识别，且只要识别到就强制优先，由于国内的路口比国外复杂得多，这种做法并不一定适合我国。采用基于有源RFID技术的城市公交优先通行方案，也是根据需要，在恰当的时候让公交优先，加大流量。如果是正点运行，系统经过判断则不优先，如果是晚点的，才会优先。如果东西向车是正点，南北向晚点，则南北向优先通过。1.3.参考资料关于优先发展城市公共交通的意见2.需求分析2.1.方案描述解决城市交通问题的核心是让城市交通中以占道面积少、运量大、速度快的新型公交车辆为主，承载起城市交通的主体。毫无疑问优先的对象应当是城市公交车辆。本方案就是应用射频RFID技术结合红绿灯控制系统，从而让城市运载主体公交车优先通行，快速高效的发挥作用。2.1.1.基础功能在车辆前挡风玻璃上粘贴防拆卸 R F I D标签。在十字路口四个方向的红绿灯前2030米安装有源RFID阅读器，阅读器斜对道路（扩大接收范围），当公交车辆接近路口遇绿灯时，则适当延长当前的绿灯相位时间，保证车辆有充裕的时间通过路口。当公交车辆接近路口遇红灯时，则缩短红灯信号周期，减少公交车辆等候时间，尽可能减少公交车辆在交叉口延误的时间，保证城市公交车辆运行的快速与及时，最大程度地发挥其运载主体的作用。由于道路的情况复杂，很容易对标签卡的微波信号进行反射与衍射，为防止同一RFID卡号被多个读卡器读取到，从而导致对请求信号的误判，可通过软件设定一旦读到RFID标签卡信号，则后续读卡器在规定时间内（如30秒）对此RFID卡号进行屏蔽，这样可以避免同一ID号被一条马路上两台读卡器读到后造成对信息的误判。 对多个信号的识别本着先识别先处理的原则进行处理。2.1.2扩展功能电子站牌到站预告功能路口读卡器在识别到经过的公交车辆标签信息后，能够实时将数据传送到后台数据中心。如果在公交站点安装有电子站牌，并且电子站牌的信息显示可以在远程后台控制，那么数据中心可以直接在电子站牌的LED方便地显示离本站最近的公交车辆的预计到达时间或距离，以告知候车人。3.方案介绍3.1.设计原则3.1.1.可靠性由于车辆速度快，这就要求RFID系统具有极高的读卡可靠性，不能漏卡。上海朝为采用领先技术保障车辆在快速通过的情况下可靠读卡，从而发挥系统平台的价值。3.1.2.先进性和成熟性系统设计采用先进的概念、技术和方法，同时注意结构、设备、工具的相对成熟，使系统具有较大的发展潜力。3.1.3.开放性和标准性为满足系统所选用的技术和设备的协同运行能力，系统尽量使用标准化的通讯方式，并将软件接口及协议公开，允许其他应用软件的接入、调用，从而使系统具有开放性。3.1.4.可扩展性和易维护性为适应现场环境的不断变化，系统可方便地扩展设备数量；设备的安装使用也尽量简便，便于维护。 3.2.技术方案此方案采用有源 RFID标签来标识车辆，具有投入成本低、可靠性高、维护简便、定位精确等优点，安装实施简单。首先无须对现有红绿灯设备进行拆卸，只需在现有红绿灯基础上安装RFID读卡器及调整信号灯控制器软件就可实行。RFID读卡器安装在离路口2030米的位置安装读卡器，为保证能识别车辆行进的方向，可将读卡器的读卡范围调节为只覆盖一条车道，每根车道安装一台读卡器。在每辆具有优先通行权的车辆粘贴相应的电子标签。车辆在道路上通行，标签数据会被道路上安装的读卡器实时采集。读卡器采集数据后通过485线路连接到信号灯控制器，信号灯控制器软件接收数据后，进行后台处理，根据后台处理结果，控制信号灯的显示。十字路口示意图4.产品介绍4.1.1.读卡器参数规格电 源7-15V DC /1A通信接口RS485/232波特率 9600-38400可靠性MTBF70000小时工作寿命20年2.微波链路特性 参数规格频率2.4 - 2.5 GHz天线极化圆极化读写区域定向90、180；全向360（可选择）微波通讯距离120m微波通讯检错CRC16循环冗余校验位误码率/B.E.R10-73.工作环境1）对现场各种干扰源无特殊要求2）工作温度：-40 +803）工作湿度：密封 ，不限4）抗电磁干扰：10V/m 0.11000MHz AM调幅电磁波5）防护等级：IP68三、产品特点识别距离 ： 3 120米，写入有效距离60米识别速度 ： 200 公里 / 小时识别能力 ： 同时识别 200 张标签识别方式 ： 全方向识别、定向识别、电子标签拆卸报警工作频段 ： 2.4 GHz 2.4835 GHz 通信机制 ： 基于 HDLC 的时分多址和同步通信机制抗干扰性 ： 使用频道隔离技术，多个设备互不干扰安 全 性 ： 加密计算与认证，确保数据安全，防止链路窃听与数据破解封装特性 ： 固态封装，抗高强度跌落与振动可 靠 性 ： 防雷、防水、防冲击，满足工业环境要求接口标准 ： RS232 / RS485 /韦根26、34，各种开发用软件接口 4.1.1.电气特征静态电流小于2A工作电流小于10mA使用寿命大于10年电池寿命5-7年（电池电量过低时自动报警）2.微波链路特性信号调制方式GFSK通讯速率双向1024Kbit/s工作频率2.4-2.5GHz最大输出功率0dbm3.物理特征外壳材料高温改性ABS塑料标签类型只读防拆卸型外型98686mm重量63克颜色黑色防护等级IP654.工作环境1）对现场各种干扰源无特殊要求2）工作温度：-30 +653）工作湿度：小于854）抗电磁干扰：10V/m 0.11000MHz AM调幅电磁波三、产品特点远距离: 识别的最远距离是120m，正常的有效距离是0100米 。防冲