一种可以减少交通拥堵的智能合乘计价器(硬件)

摘要

随着全球经济的发展，汽车拥有量的激增，交通拥堵问题日趋严重。解决交通拥堵问题成为了现代社会关注的一个重要研究课题，引起了社会和政府的普遍关注。发展智能交通系统是解决我国交通拥堵问题的一种有效措施。智能合乘计价器是智能交通系统和智能车辆系统的研究前沿和热点，也是解决交通拥堵的有效技术手段之一。
　　 目前出租车都不允许合乘，导致出租车的乘客量往往没有达到最多化，造成空间浪费。实际上，交通运输管理中心可以在某个交通繁忙的路段和时段允许出租车合乘。在必要的情况下，可以适时给行驶在交通繁忙路段的出租车发送允许合乘授权信号，而在驶离交通繁忙的路段或超过交通繁忙的时段则取消合乘授权。这种方式有助于提高出租车的利用率，从而改善交通拥堵问题。当然，从乘客的利益出发，为了使乘客愿意合乘，本计价器还实现了对合乘的乘客进行打折计费的功能。
　　 本论文设计的计价器具有车辆定位，电子消费、信息提供、多路计费等功能。此计价器在传统计价器的基础上增加了CDMA(3G通信)模块、多路计费等功能。其中CDMA模块和GPS模块分别用于出租车和交通运输管理中心进行通讯和对出租车进行定位，通过CDMA模块，交通运输管理中心可以适时发送允许合乘授权和取消合乘授权信号。而RFID装置则把乘客的卡信息通过CDMA网络传输给交通运输管理中心进行消费结算。当出租车行驶至CDMA网络信号未覆盖区或者信号较弱地区，司机将要求乘客使用现金支付乘车费用。此计价器的主要控制器跟普通计价器一样还是采用单片机来实现。不过，本系统的计价器采用功能更强大的PIC单片机来实现与CDMA模块及GPS定位模块的通信。本计价器在传统计价器的基础上实现对合乘顾客的打折计费及显示功能。文章最后介绍了出租车管理系统的开发设计，并对智能合乘计价器系统做出总结和展望。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 本文选题的背景和意义

1.2.1 选题的背景

1.2.2 选题的意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本文的研究方案

1.5 本论文的研究内容及章节安排

1.5.1 研究内容

1.5.2 章节安排

第2章 基于PIC单片机的多路计费

2.1 PIC单片机内部结构

2.2 LED动态显示原理

2.3 行驶距离检测电路

2.4 时钟存储电路

2.5 掉电保护电路

2.6 微型打印机硬件电路

2.7 多路计费系统硬件设计

2.8 智能合乘计价器系统设计抗干扰技术应用

2.8.1 硬件抗干扰技术应用

2.8.2 软件抗干扰技术应用

2.9 本章小结

第3章 智能合乘计价器与CDMA模块通信

3.1 扩频通信

3.2 码分多址(CDMA)

3.3 PIC单片机的异步串行通信

3.3.1 异步串行通信

3.3.2 串行通信的数据传送方向

3.3.3 串行通信的控制方式

3.3.4 异步串行通信的接口USART

3.3.5 PIC单片机的RS232异步通信

3.4 PIC单片机与CDMA模块的通信

3.5 本章小结

第4章 智能合乘计价器与RFID无线刷卡装置以及GPS全球定位模块的通信

4.1 RFID的定义和分类

4.2 RFID的基本工作原理

4.2.1 射频标签

4.2.2 读写器

4.2.3 数据管理系统

4.3 PIC单片机与RFID装置通信

4.3.1 RD100R读卡器

4.3.2 EM4100感应卡

4.3.3 PIC单片机与RFID装置通信系统电路

4.4 GPS的定义及输入输出格式

4.5 GPS接收机基本原理

4.6 PIC单片机与GPS模块通信

4.7 本章小结

第5章 出租车管理系统

5.1 出租车管理系统总体分析

5.2 出租车管理系统功能分析

5.2.1 司机登记模块

5.2.2 司机信息查询模块

5.2.3 司机运营模块

5.2.4 乘客登记模块

5.2.5 乘客信息查询模块

5.2.6 乘客消费模块

5.3 本章小结

第6章 实验结果与分析

6.1 系统设计

6.1.1 系统工作原理

6.1.2 系统硬件电路

6.2 本章小结

第7章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和参加的科研工作

致谢