1.1用戶需求
　　隨著各行各業(yè)業(yè)務(wù)水平的不斷發(fā)展，服務(wù)意識不斷加強，傳統(tǒng)行業(yè)通過信息化手段來提升服務(wù)水平，管理效率，無疑是擺在我們面前的一個課題。公交行業(yè)也不例外，作為日常出行的主要方式，公交服務(wù)質(zhì)量的高低，直接會給人們的出行品質(zhì)帶來極大影響。為了實現(xiàn)高效管理，實時管理，必須要加快加速本行業(yè)的信息化進程，實現(xiàn)智慧公交的總體目標(biāo)。
　　通過調(diào)研，目前在公交行業(yè)中可以在如下幾個方面，采用RFID技術(shù)，同時結(jié)合其他信息化手段進行管理提升，效率提升。
■　公交首末站管理
　　為了實現(xiàn)更準(zhǔn)確的公交車輛的調(diào)度管理，對首末站的車輛抵達時間要求非常高，盡管目前公交車輛均安裝了GPS定位系統(tǒng)，但是鑒于定位精度的影響，車輛在首末站的精確定位難以達到管理要求。車輛抵達首末站的時間點不準(zhǔn)確，往往會影響整體的線路車輛調(diào)度。因此，在公交首末站管理中，精確采集車輛抵達首末站的時間數(shù)據(jù)是要解決的核心問題。
■　公交停車場場站管理
　　公交場站是公交車的大本營，在場站中需要完成公交車輛的安全有序存放，日常維護保養(yǎng)等一系列車輛運行需要的各項保障工作。鑒于這些工作的復(fù)雜性，多樣性，以及車輛數(shù)量較大，需要對車輛進行精細化管理，也即實現(xiàn)以單一車輛為核心的車輛進出，車輛有序存放和查找，車輛定位分布的數(shù)據(jù)采集及統(tǒng)計。
■　公交道路優(yōu)先管理
　　為了響應(yīng)政府號召，大力推行公交出行，減少私車出行，緩解城市擁堵，必須要充分利用現(xiàn)有道路資源，公交資源，為大家提供一個高效快捷的出行環(huán)境和出行體驗。公交優(yōu)先就是針對現(xiàn)有交通資源，為公交運行建立一個通常的道路環(huán)境和信號環(huán)境，提升公交運行效率。
■　公交電子站牌（到站預(yù)報）
　　傳統(tǒng)公交車到站預(yù)報采用車載GPS對車輛位置進行采集定位，通過移動網(wǎng)絡(luò)將公交車的預(yù)計到站信息發(fā)布到公交車站的電子站牌上，讓候車乘客能夠選擇適合自己的出行規(guī)劃，然而，由于城市中高層建筑、高架橋、隧道等復(fù)雜的環(huán)境對GPS的定位準(zhǔn)確性影響非常大，造成定位不準(zhǔn)或誤報，給候車乘客帶來不便。通過采用車載OBU標(biāo)簽，在公交站點安裝固定式閱讀器，通過站點閱讀器采集車輛進/離站信息，并通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)實時將信息傳至后臺，并及時發(fā)布到電子站牌，可有效解決GPS信號在城市環(huán)境受干擾的問題。

1.2設(shè)計要點
針對上述應(yīng)用需求，系統(tǒng)采用如下關(guān)鍵技術(shù)。
■　2.45GHz射頻通訊技術(shù)
■　精確區(qū)域喚醒技術(shù)
■　數(shù)據(jù)通訊加密技術(shù)

1.3系統(tǒng)方案
　　通過2.45GHz和125KHz兩種技術(shù)結(jié)合實現(xiàn)車輛身份信息位置信息的準(zhǔn)確采集。根據(jù)不同的應(yīng)用場景和具體需求進行優(yōu)化組合。

1.3.1公交始末站管理應(yīng)用
◆　系統(tǒng)拓撲

◆　基本方案
　　顧名思義，公交始末站管理應(yīng)用的核心就是準(zhǔn)確采集進出始末站的公交車身份，時間數(shù)據(jù)及司機的身份數(shù)據(jù)。針對這一核心需求，我們采用2.45GHz中遠距離有源RFID識別技術(shù)，低頻區(qū)域觸發(fā)定位技術(shù)及13.56MHz無源RFID識別技術(shù)三者結(jié)合的方案，對公交車輛的OBU進行10-100米范圍可調(diào)的有效識別，同時實現(xiàn)司機工卡的近距離識別。具體實現(xiàn)如下：
　　1.在公交車上安裝車載OBU設(shè)備，該設(shè)備具有4字節(jié)唯一編碼的2.45GHz射頻ID，此ID和車輛進行綁定，代表車輛的身份信息。同時，OBU具有低頻信號接收功能，可以接收來自于低頻地標(biāo)器發(fā)射的地標(biāo)ID編碼，實現(xiàn)精確區(qū)域的定位。此外，OBU具有13.56MHz無源電子標(biāo)簽的識讀功能，可以通過插槽識別司機工卡數(shù)據(jù)。OBU將上述3種數(shù)據(jù)打包通過2.45GHz發(fā)給車站端的固定式識別基站，并上傳系統(tǒng)。OBU具有運營模式和省電模式，通過是否有司機工卡的插入并有效識別來進行切換。在運營模式下，OBU發(fā)射數(shù)據(jù)的時間間隔小，保證系統(tǒng)的讀取率。在省電模式下，OBU僅發(fā)射心跳數(shù)據(jù)，用于系統(tǒng)對設(shè)備的日常監(jiān)聽。
　　2.在公交站臺上安裝固定式識別基站，根據(jù)具體環(huán)境，基站識別距離可以進行調(diào)節(jié)，范圍在10-100米。識別區(qū)域通過高增益定向天線進行控制。當(dāng)車輛接近識別范圍，基站首次接收到OBU的數(shù)據(jù)，作為車輛進站的判斷依據(jù)，同時記錄此時時間信息。當(dāng)車輛離開車站，基站收到OBU的數(shù)據(jù)次數(shù)會逐步減少，當(dāng)在一定時間范圍內(nèi)（該參數(shù)經(jīng)驗可調(diào)）均沒有收到OBU數(shù)據(jù)，則視為車輛已經(jīng)離站，同時記錄此時時間信息。車站端基站設(shè)備通訊接口比較豐富（RS485/TCP/IP/3G/4G），可以根據(jù)需要進行選擇。供電根據(jù)現(xiàn)場條件可以采用AC-DC或太陽能供電。安裝結(jié)構(gòu)方面可以根據(jù)現(xiàn)場需要進行隱藏安裝或模塊化嵌入安裝（注意天線部分不被遮擋）。
　　3.司機具有ID唯一的工卡編碼，每次運營需要報到刷卡，標(biāo)志一次運營的開始。該工卡為13.56MHz無源電子標(biāo)簽，車載OBU通過插槽可以對其進行識讀，并打包遠距離發(fā)送給固定式基站。通過此方式，實現(xiàn)司機的簽到考勤。
◆　系統(tǒng)平臺
　　公交始末站管理的軟件核心功能是數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)對接，設(shè)備管理。
　　數(shù)據(jù)采集：主要完成RFID設(shè)備的底層數(shù)據(jù)接收，過濾及預(yù)處理。
　　數(shù)據(jù)對接：主要完成公交體系其他相關(guān)運營系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，對接。
　　設(shè)備管理：主要完成在線RFID設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控，故障預(yù)判，運維決策。
◆　系統(tǒng)實施
　　該系統(tǒng)包括車載OBU，固定式識別基站，司機員工卡，通信及供電設(shè)備。根據(jù)各設(shè)備的特性，按照如下原則進行實施布放。
■　車載OBU
　　該設(shè)備為車輛前擋玻璃粘貼安裝，產(chǎn)品安裝面具有3M強力雙面膠和杠桿防拆卸裝置，安裝完成，一旦拆下OBU即進入非法狀態(tài)。OBU的粘貼位置最好居前擋玻璃右側(cè)下部，一方面距離車輛電子設(shè)備單元較遠，二來便于司機插拔工卡。鑒于OBU為粘貼安裝，在安裝前需要將玻璃清潔干凈，并涂刷專用底膠后進行粘貼。司機在日常插拔工卡時需要注意，不要帶角度插拔，防止OBU被誤拆卸。日常運營避免OBU周圍防止金屬等具有屏蔽及干擾作用的物品。
■　固定式識讀基站
　　該設(shè)備安裝在車站附近，一般為立桿安裝，安裝高度為2.5-4米，設(shè)備安裝角度根據(jù)定向天線角度和需要覆蓋的區(qū)域范圍進行調(diào)節(jié)。基站接口有多種選擇，有線方式為RS485，TCP/IP，無線方式為3G/4G?；竟╇姙镈C12V供電，電流不超過1A。鑒于基站為戶外工作，除了自身主板帶的防靜電及防雷保護外，外部電源及信號均需要加裝防雷保護模塊。通訊線纜為雙絞雙屏蔽4芯專用通信線纜，線徑1.5平方。供電線纜為2芯1.5平方護套線。
■　司機員工卡
　　員工卡為13.56MHz電子標(biāo)簽，符合ISO 14443協(xié)議，日常攜帶避免彎折，防止天線折斷。
◆　產(chǎn)品構(gòu)成
 

序號	設(shè)備名稱	圖片	備注
1	固定式識別基站		作用：實現(xiàn)10-150米的遠距離讀卡 安裝：在室外抱桿安裝
2	室外地標(biāo)器		作用：實現(xiàn)1-6米范圍的低頻信號覆蓋 安裝：地?zé)纛A(yù)埋件安裝
3	車載OBU		作用：實現(xiàn)車輛身份遠距離識別及區(qū) 域定位安裝：玻璃粘貼

1.3.2公交場站管理應(yīng)用
◆　系統(tǒng)拓撲

◆　方案概述
　　公交場站管理的對象是公交車輛，涉及到的核心需求主要是圍繞車輛的身份問題和位置問題展開，即無論公交場站內(nèi)進行如何的區(qū)域劃分，從管理方面考慮，我們要解決如下幾個問題：
　　區(qū)域內(nèi)有多少輛車？
　　什么車？什么時候？進入？還是離開？也即進出方向
　　每輛車在區(qū)域內(nèi)的具體位置？
　　我們通過2.45GHz中遠距離有源RFID技術(shù)和低頻區(qū)域定位技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)方案，來有效解決車輛身份及位置的識別。其中，2.45GHz主要用于身份的識別和數(shù)據(jù)的無線傳輸。低頻定位技術(shù)用于位置的識別。
◆　應(yīng)用場景
■　車輛出入口
　　公交場站均由出入口，通過車載OBU及出入口處布放的識別基站，可以實現(xiàn)遠距離自動識別開閘，同時獲取車輛進出場站的身份數(shù)據(jù)。采用目前標(biāo)準(zhǔn)的停車場出入口系統(tǒng)，識別端采用2.45GHz遠距離識別基站即可。基站采用標(biāo)準(zhǔn)維根接口，可以和市面各類停車場進出控制系統(tǒng)對接。
　　在進口及出口布放停車場出入系統(tǒng)，識別端可以采用2.45GHz識別方案或2.45GHz 結(jié)合低頻觸發(fā)識別方案，具體根據(jù)現(xiàn)場條件和預(yù)算確定。
■　車輛區(qū)域定位
　　根據(jù)不同的功能區(qū)域進行規(guī)劃，比如在車輛停放區(qū)，車輛維修保養(yǎng)區(qū)，車輛加油區(qū)，實現(xiàn)的功能基本一致，僅是區(qū)域功能劃分不同而已。在這些區(qū)域均要實現(xiàn)車輛進出的識別判斷，以及在該區(qū)域的位置識別。
◆　產(chǎn)品構(gòu)成
 

序號	設(shè)備名稱	圖片	備注
1	室外固定式識別基站		作用：室外大范圍識別 安裝：立桿或壁掛
2	室外固定式一體化識別基站		作用：室外大范圍識別，低頻地標(biāo)精確定位 安裝：立桿或壁掛
3	室內(nèi)吸頂型地標(biāo)器		作用：室內(nèi)低頻地標(biāo)精確定位 安裝：吸頂
4	室內(nèi)型吸頂式一體化識別基站		作用：室內(nèi)識別及低頻地標(biāo)精確定位 安裝：吸頂
5	室外地標(biāo)器		作用：室外低頻地標(biāo)精確定位 安裝：地?zé)纛A(yù)埋件安裝
6	車載OBU		作用：實現(xiàn)車輛身份遠距離識別及區(qū)域定位 安裝：玻璃粘貼

1.3.3公交優(yōu)先管理應(yīng)用
◆　系統(tǒng)拓撲
 

◆　基本方案
　　公交優(yōu)先的關(guān)鍵是在路口附近準(zhǔn)確識別，配合信號機完成對信號燈的控制，從而為公交車輛的道路暢行提供信號保證。為此，一般在距離路口60-100米左右布放識別基站，并提前完成識別和處理，當(dāng)公交車快到路口時，信號燈進行變化。系統(tǒng)中有兩個重要環(huán)節(jié)，一個環(huán)節(jié)是遠距離可靠準(zhǔn)確識別，一個環(huán)節(jié)是配合信號機對信號燈的控制。在此重點說明識別環(huán)節(jié)的實現(xiàn)方案。此方案采用2.45GHz遠距離識別技術(shù)對車輛進行識別，同時配合低頻定位技術(shù)，對車輛的路口位置進行精確化補償，從而避免臨車道誤讀產(chǎn)生問題。
◆　產(chǎn)品構(gòu)成
 

序號	設(shè)備名稱	圖片	備注
1	室外固定式識別基站		作用：室外大范圍識別 安裝：立桿或壁掛
2	室外型壁掛式地標(biāo)器		作用：低頻地標(biāo)精確定位 安裝：立桿或壁掛
3	車載OBU		作用：實現(xiàn)車輛身份遠距離識別及區(qū)域定位 安裝：玻璃粘貼

1.3.4  公交電子站牌應(yīng)用
 

　　將電子標(biāo)簽通過吸盤固定于公交車右側(cè)前檔玻璃（站臺側(cè)），讀卡器內(nèi)置于站牌燈箱內(nèi)部，網(wǎng)口或RS485輸出，識別距離為6m~8m。
　　公交車進站后讀卡器將標(biāo)簽ID上傳至后臺。
　　后臺通過電子屏進行站點預(yù)報信息發(fā)布。
　　可對現(xiàn)有GPS報站系統(tǒng)進行有效修復(fù)，彌補GPS信號在城市內(nèi)易受干擾及信號漂移等弱點
　　公交車車載標(biāo)簽還可用于BRT信號優(yōu)先、車流量統(tǒng)計等應(yīng)用，擴展性強
　　可與監(jiān)控攝像頭聯(lián)動拍攝，通過ID號進行視頻/圖片檢索與追溯