一、概述

　　隨著我國國民經濟的高速發展，城市建設規模與日俱進，城市交通問題日益凸顯，已成為嚴重制約許多大中城市發展的重點問題之一。大力、優先發展公共交通.實現數字化、智能化城市交通管理，提高公共交通運營管理效率和社會服務水平，符合目前中國國情下的現代化大城市發展趨勢。

　　目前，國內大多數大城市的公交車智能管理調度模式單一采用車載GPS衛星定位技術，也有少部分城市單一采用了射頻識別技術。這兩種技術的采用都是由靜態監管向動態監管，人工管理向自動管理的轉變，是公共交通管理進步的表現，但是這兩種技術的采用都存在各自鮮明的優勢與不足之處，應用效果并不十分理想。

　　下面分別通過對GPS、射頻識別兩種技術在公交領域的應用進行分析，并討論兩種技術結合使用，從而試想提高公交智能化管理的可能性。

　　二、GPS技術及其在公交領域引用的優缺點

　　GPS又稱為全球定位系統(Global Positioning System，GPS)，由空間星座、地面控制和用戶設備等三部分構成，其基本定位原理是：衛星不問斷地發送自身的星歷參數和時間，信息用戶接收到這些信息后經過計算機輔助，求出接收機的三維位置、三維方向以及運動速度和時間信息。GPS系統具有以下主要特點：全天候、多功能、操作簡便和應用范圍廣泛等。

　　(一)在公交領域應用的優點

　　GPS技術目前在車載方面的應用已經比較成熟，已具備了快速、高效、準確地提供點、線、面要素的精確三維坐標，且具有全天候、高精度、自動化、效益高等優點。公交智能化管理對GPS技術的運用主要體現在車輛自動定位、行駛信息引導和電子站牌等子系統上面，前面闡述的GPS主要特點正符合公交智能化管理技術運用的需求。對于新發展起來的大中城市，公共交通基礎設施比較完善，城市道路、樓距比較寬，高架橋和隧道相應也就比較少，GPS系統調度靈活，知情能力和應變能力強的優勢就充分地體現了出來，完全可以達到實時掌握車輛行為狀態的管理要求。

　　(二)在公交領域應用的缺點

　　我國目前歷史比較悠久而且經濟水平比較高的大城市，例如北京、上海、廣州等，經過三十多年來的城市建設后，市區高層建筑林立，高架路橋密集，隧道也越來越多，公交車作為城市公共交通主力軍，穿梭于這些地方是必須的，而GPS衛星定位在碰到高層建筑比較多和密集的路段時信號衰弱嚴重，在有高架路橋或者隧道遮擋時沒信號，都會導致GPS系統信號不穩定甚至無法正常工作。舉個例子來說，廣州市是建筑密度大、樓層高，高架路橋和隧道非常多的典型大城市，目前廣州市部分公交公司建設使用的公交GPS智能調度管理系統，一旦行使經過高架路橋底層、隧道，或者停靠在高架路橋附近公交站點上客，進入分層人車分流樞紐公交站場的公交車輛，就碰到過這種信號不穩定或者沒信號的問題，也就使得調度中心無法得知公交車此時的行為狀態了。

　　三、射頻識別技術及其在公交領域應用的優缺點

　　射頻識別技術(Radio Frequency Identification，RFID)是通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，由射頻卡、讀卡器和信號發射天線三個基本部分組成。其工作原理是：當射頻卡進入收發天線區域后，發出的加密載波信號被天線接收，經RFID射頻讀卡器裝置接收處理后，向通信模塊發送獲取的卡信息。

　　(一)在公交領域應用的優點

　　采用射頻識別技術主要目的在于實現不停車遠距離自動識別，實時定點采集公交車輛進出站和通過信息采集點，快速確定公交車輛所處位置。其主要優點有：車載射頻卡與讀卡器基本都采用了雙向交互的無線數據通信方式，通信技術穩定、可靠，誤碼率極低。載波信號穿透力、繞射力極強和信息防沖撞功能非常好，車載射頻卡可固定安裝在車輛的金屬、非金屬、玻璃等物體表面，安裝位置基本不受限制，讀卡器可同時識別多輛并排、串道、跨線、爬頭等不按規定行走的車載卡。車載射頻卡和讀卡設備的感應范圍和通過速度也可根據管理需要進行靈活調整。

　　(二)在公交領域應用的缺點

　　射頻識別技術在公交領域應用的缺點主要體現于只能在固定點進行數據采集，其技術的“點式定位”方式具有較強的局限性，相對于采用GPS技術來說，在靈活性方面就落后了。如果密集安裝數據采集設備，資金投入將相當大，建成后的維護成本也非常昂貴；如果數據采集設備太少，感應范圍沒有全面覆蓋，也就無法實現感知車輛在道路上行駛的實時狀態信息。

　　四、通過GPS和RFID兩種技術的結合來提高公交智能調度管理系統的可靠程度

　　公交智能調度管理系統可以采用GPS技術和射頻識別技術相結合的設計方案。因為目前GPS信號的覆蓋范圍已經比較廣，所以可采用以GPS衛星定位系統為主，射頻識別技術為輔的方式。根據上面這兩種技術在公交領域應用優缺點的分析，可以利用射頻識別技術的優點來彌補GPS技術運用的缺點。調度指揮中心后臺管理子系統第一采用數據信息來自于GPS子系統，第二采用數據信息則來自于射頻識別子系統。在有充分數據信息來源的前提下，公交智能調度管理系統的可靠性也將得到較好的提高。系統主要框架構成設想大致如下：

　　(一)公交車載設備

　　公交車上面同時安裝一套GPS設備和一張射頻卡，目前市場上一張射頻卡的價格大概在50～80元不等，相對于車載GPS設備的價格，是非常低廉的，對于提高系統可靠性來說，這筆投資是非常值得的。

　　(二)射頻信息采集傳輸設備

　　主要安裝在GPS信號無法覆蓋或者比較弱區域的適當位置，設備由射頻收發天線、讀卡器和通信模塊構成。其工作原理是：當車載射頻卡進入收發天線區域后，車載射頻卡發出的加密載波信號被天線接收，經RFID射頻讀卡器裝置接收處理后，向通信模塊發送獲取的車載射頻卡信息。通信模塊通過GSM/GPRS/CDMA無線網絡方式與遠端的讀卡服務器建立通信連接，將接收到的卡號、時間、地址信息傳送到調度中心。

　　通信模塊主要依托GSM/GPRS/CDMA等數字公眾網通信，具有IP地址設置、讀卡數據緩存/比對 E本地卡號限制過濾、遠程通信超時/異常告警、時鐘/卡號集/異常告警短信遠程設置等功能。鑒于數據通信的重要性，為確保無線通信的穩定性和可靠性，這里的通信模塊要求提供熱備份的GSM/GPRS/CDMA工作模塊為第二信道。

　　(三)調度指揮中心系統

　　調度指揮中心系統由網絡通訊設備、數據接收、存儲、分析、管理、發布服務器、大屏幕電視墻、客戶端管理計算機等設備組成。后臺管理子系統根據實時收到的各線路公交車輛運行的定位數據及狀態信息加以甄別和分析之后呈現出來，調度指揮中心管理人員可即時作出快速、合理的調度指令，同時往信息發布等子系統發布及時服務信息。對采集到的數據，后臺管理子系統自動進行匯總、統計，生成各種營運報表等。

　　五、總結

　　針對我國目前一些大城市的公交車智能管理調度模式，在這里提出的通過GPS和RFID兩種技術的結合來提高公交智能調度管理系統的可靠程度，是嘗試將高科技手段更好地服務于城市公共交通數字化的一種設想。針對目前一些城市已經建設的GPS公交智能調度管理系統。采用基于射頻識別技術的“點式定位”系統作為補充，既能提高車輛定位精度，提升公交系統企業的運營效率和服務水平。又能克服GPS衛星定位系統在公交應用中的不足.減少資金投入。

　　交通是經濟的動脈，要用現代化科學技術改造傳統的公交產業，以信息化帶動現代化。建設新型智能化。自動化的公交調度管理系統，“公交優先”政策符合我國目前國情，代表著大多數人民群眾的利益，能最大限度地挖掘現有城市道路潛力，是政府交通管理部門解決城市交通問題的重要途徑。把公交系統的管理和服務工作提高到新的水平，同時也就能夠協助政府職能部門實現對公交系統整體運行狀況進行有效管理和總體規劃。