车载公共汽车运营状态记录及自动报站装置

    本装置的工作原理为：事先保存到站信息和各种提示信息，其中语音信息保存于集成语音模块中。信号采集模块在运行中采集车辆的里程信号、转向信号、车门开启和关闭信号等。以上信号经过微控制器综合分析后，判断出车辆的运营情况，如：车速、起车、途中、转弯和到站等状态。微控制器进一步依据当前状态、控制显示器显示站号等信息，并从语音芯片中取出相应语音信息放大送出。同时把各站点到站时间、运营状态和不规范运营行为记录在非易失、可移动存储设备（IC卡）中。
  在运营线路的两端还应设置“运营信息汇总、分析、评价装置”。该装置设于调度室，由调度人员操作。当车辆单程运营结束，司机取出IC卡送至调度室。“运营信息汇总、分析、评价装置”将IC卡中信息读出，记录汇总后，给出评价结果。随后清除IC卡记录信息，在下次运营前把运营任务下达到IC卡中，并预留出存放运营状态的空间。该装置与前述“运营状态记录及自动报站仪”配套使用。IC卡可以重复使用十万次以上。
3 补充功能
  为了保证装置在特殊情况下能够正常报站，还增设了手动调节功能。当道路条件恶劣，如冰雪路面路程计量出现较大误差时，可手动消除误差（注：较小的误差，车载装置可以自适应，不必调整）。或者经批准临时改变部分运营路线时，可手动调整报站时机，调整操作同时被记录在IC卡中，备查。
  以上装置还可以选择增加其他功能。如：大屏幕显示功能、播放广告功能、介绍行车沿途的城市风貌等。
4 技术关键分析
  IC卡存储、电脑语音报站及LED点阵屏幕显示等都是成熟技术。车辆位置、状态识别的智能化是实现全自动报站的关键。有人通过车门的开关来控制报站，但是车门的误操作或多次开关会使自动报站失效。本装置在综合分析里程信号、开关门信号、转向信号的基础之上，准确确定车辆位置，实现全自动报站。
  公共汽车每站都要经历4个过程。
    出站  在站台上车门已关，打左转向信号（我国右侧通行），起车信息驶出站台；
  前半程  介绍行车沿途的城市风貌、播放广告、预报下站站名等；
  后半程  接近下站，打右转向信号，报站名，进站停车；
  在站内  到站信息，开车门下客，向车下乘客车辆行驶方向，上客结束，关车门。除了始点和终点稍有差别，其他各站都是这几个过程的循环。
  根据这4个过程，将车辆一站的运行区间分成4个状态：状态0“站内” 、状态1 “出站”、状态2“前半程”、状态3“后半程”。这4个状态除了状态0，其他3个状态车辆均处于行驶中。设定状态1车辆驶过固定距离，即每站取相同距离（如100 m），然后进入状态2。状态2车辆驶过特征距离，特征距离是根据各站间的不同距离而事先设定。状态3车辆理论驶过距离也是固定值（如60 m）。则状态1、2、3的理论车辆行驶距离之和大于站间距离（20 m）。状态定义如图2所示。

    4个过程之间这样切换：车辆处于状态0，检测到左转向信号,系统进入状态1；在状态1行驶过程中记录行驶距离，到固定值（如100 m）系统进入状态2；处于状态2再驶过事先设定特征距离后系统进入状态3；处于状态3检测到停车开门，系统进入状态0。切换逻辑如表1所示。

    状态3到状态0之间不单单依靠里程变化来切换，系统允许车辆停靠位置在小范围内(如-40~+20 m)变化。切换时遇到错误操作，系统能够自适应。一种情况，车辆处于状态3，驾驶员越站没有停车，当行驶里程超过状态3固定值（60 m），系统自动跳过状态0进入状态1，此时相当于越站20 m，同前所述“状态1、2、3的理论车辆行驶距离之和大于站间距离20m”相吻合。另一种情况，车辆处于状态0，驾驶员没有打左转向直接起车，系统检测到车辆位移超过1 m，自动进入状态1。系统对上面2种错误操作自适应后，将其记录在IC卡中。
  语音信息发布分别位于：状态1开始，进行起车提示；状态2开始，介绍行车沿途的城市风貌、播放广告、预报下站站名等；状态3检测到打右转向信号，报站名；状态0开始报到站信息、循环报车辆行驶方向等信息。
  综合里程信息、转向信号和开门信号；判断车辆位置和状态；控制语音、文字信息发布是自动报站装置的控制。车辆进站打右转向信号、出站打左转向信号是交通法规要求的规范操作，公共汽车驾驶员都能遵守，而且动作已经“机械”化。由于只是在状态0时左转向信号可以促使系统切换到状态1，行驶途中的其他左转向信号不会引起误切换。同时，只有在状态3时检测到打右转向信号时报站名，此时车辆距站台40 m以内，其他的距站台40 m以外右转向信号也不会引起误报站。而且一般十字路口40 m以内不设公共汽车站台。
  IC卡可记录下各站到站时间、各站发车时间、各站间车速、车速不为0和不在状态0的开门操作、进出站不打转向信号、手动调整误差等，作为管理车辆和考核驾驶员的依据。
5 结语
  本装置一方面可以降低司乘人员的劳动强度；另一方面可以加大公共交通运营管理力度，增强车队管理的科学性。对维护运营秩序，提高运营效率，保证运营安全都具有积极意义。投放市场后，将产生巨大的社会效益和经济效益。