基于有源RFID技术的公交到站检测方法及系统与流程

本发明涉及电子公交车站牌系统领域，具体涉及一种基于有源RFID技术的公交到站检测方法及系统。

背景技术：

电子公交车站牌系统是公共交通建设中的重要组成部分，主要用于公交到站信号检测、乘客候车时间的计算。传统电子公交车站牌系统通常采用车载GPS实现车辆报站，在每个公交车站设立电子站牌，在每辆公交车投入车载GPS+GPRS。该系统分为车载部分和公交车站台部分，由车载部分接收卫星信息并进行处理，将数据通过无线发射模块发射给公交车站台，公交车站台将接收到的信息进行处理，并显示在公交车站牌上，乘客便能随时知道自己所乘车辆的当前位置(到了哪一站)，从而判断出候车所需要的时间。

现有GPS电子公交车站牌系统由于每辆公交车均需加载GPS+GPRS，导致每月需缴纳SIM卡通信流量费，这样会造成投资大、运营成本高，另外采用GPS+GPRS的系统耗电量非常大，时常出现公交车电瓶亏损，整个GPS报站系统瘫痪，此外这样设置的系统在阴雨天GPS无法准确工作。

因此，本领域迫切需要研发出一种成本低、无费用及性能稳定的公交到站检测方法及系统。

技术实现要素：

本发明之目的是提供一种基于有源RFID技术的公交到站检测方法及系统，能够解决传统车载GPS电子公交车站牌系统投资大、运营成本高、耗电大、易瘫痪、在阴雨天无法准确工作的技术问题。

本发明提供一种基于有源RFID技术的公交到站检测方法，每个公交车站安装两个RFID阅读器以及电子站牌主控单元，两个RFID阅读器为RFID阅读器一和RFID阅读器二，每辆公交车身外侧安装有RFID电子标签，所述检测方法包括如下步骤：

步骤一、车辆进站，RFID阅读器一读取所述RFID电子标签的电子标签数据；

步骤二、RFID阅读器二读取所述RFID电子标签的电子标签数据；

步骤三、所述电子站牌主控单元用于接收所述RFID阅读器一与RFID阅读器二读取的电子标签数据，并对电子标签数据进行算法处理，从而判断出车辆处于哪一方向的哪一站；其中，

如果分析处理得出是所述RFID阅读器一先读取到电子标签数据，则确认车辆进站，并输出车辆进站记录；

如果分析处理得出不是所述RFID阅读器一先读取到电子标签数据，则电子站牌主控单元会调取上一个站点的编码信息，并与上一个站点数据信息进行分析比较，从而过滤掉对面车道车辆上的RFID阅读器信息，此时不记录车辆进站。

优选地，还包括：

步骤四、所述RFID阅读器在读取到所述RFID电子标签上的电子标签数据信息后，会将电子标签数据信息发送至公交控制调度中心，所述公交控制调度中心接收并存储各公交车站公交车到站数据，进而实现公交车实时监控、车辆到站距离预测与候车时间计算。

优选地，所述电子站牌主控单元与所述公交控制调度中心的链接采用Lora技术。

优选地，所述步骤三中的算法为高效防冲突算法，所述高效防冲突算法能同时读取1000个以上电子标签数据信息。

优选地，所述电子站牌主控单元采用RS485接口或RJ45接口与所述RFID阅读器连接，用于读取与识别所述RFID阅读器中的车辆电子标签数据信息。

本发明还提供一种基于有源RFID技术的公交到站检测系统，包括RFID电子标签、RFID阅读器与电子站牌主控单元，所述电子站牌主控单元与所述RFID阅读器无线连接，

所述RFID阅读器安装在公交车站；

所述RFID电子标签安装在车辆车身外侧，内部写入公交车辆ID信息；

所述电子站牌主控单元对所述RFID阅读器读取的电子标签数据进行接收处理，作为报站的基础信息；

其中，每个公交车站安装有两个所述RFID阅读器，两个所述RFID阅读器分开设置，在车辆进站的过程中车辆上的所述RFID电子标签分别被两个所述RFID阅读器先后读取，所述电子站牌主控单元根据电子标签ID信息识别公交车路数，根据所述RFID阅读器读取ID的先后顺序判断公交车行驶方向，过滤对面车道车辆，完成公交车到站检测。

优选地，公交车站上标记有位置一和位置二，两个所述RFID阅读器为RFID阅读器一和RFID阅读器二，其中，

所述RFID阅读器一设置在所述位置一处，所述RFID阅读器二设置在所述位置二处，所述RFID阅读器一用于首先读取车辆车身上的所述RFID电子标签中的电子标签数据，所述RFID阅读器二用于再次读取车辆车身上的所述RFID电子标签中的电子标签数据；

所述电子站牌主控单元会根据所述RFID阅读器一与RFID阅读器二传输电子标签数据的先后顺序进行准确得出车辆处于哪一方向的哪一站。

优选地，还包括公交控制调度中心，所述公交控制调度中心与所述电子站牌主控单元无线连接，用于接收与存储各公交车站公交车到站数据，实现公交车实时监控、车辆到站距离预测与候车时间计算。

优选地，所述RFID电子标签的外表面设置有防水层。

优选地，所述RFID阅读器采用集成一体化方式设置。

本发明相比现有技术具有如下有益效果：

1、本发明的基于有源RFID技术的公交到站检测方法中电子站牌主控单元与所述公交控制调度中心的链接采用Lora技术，该Lora技术具有远距离、低功耗、多节点以及低成本的有益效果。

2、本发明的基于有源RFID技术的公交到站检测方法中的RFID阅读器采用高效防冲突算法，该高效防冲突算法可以同时识读1000以上的电子标签，从而可以方便准确地处理庞大的交通系统车辆到站数据信息。

3、本发明的基于有源RFID技术的公交到站检测系统中采用RFID阅读器进行电子标签数据采集，由于RFID阅读器识读距离远，功耗低，防冲突，免维护，并且有效距离可达300米，因此采用RFID阅读器能够准确地读取RFID电子标签中的电子标签数据信息。

4、本发明的基于有源RFID技术的公交到站检测系统中的RFID阅读器采用集成一体化方式设置，这样设置是为了能够很好地适合户外应用环境，例如在防水或防雷区域中。

5、本发明的基于有源RFID技术的公交到站检测系统中的RFID电子标签外表面设置有防水层，并且采用ABS或PC等高强度材质外壳，这样设置的RFID电子标签具有防水、耐高温与抗冲击的功效，延长使用寿命，增强使用强度。

6、本发明的基于有源RFID技术的公交到站检测系统中的RFID电子标签抗干扰性强，适应复杂的应用环境。

附图说明

下面将简要说明本申请所使用的附图，显而易见地，这些附图仅用于解释本发明的构思。

图1是本发明的一种基于有源RFID技术的公交到站检测系统的结构示意图；

图2是本发明的一种基于有源RFID技术的公交到站检测方法的流程示意图。

附图标记汇总：

1、RFID阅读器一 2、RFID阅读器二

3、电子站牌主控单元 4、公交控制调度中心

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的基于有源RFID技术的公交到站检测方法及系统的实施例。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还可能基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案均落入本发明的精神和范围内。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部分的关系。相同或相似的参考标记用于表示相同或相似的部分。

本发明提供一种基于有源RFID技术的公交到站检测方法，每个公交车站安装两个RFID阅读器以及电子站牌主控单元3，两个RFID阅读器1、2为RFID阅读器一1和RFID阅读器二2，每辆公交车车身外侧上安装有RFID电子标签，图2是本发明的一种基于有源RFID技术的公交到站检测方法的流程示意图，如图2所示，检测方法包括如下步骤：

步骤一、车辆进站，RFID阅读器一1读取RFID电子标签的电子标签数据；

步骤二、RFID阅读器二2读取RFID电子标签的电子标签数据；

步骤三、电子站牌主控单元3用于接收RFID阅读器一1与RFID阅读器二2读取的电子标签数据，并对电子标签数据进行算法处理数据，从而判断出车辆处于哪一方向的哪一站，即判断车辆处于对面车道还是当前车道。其中，

如果分析处理得出是RFID阅读器一1先读取到电子标签数据，则确认车辆进站，并输出车辆进站记录；

如果分析处理得出不是RFID阅读器一1先读取到电子标签数据，则电子站牌主控单元3会调取上一个站点的编码信息，并与上一个站点数据信息进行分析比较，从而过滤掉对面车道车辆上的RFID阅读器1、2信息，此时不记录车辆进站。

即上述检测方法的基本判断逻辑原理如下:

车辆进站，RFID阅读器一1先读到电子标签数据，随后RFID阅读器二2读到电子标签数据，即可判断车辆进站；

如果是对面车辆，就会是RFID阅读器二2先读到电子标签数据，RFID阅读器一1再读到电子标签数据，此时可以过滤掉RFID阅读器1、2读取的电子标签数据信息。实际应用中，电子站牌主控单元3内置算法需对各种可能情况进行处理，输出正确的车辆进站记录。

在本发明的进一步实施例中，步骤三中的算法为高效防冲突算法，该高效防冲突算法可以同时识读1000个以上的电子标签数据信息，从而可以方便准确地处理庞大的交通系统车辆到站数据信息。

在本发明的进一步实施例中，基于有源RFID技术的公交到站检测方法还可以包括：

步骤四、RFID阅读器1、2在读取到RFID电子标签上的电子标签数据信息后，会将电子标签数据信息发送至公交控制调度中心4，该公交控制调度中心4接收并存储各公交车站公交车到站数据，进而实现公交车实时监控、车辆到站距离预测与候车时间计算等功能。这样设置的检测方法，在步骤三中由各公交车站独立完成公交到站的检测，缓解公交控制调度中心4的计算压力。

本发明采用采用RFID阅读器1、2进行电子标签数据采集，由于RFID阅读器1、2识读距离远，功耗低，防冲突，免维护，并且有效距离可达300米，因此采用RFID阅读器1、2能够准确地读取RFID电子标签中的电子标签数据信息。

在本发明的进一步实施例中，电子站牌主控单元3与公交控制调度中心4的链接采用Lora技术。该Lora技术具有远距离、低功耗、多节点以及低成本的有益效果。

其中，在上述基于有源RFID技术的公交到站检测方法步骤中，RFID车辆电子标签安装于车辆车身外侧，方便RFID阅读器1、2读取内部的电子标签数据信息。在RFID车辆电子标签的内部存储有车辆ID信息，RFID阅读器1、2安装于公交车站中设定的具体位置处。电子站牌主控单元3通过RS485接口或RJ45接口与RFID阅读器连接，用于读取与识别RFID阅读器1、2中的车辆电子标签数据信息，并进行分析处理与存储，进而用于车辆到站报站的基础数据。RFID阅读器1、2上设置有上述多种接口，从而可以适合不同的应用场合，还可以提供SDK及底层通讯协议。

图1是本发明的一种基于有源RFID技术的公交到站检测系统的结构示意图，如图1所示，本发明提供一种基于有源RFID技术的公交到站检测系统，包括RFID电子标签、RFID阅读器1、2与电子站牌主控单元3，电子站牌主控单元3与RFID阅读器1、2无线连接。其中，RFID阅读器1、2安装在公交车站；RFID电子标签安装在车辆车身外侧，内部写入公交车辆ID信息；电子站牌主控单元3对RFID阅读器1、2读取的电子标签数据进行接收与分析处理，作为报站的基础信息。

在本发明中，每个公交车站上安装有两个RFID阅读器1、2，两个RFID阅读器1、2分开设置，即分隔开一段距离，在车辆进站的过程中车辆上的RFID电子标签分别被两个RFID阅读器1、2先后读取电子标签数据，电子站牌主控单元3根据电子标签ID信息识别公交车路数，根据RFID阅读器1、2读取ID的先后顺序判断公交车行驶方向，过滤对面车道车辆，进而实现简易准确地完成公交车到站检测。

在本发明的进一步实施例中，如图1所示，基于有源RFID技术的公交到站检测系统还可以包括公交控制调度中心4，该公交控制调度中心4与电子站牌主控单元3无线连接，用于接收与存储各公交站公交车到站数据，进而实现公交车实时监控、车辆到站距离预测与候车时间计算等功能。

在本发明的进一步实施例中，电子站牌主控单元3通过RS485接口或RJ45接口与RFID阅读器1、2连接，用于读取与识别RFID阅读器1、2中的车辆电子标签数据信息。

在本发明的进一步实施例中，公交车站上标记有位置一和位置二，两个RFID阅读器1、2为RFID阅读器一1和RFID阅读器二2，其中，位置一与位置二间隔一定距离，具体间隔的距离没有限制，只要可以分开阅读车辆上的RFID电子标签即可。另外，具体设置方式如下：RFID阅读器一1设置在位置一处，RFID阅读器二2设置在位置二处。其中，RFID阅读器一1用于首先读取车辆车身上的RFID电子标签中的电子标签数据，RFID阅读器二2用于再次读取车辆车身上的RFID电子标签中的电子标签数据；电子站牌主控单元3会根据RFID阅读器一1与RFID阅读器二2传输电子标签数据的先后顺序进行准确判断车辆处于哪一方向的哪一站。

在本发明的进一步实施例中，RFID电子标签采用ABS材质或PC材质，并且在RFID电子标签的外表面设置有防水层。这样设置的RFID电子标签具有防水、耐高温与抗冲击的功效，同时具有高强度外壳，这样可以增强使用强度以及延长使用寿命，并且抗干扰性强，能够适应复杂的应用环境。

在本发明的进一步实施例中，RFID阅读器1、2采用集成一体化方式设置，这样设置是为了能够很好地适合户外应用环境，例如在防水或防雷区域中。

其中，本发明的基于有源RFID技术的公交到站检测系统采用固定的RFID阅读器接收移动的电子标签ID信息，能远距离识别标签，读取数据稳定可靠；每个站台两个RFID阅读器的前后端设置结构设计，准确实现车辆方向判别，有效过滤对面车道车辆；车站部分独立完成进站判断及进站数据传输，极大缓解公交控制调度中心的运算压力；整个检测系统耗电量低、不产生SIM卡通信流量费等网络费用、不受雨雾天气影响、性能稳定，极大地降低了电子站牌运营成本。

本发明的基于有源RFID技术的公交到站检测方法及系统主要适用于公交车到站检测，当然还可以适用于大巴、出租车等需要进出站进行记录的车辆，并非仅仅适用于公交车。

以上对本发明的基于有源RFID技术的公交到站检测方法及系统的实施方式进行了说明。对于本发明的基于有源RFID技术的公交到站检测方法及系统的具体特征可以根据上述披露的特征的作用进行具体设计，这些设计均是本领域技术人员能够实现的。而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据本发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。