公共自行车综合管理系统.docx

淮 阴 工 学 院毕业设计(论文)开题汇报学 生 姓 名：赵旭东学 号：专 业：测控技术和仪器设计(论文)题目：基于无线网公共自行车管理系统设计硬件部分指 导 教 师:张宇林年1月20日开题汇报填写要求1开题汇报（含“文件综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查依据材料之一。此汇报应在指导老师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导老师签署意见及所在专业审查后生效。2开题汇报内容必需用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，严禁打印在其它纸上后剪贴，完成后应立即交给指导老师签署意见。3“文件综述”应按论文格式成文，并直接书写（或打印）在本开题汇报第一栏目内，学生写文件综述参考文件应不少于10篇（不包含辞典、手册）。4相关年月日等日期填写，应该根据国家标准GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法要求要求，一律用阿拉伯数字书写。如“3月15日”或“-03-15”。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，依据所查阅文件资料，每人撰写字左右文件综述文 献 综 述一、选题目标和现实意义伴随中国城市化进程推进，城市交通问题已然成为了众多大城市“城市病”，过量私家车和公务车首先造成了城市拥堵，其次排放汽车尾气严重影响空气质量。伴随两型社会宣传和实践，“绿色出行，低碳环境保护”出行方法越来越受到追捧，全国各地兴起了建设公共自行车租赁系统热潮。公共自行车在国外已很普及，所以在中国也必将推广普及。现在很多企业、学校全部在向郊外搬迁形成工业园、大学城等，所以上班族、学生等人群外出等多有不便。引进自助公共自行车系统，能够方便大家日常上班、外出、游玩、逛街等，而且骑自行车是一个含有环境保护、健身、娱乐、无噪音于一体出行方法，值得大力提倡。自助公共自行车由运行商统一布点铺放，安装在公交站点、工业园区、学校大门等使用人群较多区域，经过设备综合管理平台实现智能化、无人化统一管理，必将受到大家青睐。二、中国前景多年来，伴随中国经济连续高速增加，居民消费水平稳步提升，私家车保有量快速增加。据报道，截至6月底，全国机动车总保有量达217亿辆。其中私家车7000万辆，而且还在以每十二个月超出1000万辆速度快速增加。不过快速增加私家车在提升民众生活质量同时，也带来了城市交通拥堵、交通事故增多、停车难、空气噪声污染等很多严重问题。自以来，中国城市道路和公共交通投资累计超出2万亿元，但仍无法遏制城市交通拥堵蔓延。可见单纯依靠道路建设是无法处理城市交通问题。大力发展城市公共交通体系是公认处理城市交通问题有效方法。现代城市公共交通体系关键由：公交汽车(含公交电车及有轨电车)、城市轨道交通(含地铁、轻轨、毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告城郊铁路列车)及公共交通站点。中国大城市越来越重视城市公共交通体系建设。比如，北京在“十一五”期间，投入7 15亿元资金优先发展城市公共交通，公共交通投入占交通基础设施投资百分比将达成45。公交汽车和城市轨道交通在城市公共交通体系中发挥着大动脉作用，不过因为线路和站点布局限制，是无法覆盖城市每一个角落。即在公共交通体系末端，缺乏一套针对每个乘客特定短途出行需求公共交通微循环系统。所以才会出现所谓“最终一公里”问题和黑出租、摩泛滥而又屡禁不止现象。为此一个能够实现城市公共交通微循环公共自行车管理系统就显得尤为关键，也就有了良好发展前景和宽广市场。三、国外发展“公共自行车”概念最早起源于欧洲。1965年在荷兰开始出现第一代公共自行车系统，不过运行效果不尽人意。1995年丹麦首全部哥本哈根推出第二代公共自行车系统。上世纪90年代末，欧洲公共自行车租赁行业开始采取快速发展计算机、无线通信和互联网技术，实现了数字化管理和运行，被称为第三代公共自行车系统。法国：凭银行卡可直接租车法国自行车租赁服务最早开始于1998年雷恩市，并前后在拉罗舍尔、里昂、巴黎、艾克斯等城市推广。在法国，可经过两种方法租用自行车。交通卡持有者可凭该卡和银行卡直接租用自行车；非持有者则需提前申请，并在15天后获取租赁卡。为了预防恶意破坏，法国部分城市公共自行车采取内置刹车装置、防爆轮胎，和专用工具才能拆卸可调整高度坐椅。英国伦敦：用短信能够租车英国自行车租赁业务很发达。首全部伦敦最近推出一项便捷租车业务经过短信实现租车。注册用户只需给租车服务中心发送短信，就会收到一个开锁密码。经过密码，用户可在市内任何一个租车停放处自行取车。当用户抵达距离目标地周围停放处后，只需再次发送短信，便可得到上锁密码。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告美国纽约：管理全方面实现数字化纽约公共自行车系统很优异。从网络预订到自行车站租车，管理全方面实现数字化、自动化。租车人只需用信用卡或银行借记卡支付押金后就能够拿到一枚智能钥匙，取出自行车就行了。游客还能够用智能手机从网络上下载专用软件，取得纽约市自行车路线图和相关多种服务。总结国外公共自行车实施成功经验大致为以下多个方面：第一、科学合理计划是系统成功确保要发展自行车交通前提条件是：将自行车交通纳入交通体系，统筹计划，进行基础设施建设，让自行车交通融入大家生活。计划城市自行车交通系统要在不一样区域实施因地制宜策略；第二、政府支持是系统成功关键原因政府支持对确保公共自行车系统连续性和服务水平起到了关键性作用，公共自行车系统服务质量高低和系统服务公益性将取决于政府支持力度。公共自行车系统实施离不开企业和政府共同支持，企业建设公共自行车系统目标是盈利，确保有稳定现金流，确保系统运行长久性和可靠性。而政府目标是经过建设公共自行车系统为 居民提供便利交通服务，实现公共自行车系统公益性。第三、稳定可靠技术支撑是系统成功必需条件公共自行车成功实施离不开稳定可靠技术支撑，从公共自行车系统实施各个步骤出发，设计公共自行车系统运行管理技术包含公共自行车车辆制造和装配技术、车辆租赁系统、网络化运行和调度系统、车辆通信技术、车辆定位系统等。自行车作为一个环境保护节能交通方法，在国外越来越受青睐。从国外这些城市来看，只有公益性，公共自行车才有普及可能，这是国外很多城市发展公共自行车共同经验。公益性公共自行车，政府肯定需要大量资金注入，不过，相较于其它交通疏堵投入（如造桥修路），这笔钱微不足道，它带来社会效益，实难估量。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告2本课题要研究或处理问题和拟采取研究手段（路径）四、研究方法及实现功效4.1系统概述无线智能公共自行车管理系统由射频识别作为关键系统，这使每一辆自行车全部会拥有一个标签，同时车主也有一张和之匹配 IC 卡。车主在存取车时必需刷卡，经过对车辆和 IC 卡信息读取、对比，系统便会判定此次存取操作正当性，再依据结果不一样做出对应反应。若有非法取车操作，系统会经过现场报警装置和接收设备，进行防盗方法，避免了车辆丢失。4.2系统总体网络结构图图1所表示，整套系统分为若干个节点和一个中央服务器，每个节点在实际环境中代表一个停车场。 各节点经过 RFID 射频设备搜集自行车信息并经过接触式天线读取用户 IC 卡数据； 最终经过以太网传输给服务器。服务器汇总各个自行车停放数据，进行数据存放和比对，将反馈信息经过校园网络传送到各个监测终端，经过一系列指令控制节点实施对应操作。监测终端1自行车停放点n自行车停放点2自行车停放点1无 线 网 络监测终端n数据服务器 图1系统总体结构图毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告4.3节点结构框图一个节点结构图所表示。各个节点经过RFID 射频读卡器检测自行车内智能芯片，并存放相关数据；同时 IC 卡读卡器经过天线读取IC 卡信息。节点经过控制ARM 用无线网将信息发送至服务器并接收反馈数据，实施相关提醒或报警操作。服务器3G/4G无线网络无线路由或双控线嵌入式系统报警装置RFID读卡器IC读卡器 图2节点结构框图4.4硬件模块4.4.1 RFID 模块RFID 技术基础工作原理是标签进入磁场后，接收阅读器发出射频信号，凭借感应电流所取得。能量发送出存放在芯片中产品信息（PassiveTag），或由标签主动发送某一频率信号 （ActiveTag），解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行相关数据处理 。因为RFID 射频天线和标签分为多个标准， 本套系统 RFID 模块采取了远望谷企业 XCRF-502C 固定式射频读写器，此读写器工作在 902-928Mhz 频段，有效检测范围为 10 米。4.4.2嵌入式模块 因为在本系统中嵌入式模块关键担负信息传输和控制功效，并不需求高速运算和大量数据缓存，所以采取了以 ARM2440 为关键开发方案。嵌入式模块在 ARM2440核毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告心外围添加了以太网口用于和服务器进行通信；LCD 显示器用于实时显示提醒信息；蜂鸣器用于应急报警；I2C 总线接口用于和IC读卡模块进行通信，串口用于和RFID射频模块通信。4.4.3 IC 读卡器模块IC读卡器天线采取Philips MFRC522 原装芯片设计读卡电路，该模块使用51单片机驱动读卡器检测IC卡信息并使用I2C总线将数据会传到ARM主控芯片上。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告参考文件1 罗春彬,彭龑,易彬.RFID 技术发展和应用综述J.通信技术,40(12):112-114.2 胡建国.智能 RFID 标签芯片理论和实现D.广州:中山大学,.3 王艳平.Windows 网络和通信程序设计M.北京:人民邮电出版社,:48-120.4 徐丽萍.RFID 系统读写器和电子标签硬件结构分析J.通信技术,45(08):118-119.5 Feddema, Helen.Access VBAM.s.l.: JohnWiley & Sons Inc.,:90-143.6 远望谷企业.远望谷系列 RFID 设备技术手册C.深圳:远望谷企业,.7 BEHROUZ A. Forouzan TCP/IP Protocol Suite FourthEditionM.s.l.:Higher Education,:432-498.8 Fred Barwell, Richard BlairProfessinoal.VB.NETFifth EditionM.s.l.: Wrox Press, :70-86.