公交车司机判断是否靠站停车问题.doc

公交车司机判断是否到站停车问题

一、问题描述
公交车司机在行驶过程中每到一个站都会停车打开车门，但在有些站台并没有乘客上下车，若公交车司机能事先知道哪些站台需要停车，则会减少不必要的停车，并为乘客节省时间。
二、问题分析
公交车每到一站，有两种乘客，一种上车，一种下车，而司机不需要知道乘客是上还是下，只要有一种乘客，司机就必须靠站停车。若在公交车上设一块电子显示牌，站台上设置按钮，由在站台等车的乘客通过站台上设置的按钮来控制公交车上电子显示牌上的信号灯，则可以方便司机判断方到站是否需要停车，具体操作原理如下，假设1路公交车由A站驶向Z站，而甲乘客在E站等车乘坐1路公交车，并在K站下车，则甲到达该站台后就在1路公交车的线路上按下K站的按钮，此时，1路车上E站和K站的显示灯亮，那么司机就知道在E站台和K站台需要停车；若乙乘客在F站等1路车并在K站下车，则当乙在1路车的线路上按下K站的按钮后，1路车上的F站台与K站台的信号灯本该被点亮，可由于甲乘客的操作已经点亮了F站台的信号灯，故乙乘客的操作只点亮了F站台的信号灯。当公交车由始发站到达终点站后，由公交车司机操作关闭一路被乘客点亮的信号灯，然后从头再来即可。这样公交车司机就能轻松判断在哪些站台需要停车了。
三、问题解决
上述问题实质就是乘客通过站台的按钮遥控公交车上的信号灯，因为是由站台的按钮单向控制车上的显示灯，不需要由公交车上的设备控制站台的设备，故属于无线电通信系统中的单向传输。先将此问题简化为无线遥控开关问题，利用无线电信号对公交车上的显示灯所在设备进行遥控，这些信号被公交车上的显示灯所在设备接收后，可以驱动显示灯所在电路完成闭合电路的操作。①常用的无线遥控开关遥控系统一般分发射和接收两个部分，发射部分一般分为两种类型，即遥控器与发射模块，遥控器和遥控模块是对于使用方式来说的，遥控器可以当一个整机来独立使用，对外引出线有接线桩头；而遥控模块在电路中当一个元件来使用，根据其引脚定义进行应用。

（a图所示为遥控开关发射电路，b图所示为遥控开关接收电路）
接收部分也分为两种，即超外差与超再生接收方式，超再生解调电路也称超再生检波电路，它实际上是工作在间歇振荡状态下的再生检波电路。超外差式解调电路与超外差收音机相 同，它是设置一本机振荡电路产生振荡信号，与接收到的载频信号混频后，得到中频（一般为465kHz）信号，经中频放大和检波，解调出数据信号。由于载频 频率是固定的，所以其电路要比收音机简单一些。超外差式的接收器稳定、灵敏度高、抗干扰能力也相对较好；超再生式的接收器体积小、价格便宜。
首先，考虑单路无线遥控开关，电路图如下，

只要在接收端加上灯泡，便可实现由发射端控制灯泡。
这是单路，而在实际公交系统中，则需要应用多路无线遥控。为了将问题简单化，可以在每个站台设一台发射装置，公交车上安装相应的接受设备即可。故现在问题简化成了由站台的发射装备多路遥控公交车上的信号灯，如图2，即多路遥控开关问题。

②无线电遥控多路开关系统由发射电路和接收控制电路两部分组成。系统组成结构框图如下图。

开关系统的工作原理如下：首先通过安检编址电路输入所需控制电路的伟号，同时启动指令编码电路，指令编码电路在内部电路的控制下成圣带有地址编码信息和开关状态信息的串行脉冲信号，该信号对无线电发射点裸露进行调制发射。无线电接收电路将接收到的串行脉冲信号解调后通过指令译码电路进行编码地址确认，确认是否为本遥控开关系统地址。如果是，则对输入信号进行译码并输出数据，同时指令译码电路数据有效输出一脉冲信号，该信号作为信号处理控制电路的外部中断触发信号，信号处理控制电路被触发激活后，识别由指令译码电路传送来的开关状态信息，并通过控制逻辑发出对应的控制指令，以控制对应开关动作；否则，指令译码电路不译码，信号处理控制电路不响应，开关电路保持原有的状态不变。下图为发射电路的电路原理图，

发射电路主要由按键编址电路、指令编码电路及无线电发射电路组成。按键编制电路采用二极管组合逻辑开关阵列实现对受控电路开关进行编址，其中K0-K15将开关位号变为4位并行的8421码，并加到指令编码电路的数据输入端D0-D3.同时开关阵列还作为发射电路的电源开关，相当于遥控器的键盘。接受控制电路如下图所示，

该图中只示意控制四路电路，多于四路图中ＡＴ８９Ｃ２０５１单片机未使用的１/O口都可作为控制端口，若还需要增加控制路数可以采用一发射器、多接收器系统或进行端口扩展来实现控制。接受控制电路主要由无线电接收电路、指令译码电路、信号处理控制电路和开关电路组成。
所以，基于无线电遥控多路开关的设计的原理，乘客通过站台的按钮便可给公交车发出信号，公交司机通过车上电子显示屏上的信号灯就能提前知道那些站台需要停车那些站台不需要停车，即为乘客节省时间，又可以让公交车避免不必要的靠站停车，真是一举两得。

注：文中圆括号标号1,2处属于电路原理部分，分别摘自某网页和百度文库。