O 前言

　　公交車停靠站是公交車運營的一個重要環節，好的公交車停靠站系統能夠方便廣大居民的出行，然而據筆者調查，包括筆者所在地武漢在內，蘇州、沈陽、西安、深圳、南寧、重慶、成都、海口等眾多全國大中型城市的公交車不規范停靠站現象普遍。公交車停站不規范主要

　　表現在不遵守停站規范，比如停站時間過短，到站不報站等等。由此看來，如果能實現對于公交車停站時間的監控，則可在很大程度上規范公交車的停站行為。鑒于嵌入式系統較為強大的功能和便于擴展功能的特性，筆者認為可以將嵌入式系統用于制作公交車停站時間監測設備，幫助解決這個社會問題。本文主要就公交車停站時間監控系統的設計展開討論。

　　1 公交車停站時間監控系統的硬件設計

　　筆者選擇Friendly Arm mini2440開3發板，并基于該開發板來實現模擬監控系統。Friendly Arm mini 2440是一款低價實用的ARM9開發板，板載Samsung S3C2440微處理器，該處理器主頻達到400MHz，板上安裝的嵌入式操作系統為Linux.kernel-2.6.29內核外加Qtopia-2.2.0圖形界面。由于該內核已經包含了開發板上各個接口的驅動，因而不用再為板上的按鍵和接口寫驅動，除此之外該板還具有以下特性適合于該系統的開發：在板64M SDRAM內存，保證程序流暢運行;有SD卡插槽，可外接SD卡存儲數據;接口豐富，方便功能拓展;開發板提供豐富的用戶按鈕，方便模擬公交車上的按鈕。此外，筆者還使用了一塊3.5英寸的LCD觸摸屏，用于實時顯示停站信息。由于本文所完成的是一個模擬系統，并不是真正安裝在公交車上的成型系統，筆者還是用了一臺PC機，以存放軟件運行所需要的庫。

　　圖1為系統在運行當中各個部件的連接圖，在模擬過程當中，PC機起著重要的作用，它提供整個系統板程序運行過程中所需要的函數庫，通過網線動態地傳輸到系統板。COM口提供一個PC機控制系統板的接口，可以通過PC機自帶的超級終端和系統板實現異步串行通信，向系統板發送指令。SD卡插則為系統運行結束后的數據保存提供保證，系統最后會將司機整個過程中的操作以Excel表格的形式存放在SD卡中，有了備份數據后公交管理部門就能給司機的業績考核提供一個依據，以此監督司機進行正常操作。

　　2 公交車停站時間監控系統的軟件設計

　　在軟件方面，在基于x86架構的PC機上用QtCreator進行編程，考慮到開發板板載系統是Linux，所以在PC機上使用的操作系統是Linux眾多發行版中的一個Ubuntu。之所以選擇Ubuntu而不是fedora或者Redhat是因為其界面更加友好，而且在安裝了必要的庫后完全可以進行嵌入式開發。由于開發板是基于ARM架構的，所以使用基于x86架構的PC機編譯的代碼是無法在開發板上運行的，需要通過ann-linux-gcc對代碼進行交叉編譯，以生成能在開發板上運行的程序。

　　針對該開發板，筆者編寫了一個圖形化的應用程序，以實現設定的事件處理邏輯，其主要流程圖如圖2所示。

　　通過該程序實時監控司機在整個線路運行當中的操作，程序實現觸摸屏和按鍵雙事件響應，大大方便了司機的操作。通過按鍵、觸摸屏映射的事件來判斷每一次司機針對公交車的操作有沒有違規，如果有違規現象，記錄下來，在所有情況之下都記下司機的操作事件類型(開門、關門、加減速等)，以及時間(由開發板上的實時時鐘給出時間)。當一趟線路結束后，開發板會將行程當中保存的數據記錄在SD卡當中，最后由公交公司的員工將SD卡中的數據取出，作為考核該司機的依據。

　　3 公交車停站時間監控系統測試實例

　　筆者使用窮舉法，試驗可能遇到的所有按鈕按下的情況，看該系統能否正確判斷筆者所試驗的停站方式時候的違規與否。

　　情況l。報站、開門、等待5s(在成形系統中，將設定為15s，在此模擬測試系統中，為了演示方便，設定停站時間為不少于5s)、關門。圖3為測試實拍圖：

　　開關門之間的間隔大于5s，關門行為屬于正確操作。系統做出正確的判斷。

　　情況2。報站、開門、等待不足5s、關門。圖4為測試實拍圖：

　　開關門之間的間隔小于5s，關門行為屬于違規操作，系統做出了正確的判斷。

　　情況3。開門、報站、關門。(開關門間時間間隔大于5s)圖5為測試實拍圖：

　　開門與報站順序顛倒是錯誤的操作，系統做出了正確的判斷。此外，我們還注意到，系統記錄的違規次數超過了三次，在顯示屏左下角顯示“FAILED”，表明此趟行車過程，司機未能按要求停站。

　　情況4。報站、報站、開門、關門。(開關門時間間隔大于5s)，圖6為測試實拍圖：

　　重復報站會出現報站混亂的情況，造成信息混淆，屬于違規情況，系統做出了正確的判斷。

　　對于以上四種情況，該系統都做出了正確的判斷，經檢測，系統邏輯判斷功能正常。

　　4 結語

　　本文提出的公交車停站時間監控系統，采用嵌入式系統，通過鍵盤模擬報站、開關門信號，分析車輛是否違規，并對全程的違規停靠站次數進行統計，記錄全程時問軸，最終由顯示設備將停靠次數以及未停站的次數顯示出來。另有通過顯示設備調看全程的停靠狀況時間軸的功能。本系統的優點在于：首先，它有一定的容錯功能，若司機全程被記錄的違規次數在3次以內，將不予對其進行調查。第二，本監控裝置設計比較人性化，在記錄違規數據的同時，系統會記錄每個加減速、開關門和報站的時刻，形成時間軸。考慮到汽車實際運行過程中可能出現的突發情況，比如乘客突發疾病、車子發生故障等等，在司機接受調查需要進行解釋時，可作為佐證。第三，嵌入式系統提供了很多其它擴展端口，可以方便實際使用中添加所需的擴展功能。當然，就實際應用而言，本公交車停站時間監控系統的功能還稍顯單一，比如停車地點的因素就未加考慮，若將本設計的時間監控系統嵌入一個GPS定位系統(目前在許多城市已投入公交車載應用)，這樣在實現停車時間監控的同時，也可監測公交車是否在指定站點停車。