Система учета пассажиропотока «Рубеж»

Система учета пассажиропотока «Рубеж» предназначена для работы в составе электрооборудования маршрутных транспортных средств, осуществляющих пассажирские перевозки.

Назначение системы – сбор, обработка и представление информации о пассажиропотоке.

О заказчике

Частное предприятие, представляющее интересы ассоциации перевозчиков города Винница (Украина).

Проблематика

На рынке представлено несколько типов систем, предназначенных для количественного учета пассажиров, пользующихся услугами общественного транспорта. Различие этих систем, в основном, заключается в типе применяемого датчика регистрации вошедшего/вышедшего пассажира. Одной из основных технических проблем подобных систем является невысокая точность подсчета пассажиров. Более точные системы с применением видеокамер и алгоритма распознавания лиц имеют достаточно продолжительный срок окупаемости.

Задача

Разработка аппаратно-программного комплекса, производящего в реальном времени подсчет вошедших/вышедших пассажиров; обеспечивающего накопление,  обработку и вывод  данных.
Основные требования к системе:

• регистрация количества вошедших/вышедших пассажиров  с точностью не менее 95 %;
• регистрация состояния датчиков движения, открытия дверей, работы двигателя транспортного средства;
• накапливание статистики в течение отчетного периода, простота съема статистики и переноса ее в базу данных на ПК;
• высокая надежность и помехозащищенность системы;
• поддержка состояния внутренней памяти и часов реального времени в режиме отключения питания от бортовой сети транспортного средства;
• регистрация  блокирования датчиков;
• простота монтажа и обслуживания системы;
• малый срок окупаемости.

Решение

После анализа заданных требований и условий эксплуатации  была разработана система, состоящая из базового модуля регистратора «Рубеж-0201» и датчика пассажиропотока «Штора-010». При установке на транспортное средство модули разнесены в пространстве и разделены функционально. При таком разделении система становится более адаптивной и легко масштабируемой, увеличивается ее помехозащищенность.

Для защиты данных и микропрограмм разработан аппаратный блок подавления помех от системы зажигания автомобиля.

В ходе разработки особое внимание было уделено снижению себестоимости готового устройства с одновременным обеспечением высокой надежности системы. Решение этой задачи достигнуто путем разработки внутренних программных алгоритмов функционирования системы, позволяющих существенно упростить аппаратную часть.

Аппаратная часть обоих модулей реализована на базе современных высокопроизводительных  микропроцессорных однокристальных микроконтроллерах  производства Atmel.

Техническое описание

Состав комплекта:

• Базовый модуль-регистратор «Рубеж-0201»
• Датчика пассажиропотока  «Штора-010»

Базовый модуль «Рубеж-0201» включает в себя flash-память, оперативную память с автономным питанием, сетевой интерфейс к датчикам пассажиропотока, цифровой интерфейс с гальванической развязкой к датчикам состояния двигателя и движения транспортного средства.

Датчик пассажиропотока «Штора-010» включает в себя двухпроводный сетевой интерфейс для передачи информации и получения управляющих команд от базового модуля, систему контроля и управления.

К модулю регистратора «Рубеж-0201» может быть одновременно подключено семь датчиков «Штора-010», работающих по единому интерфейсу.  Интерфейс физически идентичен применяемому в автомобильной технике интерфейсу K-line.

ДАТЧИК ПАССАЖИРОПОТОКА "ШТОРА-010"

Датчик пассажиропотока «Штора-010» представляет собой автономную микропроцессорную систему мониторинга участка пространства в районе пассажиркой двери автобуса.

Состав функциональных блоков:

• блок питания;
• сетевой интерфейс для передачи информации;
• интерфейс контроля состояния пассажирской двери;
• блок обнаружения пассажиров;
• однокристальную микропроцессорную систему контроля и управления;
• модуль подсветки ступеньки.

При обнаружении входящего или выходящего пассажира в зоне мониторинга, датчик пассажиропотока «Штора-010» по сетевому интерфейсу передает сообщение на базовый модуль. Датчик реагирует на пассажиров только в случае открытия пассажирской двери. При блокировании рабочего поля датчик передает сообщение об этом на базовый модуль. При отсутствии связи (в случае, если сетевой интерфейс в данный момент занят другим датчиком), информация накапливается и передается в базовый модуль при восстановлении связи. В сообщениях передается уникальный номер датчика, с помощью которого можно четко идентифицировать потоки пассажиров, проходящих через соответствующие двери

РЕГИСТРАТОР "РУБЕЖ-0201"

Регистратор Рубеж-0201 представляет собой модуль сбора и хранения текущей статистики пассажиропотока маршрутного транспортного средства.

Состав функциональных блоков:

• блок питания;
• сетевой интерфейс для обмена данными с датчиками пассажиропотока;
• интерфейс контроля датчиков состояния двигателя и движения;
• контроля уровня напряжения в бортовой сети автобуса;
• однокристальная микропроцессорная система управления;
• оперативная память, с модулем автономного питания;
• модуль встроенной flash-памяти;
• интерфейс внешнего flash-накопителя для переноса статистики на ПК;
• RS232-интерфейс для связи с ПК в режиме программирования, отладки и настройки датчиков.

В процессе работы базовый модуль Рубеж-0201 постоянно производит опрос датчиков пассажиропотока, и датчиков состояния двигателя и движения автобуса. Статистические данные о всех событиях сохраняется во встроенной flash-памяти.

Для съема текущей статистики необходимо вставить flash-накопитель в слот на корпусе устройства. Базовый модуль самостоятельно определит наличие flash-накопителя, а также объем свободного пространства и запишет текущую статистику. Успешная запись информации подтверждается индикацией внешнего светодиодного индикатора. Информацию с flash-накопителя можно считать только на ПК с установленным ПО «BusCounter».

При снижении напряжения питания бортовой сети автобуса ниже определенного порогового уровня базовый модуль переходит в ждущий режим с минимальным энергопотреблением. В этом режиме отключаются функции контроля датчиков состояния двигателя, движения автобуса и датчиков пассажиропотока.

Базовый модуль, при подключенном к нему ПК, позволяет в интерактивном режиме настраивать чувствительность и производить калибровку временных задержек датчиков пассажиропотока. При этом достигается высокая оперативность монтажа и настройки системы на транспортном средстве.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Программа «BusCounter» предназначена для считывания текущей либо полной статистики с flash-накопителя,  обработки накопленной информации, ведения базы данных, вывода информации о пассажиропотоке в наглядной форме.

На базе полученной информации можно осуществлять анализ загруженности маршрутов, вести контроль соблюдения графика движения  и  прихода денежных средств (соответствие объема прихода и сдачи выручки).