基本信息
- 项目名称：
- 多功能出租车计价器
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 作品针对出租车拼车计价问题，由拼车计价器和车外显示系统两部分组成。拼车计价器采用单片机控制，将乘车状态划分为单乘状态和拼车状态。软件方面根据设定的计费方案，计算出不同乘客的车费，并进行显示、打印。车外外置显示系统由触摸屏（或小键盘）、车顶LED屏组成。显示系统由单片机控制，输入模块可选择乘客目的地，帮助拼车乘客了解出租车的行驶方向。作品在设计计费方案和节能减排方面进行了积极的探索。
- 详细介绍：
- 随着人民生活水平的提高，出行方式日益多样化，出租车成为大众出行的主要交通工具之一。而现今许多城市人多车少打车不便，交通压力日益渐增，出租车拼车悄然兴起，给人们的生活带来了极大的方便，缓解了城市的交通压力、环境污染及能源问题，但是由此引发了一些费用纠纷。本作品为达到司机、乘客、社会三方共赢的目的解决拼车出行过程中的一系列问题，提出了优惠计价方案，设计了一种新型出租车计价器系统，以满足市场对拼车出行的实际需求，符合国家节能减排的政策。作品由拼车计价器和车外显示系统两部分组成。 一、拼车计价器 拼车计价器采用单片机控制，将乘车状态划分为单乘状态和拼车状态。在硬件上由控制部分、系统供电、数据显示、路程测量、语音播报、时钟显示、票据打印等七部分组成；在软件上根据设定的计费方案，计算出不同乘客的车费，并进行显示。 控制部分：选用STC公司的STC89C52单片机，作为系统的主控芯片，实现中央集中控制、处理信息，保证各模块的正常运行。 系统供电：利用车载电瓶（+12V）进行电压转换，提供单片机系统工作所需的工作电平（+5v），选用通用的7805稳压芯片及自己搭建的滤波电路组成。 数据显示：采用两组四位数码管对乘客费用信息突出显示，采用1602液晶模块对时间、乘客单价信息、等待时间等信息进行实时显示。 路程测量：采用霍尔传感器A44E进行距离测量，通过外部中断通知控制器进行测距计算。 语音播报：采用ISD4004语音芯片，其具有较长的录放时间，使用时将所需的固定语音事先存入，在营运过程中对营运信息进行播报。 时钟显示：采用实时时钟芯片DS12C887提供系统时间。芯片自带锂电池可以在断电情况下，实现时间的准确计时，方便司机和乘客获取时间。 票据打印：使用串口通信和单片机进行通信，通过合理的算法和,辅助存储电路实现了两组乘客的票据打印。 二、车外显示系统 车外显示系统由触摸屏(小键盘)输入乘客目的地，车顶LED屏组成，帮助拼车乘客了解出租车的行驶方向。 车外显示系统由电源模块、目的地输入模块、控制模块和车顶显示模块四部分构成。 三、其他 本着司机、乘客、社会三方共赢的设计思想，项目组通过社会调查和走访有关部门，设计了多种计价方案，为出租车管理部门、物价部门等提供参考。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计思路： 作品由拼车计价器和车外显示系统两部分组成。拼车计价器采用单片机控制，将乘车状态划分为单乘状态和拼车状态；在软件上根据设定的计费方案，计算出不同乘客的车费，车内车费的显示采用实时刷新的方法。车顶外置显示系统由触摸屏输入乘客目的地，车顶LED上的显示，帮助拼车乘客了解出租车的行驶方向。 技术创新： （1）在车费计算方面采用通用软件的设计思想，当起步价、单价、优惠比例因物价、政策等因素调整，或应用于不同城市时，可以方便修改。 （2）实现同时记录、计算、打印两组乘客的车费信息，对出租车税收管理具有可操作性。 （3）打印环节增加一条内容，即本次拼车节省的费用。让乘客一目了然，明明白白消费。 （4）按键选择乘客的目的地，语音播报信息。 （5）出租车顶部安装LED显示屏，显示出租车行驶去向，方便预拼车乘客选择。 关键技术： （1）单片机控制技术。拼车信息涉及到多个变量的设置，即两组乘客的乘车状态，每组乘客单独行驶的里程、等待时间，拼车发生后行驶的里程、等待时间，不同时域的起步价等。存储、实时显示、计算等控制，比现行计价器复杂。 （2）车外显示控制技术。使用触摸屏手写方式输入车上乘客的目的地，并将目的地信息显示在车外LED显示屏上。 技术指标： （1）根据检测的里程、等待时间和计费方案，正确计算出两组乘客在不同乘车状态时的费用。 （2）正确显示乘客目的地的行驶方位。
科学性、先进性
- 科学性： 2011年1月1日西安市出租汽车管理条例正式实施，使拼车出行在法律法规上得到许可，但是在执行过程中计量器具还处在滞后状态，因此出租车行业需要一款“多功能出租车计价器系统”。 计费方案的设计使乘客、司机、社会三者共赢，符合公众认同的价值取向，提高出租车和道路的使用率，适应节能环保的国家政策。 先进性： （1）规范化管理 本产品既可以满足单组乘客使用，也可以满足两组乘客使用，双显示器实现两组乘客费用的单独显示，打印车费和节省金额，实现计费的透明化，避免司机漫天要价、乘客讨价还价，实现拼车规范化。 （2）更强大的适应性 由于各大城市的出租车起步价和单价不同，在制定政策时优惠比例也不同，软件设计时采用通用软件的编写思想，便于修改。 探索性： 项目组通过大量的社会调查，走访有关部门，设计了多种计价方案，已达到乘客、司机、社会三者共赢的目的，为出租车管理部门、物价部门等提供参考。同时也提高出租车和道路的使用率，适应节能减排的国家政策。
获奖情况及鉴定结果
- 1、《多功能出租车计价器的硬件实现》：2010年11月获得自动化与信息工程学院第19届“理奥杯科技节”硬件组一等奖。 2、《关于“拼车问题”的社会调查》：2010年11月获得自动化与信息工程学院第19届“理奥杯科技节”论文类一等奖。 3、《多功能出租车计价器的硬件实现》：2010年12月获得西安理工大学第19届“大学生课外学术科技作品竞赛”一等奖。 4、《关于“拼车问题”的社会调查》：2010年12月获得西安理工大学第19届“大学生课外学术科技作品竞赛”二等奖。
作品所处阶段
- 中试阶段。 已经做出一个功能完整的计价器，组装和包装完毕。
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物展示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：“多功能出租车计价器系统”使用前，首先根据当地物价部门的规定，在软件中设置单价和相应的优惠比例，通过计量监督部门审查及检验，将其封装到单片机中。 使用方法： （1）根据运营状态，司机还可以选择“空车”、交车方位、“停运”等显示状态。 （2）乘客上车时，使用A、B键记录乘客上车的状态。 （3）征求乘客拼车意愿，通过触摸屏输入方式输入乘客出行地。 （4）车体顶部LED显示目的地信息。 （5）有乘客下车，使用A、B键，记录乘客下车的状态。 推广前景： 出租车拼车已成为越来越普遍的社会现象，“多功能出租车计价器”计费方案力求乘客、司机、社会三者共赢，对拼车出行起到了积极的推动作用。 市场分析和经济效应预测： 在私家车规模大幅上升的情况下，我国城市环境承载压力也随之骤增，无论是道路资源占用、道路基础设施、交通秩序、环境保护还是能源消耗，都面临严峻考验。加之我国人口众多，大中型城市人口密度处于上升之列，打车难的现象经常发生，提高出租车和道路使用率的意义不言而喻。
同类课题研究水平概述
- 计价器是出租车服务中重要的计量仪器。计价器发展到今天，用户不仅要求计价器性能稳定、计价准确而且对它的功能性要求也越来越高。在城市化加速的今天，交通压力越来越大，拼车也越来越普遍，现有计价器不能满足拼车出行的计价要求，催生出对其功能的改进。这涉及两方面：管理措施和技术支持。 一、管理措施 在国外一些国家与地区也采取了这种方式，在澳大利亚，政府规定出租车司机可以撮合乘客进行拼车，但是必须征得乘车人同意。如果乘车人同意拼车，那么司机估算最终的出租车费用，然后向每个人收取最终车费的75%。这项规定照顾了各方利益，促使出租车司机能够积极地促成合理拼车。近期国内一些城市的地方政府相继修改了“出租汽车管理条例”，现行条例中提到了允许出租车拼车出行，但都没有具体的实施办法，对拼车的出行的态度不鼓励、不禁止，处于司机与乘客协商计价的运行阶段。在国内一些城市，例如常熟，对出租车拼车计价的处理方式是乘客自行议价，这种方式缺乏标准，没有从根本上解决问题，会带来发生纠纷的可能。因此拼车计费的标准仍是空白。 二、技术支持 目前在国内外市场上出租车计价器只能对单组乘客计价收费，这种计价器功能单一，无法满足拼车出行的计费需要。面向单组乘客的计价器，其控制器和控制方法有许多种，如基于FPGA的出租车计价器系统，基于单片机的出租车计价器，而市场上的一些“多功能”计价器也只在防止司机作弊、超速提醒、语言播报等功能上做了些补充，并没有考虑到同时计费、打印拼车信息的功能。 目前在国内有两款具有的拼车计价器功能的专利，分别为吉林长春市和辽宁大连市两项。辽宁所申请的“多功能拼车计价器”，其思路为设计两组按键，通过按键的开关来表示计费的开始与结束，从而分别计算拼车乘客的车费，达到拼车计费的目的。但这种计价器的局限在于完成一次拼车，拼车的乘客的目的地需相同。大连市所申请的“出租车多方合乘计费方式及一种多线程计价器”，采用多线程，完善了分别计费的方式。其中增加了绕路计费方案，增加了起始地点与终点的记录，并可以记录乘客的乘车信息。本作品设计的“多功能拼车计价器”功能中，充分考虑到了实用性与便捷性。 拼车计费方案的提出，是以大量社会调研为基础，充分考虑到乘客和司机的利益。拼车计费支持同一行程方向、不同目的地的乘客使用，允许多组乘客拼车，使司机乘客的利益最大化。
