浅析CAN总线技术在公交的应用

浅析CAN总线技术在公交的应用

孙树芳

济南市城市交通研究中心有限公司 邮编：250014

随着信息技术的不断发展，通过采用先进的通信、计算机、CAN总线技术来实现对公交车辆行车状态的监测，更好地保障公交行车安全，实现公交运营智能化管理。

1、CAN总线概述及技术原理

CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是ISO国际标准化的串行通信协议。车辆中各种电子控制系统之间通信所用的数据类型不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加，为适应"减少线束的数量"、"通过多个LAN，进行大量数据的高速通信"的需要，德国BOSCH公司开发出面向汽车的CAN通信协议，CAN总线为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供强有力的技术支持。

CAN总线使用串行数据传输方式，可以1Mb/s的速率在40m的双绞线上运行，也可以使用光缆连接，而且支持多主控制器。当CAN总线上的一个节点（站）发送数据时，它以报文形式广播给网络中所有节点。对每个节点来说，无论数据是否是发给自己的，都对其进行接收。

2、CAN总线特征

（1）载波侦听

网络上各个节点在发送数据前都要检测总线上是否有数

据传输，等待总线空闲时，所有与总线相连的单元都可以发送新消息，多个单元同时开始发送时，高优先级单元可获得优先发送权。

（2）多路访问

网络上所有的节点收发数据共同使用同一条总线，且发

送数据采用固定广播格式。

（3）冲突避免

节点在发送数据过程中要不停地检测发送的数据，确定

是否与其他节点数据发生冲突。

（4）保证系统数据一致性

CAN提供一套复杂的错误检测与错误处理机制。

3、CAN总线技术在公交的应用

公交车辆采用CAN总线模式，相当于安装了一套车载局域网设备，整个车辆接入网络中的设备都受此设备控制。车载终端CAN总线分为两条，一条传输车辆技术数据，将发动机、仪表数据、刹车、开门行车等数据信息进行联机工作，实现仪表数据监控、事故分析、驾驶员不规范操作管理，综合感知的数据上传至车辆技术监控平台。另一条CAN总线传输运营数据，将车载终端、报站器、车屏、刷卡机、车载视频等设备及其它车载电子设备进行联机工作，综合感知的车辆运营数据，上传到智能调度平台。

（1）数据采集

基于CAN总线的公交运行数据远程监控由数据采集、通信控制和数据监控处理三部分组成，通常利用数据采集装置采集车辆运行数据，并将数据上传到后台监控和控制系统。数据采集节点作为系统最底层的节点，主要包括数据采集、数据预处理和数据显示。

CAN总线采集的数据包括车辆技术数据和营运数据，技术数据包括发动机、仪表、刹车等，营运数据包括车载终端、报站器、刷卡机等车载电子设备。

（2）数据传输设计

CAN控制器接受控制单元中微处理器发出的数据，处理数据并传给CAN收发器，CAN收发器将数据转化成电信号并通过数据总线发送到后台。公交车的CAN总线获取车辆运行状态数据，了解车辆故障状况，远程监控车载终端将车辆运行状态数据发送到监控中心后台数据库，并对数据进行分析，实时掌握车辆运行状态。

车载终端通过CAN总线获取车辆运行状态、仪表数据、刹车、开门行车等数据，通过网络上传至监控中心后台，监控中心通过监控大屏完成对车辆的监测。针对不安全驾驶行为和高耗能驾驶行为进行远程管理，实时监测车辆运行参数，第一时间进行远程报警，基于CAN总线监测数据，对车辆故障进行报警，及时掌握车辆故障，确保行车安全。

5、结语

CAN总线系统给公交企业带来了诸多好处，能够节省成本、提高维修效率、提升运营水平等智能化管理。随着公交智能化的发展，CAN总线系统连接的智能设备越来越多，智能程度越来越高，CAN总线技术将进一步为公交运营分析提供数据支持，降低企业管理成本，提升公交管理水平。

参考文献：

[1]汽车电子联盟公众号 车载总线介绍之CAN总线

[2]汽达尔闻说公众号 CAN总线技术详解与测试

[3]百度百科