本文摘要：摘 要：文章針對列車上遺失東西的現象，設計了列車貨物防丟系統。該列車貨物防丟系統由硬件裝置和軟件平臺兩部分組成。硬 件裝置針對體積大小不同的貨物設計了智能鎖和防丟器，包括低功耗藍牙無線傳輸模塊、蜂鳴報警模塊、NFC 能量收集模塊等，具有物品防丟
摘 要：文章針對列車上遺失東西的現象，設計了列車貨物防丟系統。該列車貨物防丟系統由硬件裝置和軟件平臺兩部分組成。硬 件裝置針對體積大小不同的貨物設計了智能鎖和防丟器，包括低功耗藍牙無線傳輸模塊、蜂鳴報警模塊、NFC 能量收集模塊等，具有物品防丟保護和定位查找功能。軟件平臺與硬件裝置相配合使用，通過無線互聯技術對硬件裝置來進行操作控制。研究表明，該列車貨物 防丟系統有效的避免了列車上物品的丟失，為列車上的防丟設備提供技術支持。
關鍵詞：列車防丟;機械智能鎖;防丟器
引言
北京交通大學的王全新提出了基于 RSSI 防丟系統的 設計[1]，海軍航空大學岸防兵學院的姚剛等人設計了基于 Android 與單片機的軍用重要物資位置監控系統[2]，浙江師 范大學工學院的周崇秋等人將傳統的旅行箱與物聯網技 術相結合，設計采用 ARM 系列內核為 Cortex-M3 作為控 制芯片，結合 GPRS 裝置、GPS 定位裝置及無線藍牙技術 等，依托了 OneNET 物聯網開放平臺開發了一種旅行箱智 能防丟系統[3]。
但是這些方法都沒有對列車上的貨物防丟 系統進行研究分析，在鐵路網絡的不斷完善與高速發展的 今天，選擇鐵路出行的人越來越多，但是列車上遺失東西 的現象經常在身邊發生，如行李箱、手提包之類的重要物 品丟失，針對這些現象，列車貨物防丟系統由此產生。該列 車貨物防丟系統由硬件和軟件裝置兩部分組成。由于列車 上貨物主要是在行李架上，并且行李架上大都是體積較大 的物品，為此創新性的設計了智能鎖進行防丟保護。對于 其他一些體積較小的個人物品則采用防丟器進行防丟保 護。
通過手機與智能鎖和防丟器進行連接，沿用了以前的 發射抑制原理，無線電波由傳感器發出，手機端接收信號。 手機端對智能鎖進行通斷控制。對于防丟器，如果手機端 能接收到防丟器藍牙信號就不報警，但是如果它們之間的 距離超過預定的距離時，移動手機就接收不到傳感器的信 號，從而通過蜂鳴報警模塊發出報警，向使用者提出警告。 其中防丟器采用低功耗藍牙技術[4](Bluetooth Low Energy)，即 Bluetooth4.0 或者 Bluetooth Smart，該技術是傳統藍牙技 術、高速藍牙技術和低功耗藍牙技術的集合。綜上所述，該 列車貨物防丟系統有效的防止了列車上物品的丟失，為列 車上的防丟設備提供技術支持。
1 基本原理
該系統根據貨物體積大小分為機械智能鎖和便攜防 丟器兩種硬件設備，以及在手機端的軟件控制平臺。其中智能鎖與防丟器上的傳感器向手機端發送信 號，人們隨身攜帶的手機進行顯示狀態及操作控制。采用 可折疊拉伸的機械智能鎖與手機移動 APP 相搭配實現鎖 閉防丟功能，對于小件物品，如手提包、背包，采用 BLE 防 丟器與手機移動 APP 搭配使用起到保護作用。
2 關鍵技術
2.1 低功耗藍牙 BLE 技術
此系統的智能鎖與防丟器采用低功耗藍牙 BLE 技術， BLE 是藍牙 4.x 核心規范的延展，多用于物聯網技術。與傳 統藍牙相比，其物理層幾乎全新，僅有部分派生于傳統藍牙中的基本傳輸速率(Basic Rate radio，BR)。BLE 采取全 新廣播機制，便于設備發現并建立連接。BLE 延遲低、速度 快，從開始建立連接到連接建立完成僅需 3ms。新的通用 屬性配置文件則簡化了硬件設備和應用程序，提升了用戶 體驗。BLE 僅需紐扣電池供能，其峰值電流低、功耗小、工 作周期短，非常適用于物聯網應用場景。
2.2 NFC
NFC 是 Near Field Communication 縮寫，即近距離無 線通訊技術[5]，這種 NFC 模塊能夠允許電子設備之間進行 非接觸式點對點數據傳輸交換數據。本實施例采取它的另 一種使用方式，用來給智能鎖系統供電。具體設計思路如 下：測定 NFC 讀卡器端場強，采用匹配頻率合適的線圈進 行一次采集，線圈位置置于車體上避免干擾，在 NFC 天線 端經過整流穩壓電路穩定電壓值，與芯片電路板連接來對 可充電電池進行充電。
2.3 藍牙程序原理
連接程序由 ARM 公司提供，通過藍牙連接協議連接 其他藍牙設備。通過檢測信號失真率檢測顯示。在信號過 低或斷開連接時會驅動蜂鳴器進行報警。
2.4 機械智能鎖
使用時只需轉動折疊拉桿然后完成鎖頭連接即可。其中：1 為伸縮杠，鎖頭 位于伸縮杠尖端，伸縮杠可以沿 著其軸線方向進行任意長度伸縮。在無乘客使用時為收縮 狀態，有乘客取用時將其拉伸開，作為防丟裝置的保護橫 梁，同時拉伸后可將卡簧送至鎖頭處，完成鎖閉。同時在卡 簧處安裝有 NFC 能量收集線圈，當每次使用者使用時，通 過把鎖扣在車體上，卡簧上的線圈與車體上的線圈相互感 應產生能量進而給蓄電池反向充電，NFC 能量收集技術的 使用使得蓄電池的使用壽命得到大大延長。該蓄電池可作 為電源直接給智能鎖供電同時也可以作為備用電源來給 智能鎖進行續航。3 為鎖頭，機構簡單，實用性強;4 為儲物 倉，大小為 1000*400mm，基本可以放下日常行李。
3 軟件系統的整體設計
此防丟系統的配套軟件的主要功能在配置、控制和關 于軟件三方面進行設計，在技術上，結合 BLE 和 NFC 技術 首先搭建物聯網，然后建立基站。為評估加入協變量后的模型是否合適，比較參數、半 參數模型之間的擬合效果，Cox-snell 殘差(Cox and Snell， 1968)[11]被應用于生存分析模型評價。 (8) 其中 代表 ta 時刻的累計風險函數，β 代表協變 量 X 的估計系數。
Harrell's C 指標 Harrell's C 指標(Harrell，1982)[12]針對右刪失的比例 風險模型開發，后逐步擴展至 Cox 比例風險模型等。基于 生存模型預測的較早“死亡”受試者生存時間較短，反之亦 然這一特性，該統計量通過所預測的受訪者死亡順序與實 際一致的概率 C 來比較半參數生存分析的擬合效果。對任 意 t>0，一致性的表達形式為 其中 i，j 表示樣本中的任意一對觀測者;Ti，Tj 表示真 實的“死亡”時間; 表示預測的死亡時間。當 C=0.5 時， 模型不足以基于隨訪數據進行預測;當 C=1 時，模型具有 完全預測能力，可以很好的擬合生存數據。
交通車輛方向論文范例：列車運行控制系統的現狀與發展
4 結束語
生存分析利用統計學相關理論，在探究生存時間影響 因素的過程中將事件結果與所經歷時間相結合，這種獨特 性使其成為了現代統計學的一個重要分支而被廣泛研究。 本文首先介紹了生存分析的基本概念，回顧了生存模型的 主要類型和適用性，最后總結了不同類型生存分析所適用 的擬合效果評估準則和指標。在探究生存模型在交通領域 具體應用的過程中，本文發現了現有研究的不足并結合實例進行案例分析，希望能為后續研究提供理論基礎。
參考文獻：
[1]熊勵，陸悅，楊淑芬.城市道路交通擁堵預測及持續時間研究[J]. 公路，2017，62(11)：125-134.
[2]石莊彬.基于生存分析的軌道交通客流高峰持續時間區間預測 [A]. 中國智能交通協會. 第十二屆中國智能交通年會大會論文集 [C].中國智能交通協會：中國智能交通協會，2017：251-260.
[3]李志銀.信號交叉口行人穿越行為建模與分析[D].北京交通大 學，2017.
[4]Cox DR. Regression models and life -tables. Journal of the Royal Sta- tistical Society. Series B，1972，34(2)：187-220.
[5]趙海月.下雨天氣對信號交叉口行人穿越安全行為的影響分析 [D].北京交通大學，2018.
作者： 張金玉，劉 波，宋炳松，王師偉，崔祥成
轉載請注明來自發表學術論文網：http://www.zpfmc.com/jzlw/23932.html
