本文摘要：摘 要：文章針對(duì)列車上遺失東西的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了列車貨物防丟系統(tǒng)。該列車貨物防丟系統(tǒng)由硬件裝置和軟件平臺(tái)兩部分組成。硬 件裝置針對(duì)體積大小不同的貨物設(shè)計(jì)了智能鎖和防丟器，包括低功耗藍(lán)牙無線傳輸模塊、蜂鳴報(bào)警模塊、NFC 能量收集模塊等，具有物品防丟
摘 要：文章針對(duì)列車上遺失東西的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了列車貨物防丟系統(tǒng)。該列車貨物防丟系統(tǒng)由硬件裝置和軟件平臺(tái)兩部分組成。硬 件裝置針對(duì)體積大小不同的貨物設(shè)計(jì)了智能鎖和防丟器，包括低功耗藍(lán)牙無線傳輸模塊、蜂鳴報(bào)警模塊、NFC 能量收集模塊等，具有物品防丟保護(hù)和定位查找功能。軟件平臺(tái)與硬件裝置相配合使用，通過無線互聯(lián)技術(shù)對(duì)硬件裝置來進(jìn)行操作控制。研究表明，該列車貨物 防丟系統(tǒng)有效的避免了列車上物品的丟失，為列車上的防丟設(shè)備提供技術(shù)支持。
關(guān)鍵詞：列車防丟;機(jī)械智能鎖;防丟器
引言
北京交通大學(xué)的王全新提出了基于 RSSI 防丟系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)[1]，海軍航空大學(xué)岸防兵學(xué)院的姚剛等人設(shè)計(jì)了基于 Android 與單片機(jī)的軍用重要物資位置監(jiān)控系統(tǒng)[2]，浙江師 范大學(xué)工學(xué)院的周崇秋等人將傳統(tǒng)的旅行箱與物聯(lián)網(wǎng)技 術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)采用 ARM 系列內(nèi)核為 Cortex-M3 作為控 制芯片，結(jié)合 GPRS 裝置、GPS 定位裝置及無線藍(lán)牙技術(shù) 等，依托了 OneNET 物聯(lián)網(wǎng)開放平臺(tái)開發(fā)了一種旅行箱智 能防丟系統(tǒng)[3]。
但是這些方法都沒有對(duì)列車上的貨物防丟 系統(tǒng)進(jìn)行研究分析，在鐵路網(wǎng)絡(luò)的不斷完善與高速發(fā)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(xiàn)象經(jīng)常在身邊發(fā)生，如行李箱、手提包之類的重要物 品丟失，針對(duì)這些現(xiàn)象，列車貨物防丟系統(tǒng)由此產(chǎn)生。該列 車貨物防丟系統(tǒng)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(chuàng)新性的設(shè)計(jì)了智能鎖進(jìn)行防丟保護(hù)。對(duì)于 其他一些體積較小的個(gè)人物品則采用防丟器進(jìn)行防丟保 護(hù)。
通過手機(jī)與智能鎖和防丟器進(jìn)行連接，沿用了以前的 發(fā)射抑制原理，無線電波由傳感器發(fā)出，手機(jī)端接收信號(hào)。 手機(jī)端對(duì)智能鎖進(jìn)行通斷控制。對(duì)于防丟器，如果手機(jī)端 能接收到防丟器藍(lán)牙信號(hào)就不報(bào)警，但是如果它們之間的 距離超過預(yù)定的距離時(shí)，移動(dòng)手機(jī)就接收不到傳感器的信 號(hào)，從而通過蜂鳴報(bào)警模塊發(fā)出報(bào)警，向使用者提出警告。 其中防丟器采用低功耗藍(lán)牙技術(shù)[4](Bluetooth Low Energy)，即 Bluetooth4.0 或者 Bluetooth Smart，該技術(shù)是傳統(tǒng)藍(lán)牙技 術(shù)、高速藍(lán)牙技術(shù)和低功耗藍(lán)牙技術(shù)的集合。綜上所述，該 列車貨物防丟系統(tǒng)有效的防止了列車上物品的丟失，為列 車上的防丟設(shè)備提供技術(shù)支持。
1 基本原理
該系統(tǒng)根據(jù)貨物體積大小分為機(jī)械智能鎖和便攜防 丟器兩種硬件設(shè)備，以及在手機(jī)端的軟件控制平臺(tái)。其中智能鎖與防丟器上的傳感器向手機(jī)端發(fā)送信 號(hào)，人們隨身攜帶的手機(jī)進(jìn)行顯示狀態(tài)及操作控制。采用 可折疊拉伸的機(jī)械智能鎖與手機(jī)移動(dòng) APP 相搭配實(shí)現(xiàn)鎖 閉防丟功能，對(duì)于小件物品，如手提包、背包，采用 BLE 防 丟器與手機(jī)移動(dòng) APP 搭配使用起到保護(hù)作用。
2 關(guān)鍵技術(shù)
2.1 低功耗藍(lán)牙 BLE 技術(shù)
此系統(tǒng)的智能鎖與防丟器采用低功耗藍(lán)牙 BLE 技術(shù)， BLE 是藍(lán)牙 4.x 核心規(guī)范的延展，多用于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。與傳 統(tǒng)藍(lán)牙相比，其物理層幾乎全新，僅有部分派生于傳統(tǒng)藍(lán)牙中的基本傳輸速率(Basic Rate radio，BR)。BLE 采取全 新廣播機(jī)制，便于設(shè)備發(fā)現(xiàn)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(jiǎn)化了硬件設(shè)備和應(yīng)用程序，提升了用戶 體驗(yàn)。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(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景。
2.2 NFC
NFC 是 Near Field Communication 縮寫，即近距離無 線通訊技術(shù)[5]，這種 NFC 模塊能夠允許電子設(shè)備之間進(jìn)行 非接觸式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸交換數(shù)據(jù)。本實(shí)施例采取它的另 一種使用方式，用來給智能鎖系統(tǒng)供電。具體設(shè)計(jì)思路如 下：測(cè)定 NFC 讀卡器端場(chǎng)強(qiáng)，采用匹配頻率合適的線圈進(jìn) 行一次采集，線圈位置置于車體上避免干擾，在 NFC 天線 端經(jīng)過整流穩(wěn)壓電路穩(wěn)定電壓值，與芯片電路板連接來對(duì) 可充電電池進(jìn)行充電。
2.3 藍(lán)牙程序原理
連接程序由 ARM 公司提供，通過藍(lán)牙連接協(xié)議連接 其他藍(lán)牙設(shè)備。通過檢測(cè)信號(hào)失真率檢測(cè)顯示。在信號(hào)過 低或斷開連接時(shí)會(huì)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。
2.4 機(jī)械智能鎖
使用時(shí)只需轉(zhuǎn)動(dòng)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(jìn)行任意長度伸縮。在無乘客使用時(shí)為收縮 狀態(tài)，有乘客取用時(shí)將其拉伸開，作為防丟裝置的保護(hù)橫 梁，同時(shí)拉伸后可將卡簧送至鎖頭處，完成鎖閉。同時(shí)在卡 簧處安裝有 NFC 能量收集線圈，當(dāng)每次使用者使用時(shí)，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(yīng)產(chǎn)生能量進(jìn)而給蓄電池反向充電，NFC 能量收集技術(shù)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(shí)也可以作為備用電源來給 智能鎖進(jìn)行續(xù)航。3 為鎖頭，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng);4 為儲(chǔ)物 倉，大小為 1000*400mm，基本可以放下日常行李。
3 軟件系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)
此防丟系統(tǒng)的配套軟件的主要功能在配置、控制和關(guān) 于軟件三方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，在技術(shù)上，結(jié)合 BLE 和 NFC 技術(shù) 首先搭建物聯(lián)網(wǎng)，然后建立基站。為評(píng)估加入?yún)f(xié)變量后的模型是否合適，比較參數(shù)、半 參數(shù)模型之間的擬合效果，Cox-snell 殘差(Cox and Snell， 1968)[11]被應(yīng)用于生存分析模型評(píng)價(jià)。 (8) 其中 代表 ta 時(shí)刻的累計(jì)風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)，β 代表協(xié)變 量 X 的估計(jì)系數(shù)。
Harrell's C 指標(biāo) Harrell's C 指標(biāo)(Harrell，1982)[12]針對(duì)右刪失的比例 風(fēng)險(xiǎn)模型開發(fā)，后逐步擴(kuò)展至 Cox 比例風(fēng)險(xiǎn)模型等�；� 生存模型預(yù)測(cè)的較早“死亡”受試者生存時(shí)間較短，反之亦 然這一特性，該統(tǒng)計(jì)量通過所預(yù)測(cè)的受訪者死亡順序與實(shí) 際一致的概率 C 來比較半?yún)?shù)生存分析的擬合效果。對(duì)任 意 t>0，一致性的表達(dá)形式為 其中 i，j 表示樣本中的任意一對(duì)觀測(cè)者;Ti，Tj 表示真 實(shí)的“死亡”時(shí)間; 表示預(yù)測(cè)的死亡時(shí)間。當(dāng) C=0.5 時(shí)， 模型不足以基于隨訪數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè);當(dāng) C=1 時(shí)，模型具有 完全預(yù)測(cè)能力，可以很好的擬合生存數(shù)據(jù)。
交通車輛方向論文范例：列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展
4 結(jié)束語
生存分析利用統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)理論，在探究生存時(shí)間影響 因素的過程中將事件結(jié)果與所經(jīng)歷時(shí)間相結(jié)合，這種獨(dú)特 性使其成為了現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)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(jié)了不同類型生存分析所適用 的擬合效果評(píng)估準(zhǔn)則和指標(biāo)。在探究生存模型在交通領(lǐng)域 具體應(yīng)用的過程中，本文發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)有研究的不足并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行案例分析，希望能為后續(xù)研究提供理論基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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作者： 張金玉，劉 波，宋炳松，王師偉，崔祥成
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