CN102496188A - 私家车合乘计价方法及合乘计价器 - Google Patents

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李同强
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Abstract

本发明涉及一种合乘计价方法，公开了一种私家车合乘计价方法及合乘计价器。包括PIC单片机控制系统，通过无线信号发送接收模块与交通运输管理中心进行数据信号的传输与接收，控制系统上连接无线付费模块、多路费用显示模块、掉电存储模块、里程传感器以及计价器定时开启模块。本发明通过合理的计价方法，在特殊的时间段以及特定的道路上，允许私家车在顺路的情况下，携带同路的乘客到达目的地。同时，乘客支付给车主相应的乘车费用，这样便提高了单趟车行驶的经济效益，减少了资源的浪费。

Description

私家车合乘计价方法及合乘计价器
技术领域
本发明涉及一种合乘计价方法，尤其涉及私家车合乘计价方法。
背景技术
目前，随着城市的建设与发展，私家车也变得越来越多，而在城市的道路无法进行改善的情况下，城市的交通也变得越来越拥堵。由于城市道路系统的不堪负重，政府也推出了一系列的治堵措施，比如部分道路实行单向行驶，以及对车辆进行限制通行，虽然暂时降低了城市道路的拥堵，但面对机动车辆的逐年递增，未来的城市道路状况，仍然十分让人堪忧。
发明内容
本发明针对现有技术中城市的道路越来越拥堵，提供了一种通过合乘的思路，解决道路拥堵问题的私家车合乘计价方法。
私家车合乘计价方法，汽车行驶X公里的费用为X元，当车上只有司机一个人时，计价器不计费，当车上只有司机和一名乘客时，汽车行驶路程为X1，该段路程的费用为X1，司机的费用为a X1，乘客的费用为(1-a)X1；当车上只有有司机和两名乘客时，汽车行驶路程为X2，该段路程的费用为X2，司机的费用为bX2，两名乘客的费用分别为1/2×(1-b)X2；当车上只有有司机和三名乘客时，汽车行驶路程为X3，该段路程的费用为X3司机的费用为cX3，三名乘客的费用分别为1/3×(1-c)X3；当车上只有有司机和四名乘客时，汽车行驶路程X4，该段路程的费用为X4，司机的费用为dX4，四名乘客的费用分别为1/4×(1-d)X4，司机和乘客需要支付的总费用为每个路段所需费用的总和。
作为优选，所述的a、b、c、d满足以下关系，1＞a＞b＞c＞d＞0。
作为优选，还包括计价器，当私家车上有一个乘客和司机两个人时，计价器计价按钮按下一次，计价器的寄存器记录为1，该段路程的总费用为X1；当车上有两批乘客时，计价器计价按钮按下两次，计价器的寄存器记录为2，司机与两名乘客行驶的该段路程总费用为X2，当车上有三批乘客时，计价器计价按钮共计按下三次，计价器的寄存器记录为3，司机与三名乘客行驶的该段路程的总费用为X3；当车上有四批乘客时，计价器计价按钮共计按下四次，计价器的寄存器记录为4，司机与四名乘客行驶的该段路程的总费用为X3。
作为优选，所述的当一次只有一名乘客下车时，司机按下一次计价器结账按钮，计价寄存器记录减1次，下车乘客需要支付乘车费为各个路段所需费用之和。
作为优选，所述的当一次有两名乘客同时下车时，司机按下两次计价器结账按钮，计价寄存器记录减2次，下车乘客需要支付乘车费为各个路段所需费用之和。
本发明针对现有技术中城市的道路越来越拥堵，还提供了一种通过合乘的思路，解决道路拥堵问题的私家车合乘计价器。
私家车合乘计价器，包括控制系统，所述的控制系统为PIC单片机，控制系统通过无线信号发送接收模块与交通运输管理中心进行数据信号的传输与接收，控制系统上连接无线付费模块、多路费用显示模块、掉电存储模块、里程传感器以及计价器定时开启模块。计价器主要由CDMA(3G通信)模块、GPS模块、控制器件、信息管理中心服务器组成。计价器的控制系统利用单片机来控制，采用功能更强大的PIC单片机来实现与CDMA模块及GPS定位模块进行通信。
作为优选，所述的无线信号发送接收模块包括CDMA模块与GPRS模块，CDMA模块为具有完整功能的CDMA移动通信模块，通过串口的方式与控制系统连接。CDMA模块和GPS模块用来进行和交通运输管理中心的通讯和对出租车的定位，同时RFID装置中的顾客卡信息通过CDMA网络传输给交通运输管理中心。其中CDMA模块是一个具有完整功能的CDMA移动通信模块，通过串口可以实现对此模块的控制和数据传输。对此模块控制用的是AT命令方式，此模块提供AT指令接口，由PIC单片机来控制该模块工作。
作为优选，所述的控制系统上还连接有按键电路、日历时钟电路、发票打印模块、总线扩展口，里程传感器为由霍尔片、四根引线和壳体组成的霍尔元件。通过按键电路告诉计价器乘客的上下车等相关信息并传输给控制系统，日历时钟电路用来记录乘客上下车的日期以及时间间隔等相关信息传输给控制系统，乘客下车时，通过控制系统计算相应的费用，控制打印模块打印乘车发票。里程传感器采集车速信号，车速信号为脉冲信号，可以用到单片机的定时器或计数器捕获，每转一圈传送一个脉冲信号，根据此脉冲信号就可以知道相应的路程。
作为优选，所述的无线付费模块为实现电子刷卡消费的RFID无线刷卡系统。PIC单片机上设有一个接口读出RFID卡的信息，并且也要通过CDMA模块把卡信息传送给交通运输管理中心，以便于乘客电子付费。
作为优选，所述的霍尔片为一块矩形半导体单晶薄片，半导体单晶薄片沿长度方向两端面上焊有两根电流端引线，半导体单晶薄片的另两侧端面的中间以点的形式对称地焊有两根霍尔输出端引线，两根电流端引线之间的距离与两根霍尔输出端引线之间的距离之比小于0.1。
作为优选，所述的壳体通过非导磁金属、陶瓷或环氧树脂封装。
作为优选，所述的控制系统要对接收到GPS模块送来的数据信息以及无线付费模块RFID装置传来的卡信息进行封装且转化为CDMA模块传送数据的格式，通过CDMA网络传输至交通运输管理中心。
本计价器采用循环扫描各个模块串口设计，此扫描设计就是先允许一个模块具有串口通信的功能，其他串口通信功能屏蔽掉。当完成对这个串口的通信功能之后，再屏蔽掉这个模块的串口，打开下一个通信模块的串口，即当扫描到那个设备时，才打开对应模块的发送或接收功能和单片机进行通信。另外，单片机留出了总线扩展口，一方面可以用于嵌入实时操作系统，另一方面可以用于在线自我编程功能来远程更新程序。为了显示交通运输管理部门发过来的允许合乘授权信号，还要增加相应的LED合乘显示功能。
本发明通过合理的计价方法和智能计价器，在特殊的时间段以及在特定的道路上，允许私家车在顺路的情况下，携带同路的乘客到达目的地。同时，乘客支付给车主相应的乘车费用，这样便于提高单趟车行驶的经济效益，减少资源的浪费。
附图说明
图1为本发明实施例1的示意图。
1-控制系统、2-交通运输管理部门、11-无线付费模块、12-多路费用显示模块、13-掉电存储模块、14-里程传感器按键电路、15-CDMA模块、16-GPRS模块、17-按键电路、18-日历时钟电路、19-发票打印模块、21-交通运输管理中心。
具体实施方式
下面结合附图1与具体实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1
私家车合乘计价方法，汽车行驶X公里的费用为X元，当车上只有司机一个人时，计价器不计费，当车上只有司机和一名乘客时，汽车行驶路程为X1，该段路程的费用为X1，司机的费用为aX1，乘客的费用为(1-a)X1；当车上只有有司机和两名乘客时，汽车行驶路程为X2，该段路程的费用为X2，司机的费用为bX2，两名乘客的费用分别为1/2×(1-b)X2；当车上只有有司机和三名乘客时，汽车行驶路程为X3，该段路程的费用为X3司机的费用为cX3，三名乘客的费用分别为1/3×(1-c)X3；当车上只有有司机和四名乘客时，汽车行驶路程X4，该段路程的费用为X4，司机的费用为dX4，四名乘客的费用分别为1/4×(1-d)X4，司机和乘客需要支付的总费用为每个路段所需费用的总和。
a、b、c、d满足以下关系，1＞a＞b＞c＞d＞0。
还包括计价器，私家车上有一个乘客和司机两个人时，计价器计价按钮按下一次，计价器的寄存器记录为1，该段路程的总费用为X1；当车上有两批乘客时，计价器计价按钮按下两次，计价器的寄存器记录为2，司机与两名乘客行驶的该段路程总费用为X2，当车上有三批乘客时，计价器计价按钮共计按下三次，计价器的寄存器记录为3，司机与三名乘客行驶的该段路程的总费用为X3；当车上有四批乘客时，计价器计价按钮共计按下四次，计价器的寄存器记录为4，司机与四名乘客行驶的该段路程的总费用为X3。
当一次只有一名乘客下车时，司机按下一次计价器结账按钮，计价寄存器记录减1次，下车乘客需要支付乘车费为各个路段所需费用之和。
当一次有两名乘客同时下车时，司机按下两次计价器结账按钮，计价寄存器记录减2次，下车乘客需要支付乘车费为各个路段所需费用之和。
假设a＝0.4，b＝0.3，c＝0.25，d＝0.2时，当车上只有车主一人时，计价器不计价。车上依次上了A、B、C、D四名乘客，其中，乘客A与车主行驶的路程为X1，总的费用为X1；乘客B与车主、乘客A行驶的路程为X2，该段路程总的费用为X2；乘客C、乘客B与车主、乘客A行驶的路程为X3，该段路程总的费用为X3；乘客D、乘客C、乘客B与车主、乘客A行驶的路程为X4，该段路程总的费用为X4。
假如此时，乘客A下车，那么乘客A所需要支付的费用为(1-a)X1+1/2×(1-b)X2+1/3×(1-c)X3+1/4×(1-d)X4，即0.6X1+0.35X2+0.25X3+0.125
X4；假如此时，乘客B下车，那么乘客B所需要支付的费用为(1/2×(1-b)X2+1/3×(1-c)X3+1/4×(1-d)X4，即0.35X2+0.25X3+0.125X4；假如此时，乘客C下车，那么乘客C所需要支付的费用为1/3×(1-c)X3+1/4×(1-d)X4，即0.25X3+0.125X4；假如此时，乘客D下车，那么乘客D所需要支付的费用为1/4×(1-d)X4，即0.125X4。
假如第一个下车是乘客B，接着乘客A下车，其中，假设乘客B下车后至乘客A下车之前行驶的路程为X31，该段路程的费用为X31，那么乘客A所需要支付的费用为(1-a)X1+1/2×(1-b)X2+1/3×(1-c)X3+1/4×(1-d)X4+1/3×(1-c)X31，即0.6X1+0.35X2+0.25X3+0.125X4+0.25X31；假如接着乘客C下车，其中，假设乘客B下车后至乘客C下车之前行驶的路程为X31，该段路程的费用为X31，那么乘客C所需要支付的费用为1/3×(1-c)X3+1/4×(1-d)X4+1/3×(1-c)X31，即0.25X3+0.125X4+0.25X31；假如接着乘客D下车，其中，假设乘客B下车后至乘客D下车之前行驶的路程为X31，该段路程的费用为X31，那么乘客D所需要支付的费用为1/4×(1-d)X4+1/3×(1-c)X31，即0.125X4+0.25X31。
假如第一个下车是乘客B，第二个下车的是乘客A下车，假设乘客B下车后至乘客A下车之前行驶的路程为X31，该段路程的费用为X31，第三个下车的是乘客C，在乘客A下车至乘客C下车之前行驶的路程为X21，该段路程总的费用为X21，那么乘客C所需要支付的用费为1/3×(1-c)X3+1/4×(1-d)X4+1/3×(1-c)X31+1/2×(1-b)X21，即0.25X3+0.125X4+0.25X31+0.35X21；假如第三个下车的是乘客D，在乘客A下车至乘客D下车之前行驶的路程为X21，该段路程总的费用为X21，那么乘客D所需要支付的用费为1/4×(1-d)X4+1/3×(1-c)X31+1/2×(1-b)X21，即0.125X4+0.25X310.35X21。
假如第一个下车是乘客B，第二个下车的是乘客A下车，第三个下车的是乘客C，第四个下车的是乘客D，在乘客C下车后至乘客D下车之间汽车行驶的路程为X11，该段路程的费用为X11，那么乘客D所需要支付的费用为，1/4×(1-d)X4+1/3×(1-c)X31+1/2×(1-b)X21+(1-a)X11，即0.125X4+0.25X310.35X21+0.6X11。
假设A、B、C同在车，此时计价器寄存器记录为3，前述条件相同，此时B下车后，计价器寄存器记录减1为2，A、C在车上行驶了一段路程X22，该段路程的费用为X22，此时乘客E上车。乘客E上车后，车上共有A、C、E三人，司机按下计价器寄存器按钮，计价器寄存器的记录为3，假设行驶了路程X32后，该段路程的费用为X32，乘客A下车，那么乘客A所需要支付的费用为(1-a)X1+1/2×(1-b)X2+1/3×(1-c)X3+1/2×(1-b)X22+1/3×(1-c)X3+1/3×(1-c)X32，即0.6X1+0.35X2+0.25X3+0.35X22+0.25X31。假如乘客A下车后，行驶了路程X23后，乘客C下车，那么乘客C所需要支付的费用为(1-a)X1+1/2×(1-b)X2+1/3×(1-c)X3+1/2×(1-b)X22+1/3×(1-c)X3+1/3×(1-c)X32，即0.6X1+0.35X2+0.25X3+0.35X22+0.25X31+0.35X23。假设乘客C下车后，乘客E继续行驶了一段路程X11，那么乘客E所需要支付的费用为1/3×(1-c)X32+1/2×(1-b)X22+(1-a)X11，即0.25X32+0.35X22+0.6X11。
私家车合乘计价器，如图1所示，包括控制系统1，所述的控制系统1为PIC单片机，控制系统1通过无线信号发送接收模块与交通运输管理中心21进行数据信号的传输与接收，控制系统1上连接无线付费模块、多路费用显示模块12、掉电存储模块13、里程传感器14以及计价器定时开启模块。计价器主要由CDMA(3G通信)模块、GPS模块、控制器件、信息管理中心服务器组成。计价器的控制系统1利用单片机来控制，采用功能更强大的PIC单片机来实现与CDMA模块及GPS定位模块进行通信。
无线信号发送接收模块包括CDMA模块15与GPRS模块16，CDMA模块为具有完整功能的CDMA移动通信模块，通过串口的方式与控制系统1连接。CDMA模块和GPS模块用来进行和交通运输管理中心21的通讯和对出租车的定位，同时RFID装置中的顾客卡信息通过CDMA网络传输给交通运输管理中心21。其中CDMA模块是一个具有完整功能的CDMA移动通信模块，通过串口可以实现对此模块的控制和数据传输。对此模块控制用的是AT命令方式，此模块提供AT指令接口，由PIC单片机来控制该模块工作。
控制系统1上还连接有按键电路17、日历时钟电路18、发票打印模块19、总线扩展口，里程传感器为由霍尔片、四根引线和壳体组成的霍尔元件。通过按键电路告诉计价器乘客的上下车等相关信息并传输给控制系统1，日历时钟电路用来记录乘客上下车的日期以及时间间隔等相关信息传输给控制系统1，乘客下车时，通过控制系统1计算相应的费用，控制打印模块打印乘车发票。里程传感器采集车速信号，车速信号为脉冲信号，可以用到单片机的定时器或计数器捕获，每转一圈传送一个脉冲信号，根据此脉冲信号就可以知道相应的路程。
无线付费模块为实现电子刷卡消费的RFID无线刷卡系统。PIC单片机上设有一个接口读出RFID卡的信息，并且也要通过CDMA模块把卡信息传送给交通运输管理中心21，以便于乘客电子付费。
霍尔片为一块矩形半导体单晶薄片，半导体单晶薄片沿长度方向两端面上焊有两根电流端引线，半导体单晶薄片的另两侧端面的中间以点的形式对称地焊有两根霍尔输出端引线，两根电流端引线之间的距离与两根霍尔输出端引线之间的距离之比小于0.1。壳体通过非导磁金属、陶瓷或环氧树脂封装。
控制系统1要对接收到GPS模块送来的数据信息以及无线付费模块RFID装置传来的卡信息进行封装且转化为CDMA模块传送数据的格式，通过CDMA网络传输至交通运输管理中心21。
本计价器采用循环扫描各个模块串口设计，此扫描设计就是先允许一个模块具有串口通信的功能，其他串口通信功能屏蔽掉。当完成对这个串口的通信功能之后，再屏蔽掉这个模块的串口，打开下一个通信模块的串口，即当扫描到那个设备时，才打开对应模块的发送或接收功能和单片机进行通信。另外，单片机留出了总线扩展口，一方面可以用于嵌入实时操作系统，另一方面可以用于在线自我编程功能来远程更新程序。为了显示交通运输管理部门2发过来的允许合乘授权信号，还要增加相应的LED合乘显示功能。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.私家车合乘计价方法，汽车行驶X公里的费用为X元，当车上只有司机一个人时，计价器不计费，其特征在于：当车上只有司机和一名乘客时，汽车行驶路程为X1，该段路程的费用为X1，司机的费用为a X1，乘客的费用为(1-a)X1；当车上只有有司机和两名乘客时，汽车行驶路程为X2，该段路程的费用为X2，司机的费用为bX2，两名乘客的费用分别为1/2×(1-b)X2；当车上只有有司机和三名乘客时，汽车行驶路程为X3，该段路程的费用为X3司机的费用为cX3，三名乘客的费用分别为1/3×(1-c)X3；当车上只有有司机和四名乘客时，汽车行驶路程X4，该段路程的费用为X4，司机的费用为dX4，四名乘客的费用分别为1/4×(1-d)X4，司机和乘客需要支付的总费用为每个路段所需费用的总和。
2.根据权利要求1所述的私家车合乘计价方法，其特征在于：所述的a、b、c、d满足以下关系，1＞a＞b＞c＞d＞0。
3.根据权利要求1所述的私家车合乘计价方法，其特征在于：还包括计价器，所述的私家车上有一个乘客和司机两个人时，计价器计价按钮按下一次，计价器的寄存器记录为1，该段路程的总费用为X1；当车上有两批乘客时，计价器计价按钮按下两次，计价器的寄存器记录为2，司机与两名乘客行驶的该段路程总费用为X2，当车上有三批乘客时，计价器计价按钮共计按下三次，计价器的寄存器记录为3，司机与三名乘客行驶的该段路程的总费用为X3；当车上有四批乘客时，计价器计价按钮共计按下四次，计价器的寄存器记录为4，司机与四名乘客行驶的该段路程的总费用为X3。
4.根据权利要求3所述的私家车合乘计价方法，其特征在于：所述的当一次只有一名乘客下车时，司机按计价器结账按钮，计价寄存器记录减1次，下车乘客需要支付乘车费为各个路段所需费用之和。
5.根据权利要求3所述的私家车合乘计价方法，其特征在于：所述的当一次有两名乘客同时下车时，司机按下两次计价器结账按钮，计价寄存器记录减2次，下车乘客需要支付乘车费为各个路段所需费用之和。
6.一种私家车合乘计价器，包括控制系统(1)，其特征在于：所述的控制系统(1)为PIC单片机，控制系统(1)通过无线信号发送接收模块与交通运输管理中心(21)进行数据信号的传输与接收，控制系统(1)上连接无线付费模块(11)、多路费用显示模块(12)、掉电存储模块(13)、里程传感器(14)以及计价器定时开启模块。
7.根据权利要求6所述的私家车合乘计价器，其特征在于：所述的无线信号发送接收模块包括CDMA模块(15)与GPS模块，CDMA模块(15)为具有完整功能的CDMA移动通信模块，GPS模块提供车辆的准确位置信息，二者通过串口的方式与控制系统(1)连接。
8.根据权利要求6所述的私家车合乘计价器，其特征在于：所述的控制系统(1)上还连接有按键电路(17)、日历时钟电路(18)、发票打印模块(19)、总线扩展口，里程传感器为由霍尔片、四根引线和壳体组成的霍尔元件。
9.根据权利要求6所述的私家车合乘计价器，其特征在于：所述的无线付费模块(11)为实现电子刷卡消费的RFID无线刷卡系统。
10.根据权利要求8所述的私家车合乘计价器，其特征在于：所述的壳体通过非导磁金属、陶瓷或环氧树脂封装，控制系统(1)要对接收到GPS模块送来的数据信息以及无线付费模块RFID装置传来的卡信息进行打包且转化为CDMA模块(15)传送数据的格式，通过CDMA网络传输至交通运输管理中心(21)。
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