CN103778800A - 一种小站距公交车到站时间预告系统的设置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小站距公交车到站时间预告系统的设置方法，通过公交车载播报系统及站点公交车到达时间预告系统对公交车的行驶状况进行判别，利用预测模型对后续站点公交车的到达时间进行预测，并采用公交到站时间公告牌告知候车乘客。本发明方法硬件性能要求低、算法操作简便、资金投入要求小，易于在各类型城市得到推广和普及，能够极好地为普及智能公交系统应用，提高公共交通服务水平，吸引更多居民采用公交方式出行等提供坚实的技术支撑。公交系统运营信息录于存储模块，除储备计算到达时间所必须的量值外还可存储对乘客有利的额外信息。比对车辆编号便于识别有效车辆，对部分因特殊情况改道而至的公交车也可以有效区分。以历史数据为基础，利用主要实时变量预测到达时间，使得计算结果更具参考价值。及时更新公交到站信息为候车乘客提供有效信息。

Description

一种小站距公交车到站时间预告系统的设置方法

技术领域

本发明涉及城市公共交通运输管理与控制领域,尤其涉及一种小站距公交车到站时间预告系统的设置方法。

背景技术

在城镇化和汽车化的大背景下，城市交通的供需矛盾日益尖锐，已成为我国城市发展中一个不容回避的现实问题和迫切问题。公共汽车承担着城市公共客运的主要任务，大力发展城市公共交通是缓解城市交通拥堵，保障城市健康、快速、可持续发展的必要手段。近年来，国务院、建设部、国家发改委和省区市等部门分别下发了关于优先发展城市公共交通的相关政策。改善公共交通运行状况，提升公交服务水平和提高居民公交出行分担率，构建公交出行为主导的交通出行结构，是各城市交通发展的主要方向。

公交到站时间预告系统是城市智能公交系统的重要组成部分，同时也是确保候车乘客顺利出行的重要保障。然而基于中心城区站点布设密集、站间距较小（一般在300-500米）、公交客流量大的特征，现有公交到站时间预告系统设备性能要求高、算法冗杂、耗资较大，很难在各地区得到广泛推广。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于克服现有技术的不足提供一种硬件设施要求低、算法操作简便、资金投入要求小，易于在各类型城市得到推广和普及的小站距公交车到站时间预告系统的设置方法。

技术方案：本发明所述的小站距公交车到站时间预告系统的设置方法，包括公交车上的车载报站装置、公交车站的公交车到达时间预告装置和公交车；公交车到站时间预告执行如下步骤：

（A）公交车上的车载报站装置和公交车站的公交车到达时间预告装置中的储存模块存储公交系统运营信息；

（B）公交车到达站点，公交车上的车载报站装置根据公交系统运营信息通过无线发射天线发送该公交车的线路编号L_Number和到达站点编号S_Number；

（C）公交车到达时间预告装置通过无线接收天线接收到站公交车的线路编号和到达站点编号信息；根据导入的公交系统运营信息对到达的公交车进行识别；

（D）公交车到达时间预告装置根据公交系统运营信息和步骤（C）识别结果，对公交车的到达站点时间进行预测；

（E）公交车到达时间预告装置在下一站点公交到站时间预告牌上显示公交车到达站点时间预测结果；

（F）公交车到达下一站点继续执行步骤（A）。

步骤（A）中，公交车上的车载报站装置导入的信息包括公交车编号B_Number；公交车到达时间预告装置导入的信息包括停靠的公交线路走向及公交编号集U(L_Number)、该站点在各停靠线路中的编号i、停靠该站点的各线路上游站点与该站点间的距离D_i、交叉口数目N_i及平均行驶时间V_i、各线路在该站点的平均停靠时间T(i/L_Number)。

步骤（C）中公交车到达时间预告装置对到达车辆编号进行比对，

该公交站点无此线路公交车停靠，后续站点的公交车到站时间预告系统对此公交车不做出响应；

L_Number∈U(L_Number)，该公交站点有此公交车停靠，后续站点的公交车到站时间预告系统对此公交车按照步骤（D）—（F）做出响应。

步骤（D）中公交车的到达站点时间T_Total(I)需满足如下条件：

T_Total(I)＝T_Move(I)+T_intersection(I)+T_on and off(I)

T_Move(I)为到达站点I耗费的路段行驶时间，T_Intersection(I)为到达站点I耗费的交叉口延误时间总和，T_on and off(I)为由站点i到达站点I的站点停靠时间。

公交车由站点i到达站点I，需要的路段行驶时间T_Move(I)为：

$T_{\mathrm{Move}}\left(I\right)=\underset{m=i}{\overset{I-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{D_m}{V_m}$

其中I≥i且i＝1,2,3,4,5K，T_Move(I)为到达站点I耗费的路段行驶时间，m为运算中的站点编号，D_m为m站点至下一站距离，V_m为m站点至下一站平均速度。

公交车由站点i到达站点I，需要的交叉口延误时间T_Intersection(I)为：

$T_{\mathrm{Inter}\sec \mathrm{tion}}\left(I\right)=\underset{m=1}{\overset{I-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N_m}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Delay}\left(n\right)$

其中I≥i且i＝1,2,3,4,5K，T_Intersection(I)为到达站点I耗费的交叉口延误时间总和，m为运算中的站点编号，n为相邻站点间的交叉口编号，Delay(n)为交叉口平均延误时间。

公交车由站点i到达站点I，需要的站点停靠时间T_on and off(I)为：

$T_{\mathrm{onandoff}}\left(I\right)=\underset{m=i}{\overset{I-1}{\mathrm{\Σ}}}T(m/L_{\mathrm{Number}})$

其中I≥i且i＝1,2,3,4,5K，m为运算中的站点编号。

因此公交车由站点i到达站点I的行程时间预测结果T_Total(I)为：

$T_{\mathrm{Total}}\left(I\right)=T_{\mathrm{Move}}\left(I\right)+T_{\mathrm{Inter}\sec \mathrm{tion}}\left(I\right)+T_{\mathrm{onandoff}}\left(I\right)=\underset{m=i}{\overset{I-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{D_m}{V_m}+\underset{m=1}{\overset{I-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N_m}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Delay}\left(n\right)+\underset{m=i}{\overset{I-1}{\mathrm{\Σ}}}T(m/L_{\mathrm{Number}})$

$=\underset{m=i}{\overset{I-1}{\mathrm{\Σ}}}(\frac{D_m}{V_m}+\underset{n=1}{\overset{N_m}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Delay}\left(n\right)+T(m/L_{\mathrm{Number}}))$

步骤（F）执行同时，公交到站时间预告牌更新下一公交到站时间。

有益效果：1、本发明提供的小站距公交车到站时间预告系统的设置方法，通过公交车载播报系统及站点公交车到达时间预告系统对公交车的行驶状况进行判别，利用预测模型对后续站点公交车的到达时间进行预测，并采用公交到站时间公告牌告知候车乘客。本发明方法硬件性能要求低、算法操作简便、资金投入要求小，易于在各类型城市得到推广和普及，能够极好地为普及智能公交系统应用，提高公共交通服务水平，吸引更多居民采用公交方式出行等提供坚实的技术支撑。2、公交系统运营信息录于存储模块，除储备计算到达时间所必须的量值外还可存储额外对乘客有利信息。3、比对车辆编号便于识别有效车辆，对部分因特殊情况改道而至的公交车也可以有效区分。4、预测到达时间根据主要变量计算，使得计算结果更具参考价值。5、及时更新公交到站信息为候车乘客提供有效信息。

附图说明

图1为本发明小站距公交车到站时间预告系统的设置方法的流程图。

图2为本发明小站距公交车到站时间预告系统的设置方法的示意图。

图3为本发明小站距公交车到站时间预告系统的设置方法应用于某中心城区实例的示意图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1

本发明所述小站距公交车到站时间预告系统的设置方法，包括公交车上的车载报站装置、公交车站的公交车到达时间预告装置和公交车；公交车到站时间预告执行如下步骤：

（A）公交车上的车载报站装置和公交车站的公交车到达时间预告装置中的储存模块存储公交系统运营信息。

公交车上的车载报站装置导入的信息包括公交车编号B_Number；公交车到达时间预告装置导入的信息包括停靠的公交线路走向及公交编号集U(L_Number)、该站点在各停靠线路中的编号i、停靠该站点的各线路上游站点与该站点间的距离D_i、交叉口数目N_i及平均行驶时间V_i、各线路在该站点的平均停靠时间T(i/L_Number)。

公交车编号、公交线路编号及走向、停靠站点名称及编号可向公交公司咨询获得；各公交线路相邻站点间的距离、交叉口数目可以向城市交警部门咨询获得；各路段平均行驶速度、各公交线路在其沿线各公交站点的平均停靠时间可以通过实地调查获得；公交车载报站系统的信息与站点公交车到达时间预告系统的信息，可以通过程序写入导入。

公交车的线路编号L_Number=8路，公交车编号B_Number=0001；该公交线路分别途径站点1、站点6、站点7、站点11和站点13（如图3），该站点在此公交线路中的编号分别为i=1，i=2，i=3，i=4,i=5。

（B）公交车到达站点，公交车上的车载报站装置根据公交系统运营信息通过无线发射天线发送该公交车的线路编号L_Number和到达站点编号S_Number；

（C）公交车到达时间预告装置通过无线接收天线接收到站公交车的线路编号和到达站点编号信息；根据导入的公交系统运营信息对到达的公交车进行识别。

公交车到达时间预告装置对到达车辆编号进行比对，

该公交站点无此线路公交车停靠，后续站点的公交车到站时间预告系统对此公交车不做出响应；

L_Number∈U(L_Number)，该公交站点有此公交车停靠，后续站点的公交车到站时间预告系统对此公交车按照步骤（D）—（F）做出响应。

公交车到达时间预告系统识别结果如下：

表1公交车到达时间预告系统识别结果

（D）公交车到达时间预告装置根据公交系统运营信息和步骤（C）识别结果，对公交车的到达站点时间进行预测：

公交车由站点i到达站点I，需要的路段行驶时间为：

其中I≥i且i＝1,2,3,4,5，T_Move(I)为到达站点I耗费的路段行驶时间，m为运算中的站点编号；

公交车由站点i到达站点I，需要的交叉口延误时间为：

其中I≥i且i＝1,2,3,4,5，T_Intersection(I)为到达站点I耗费的交叉口延误时间，m为运算中的站点编号，n为相邻站点间的交叉口编号；

公交车由站点i到达站点I，需要的站点停靠时间为：

其中I≥i且i＝1,2,3,4,5，m为运算中的站点编号；

公交车由站点i到达站点I的行程时间预测结果为：

$T_{\mathrm{Total}}\left(I\right)=T_{\mathrm{Move}}\left(I\right)+T_{\mathrm{Inter}\sec \mathrm{tion}}\left(I\right)+T_{\mathrm{onandoff}}\left(I\right)=\underset{m=i}{\overset{I-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{D_m}{V_m}+\underset{m=1}{\overset{I-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N_m}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Delay}\left(n\right)+\underset{m=i}{\overset{I-1}{\mathrm{\Σ}}}T(m/L_{\mathrm{Number}})$

$=\underset{m=i}{\overset{I-1}{\mathrm{\Σ}}}(\frac{D_m}{V_m}+\underset{n=1}{\overset{N_m}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Delay}\left(n\right)+T(m/L_{\mathrm{Number}}))$

表28路公交车线路运行信息

表38路公交车站点停靠时间

站点编号	站点1	站点2	站点3	站点4	站点5
						停靠时间	17秒	22秒	13秒	8秒	15秒

根据到达站点I耗费的路段行驶时间T_Move(I)，到达站点I耗费的交叉口延误时间总和T_Intersection(I)，由站点i到达站点I的站点停靠时间T_on and off(I)求和得到，8路汽车到达余下各站点时间如下：

表48路汽车到达余下各站点时间

站点编号	站点2	站点3	站点4	站点5
					线路编号	8路	8路	8路	8路
车辆编号	001车	001车	001车	001车
					距离本站还有	1分24.5秒	2分45.5秒	3分37.5秒	4分29.5秒

（E）公交车到达时间预告装置在下一站点公交到站时间预告牌上显示步骤（D）计算得到的公交车到达站点时间预测结果；

（F）公交车到达下一站点继续执行步骤（A），并更新下一公交到站时间。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (5)

1.一种小站距公交车到站时间预告系统的设置方法，其特征在于：包括公交车上的车载报站装置、公交车站的公交车到达时间预告装置和公交车；公交车到站时间预告执行如下步骤：

（A）公交车上的车载报站装置和公交车站的公交车到达时间预告装置中的储存模块存储公交系统运营信息；

（B）公交车到达站点，公交车上的车载报站装置根据公交系统运营信息通过无线发射天线发送该公交车的线路编号L_Number和到达站点编号S_Number；

（C）公交车到达时间预告装置通过无线接收天线接收到站公交车的线路编号和到达站点编号信息；根据导入的公交系统运营信息对到达的公交车进行识别；

（D）公交车到达时间预告装置根据公交系统运营信息和步骤（C）识别结果，对公交车的到达站点时间进行预测；

（E）公交车到达时间预告装置在下一站点公交到站时间预告牌上显示公交车到达站点时间预测结果；

（F）公交车到达下一站点继续执行步骤（A）。

2.根据权利要求1所述的小站距公交车到站时间预告系统的设置方法，其特征在于：所述步骤（A）中，公交车上的车载报站装置导入的信息包括公交车编号B_Number；公交车到达时间预告装置导入的信息包括停靠的公交线路走向及公交编号集U(L_Number)、该站点在各停靠线路中的编号i、停靠该站点的各线路上游站点与该站点间的距离D_i、交叉口数目N_i及平均行驶时间V_i、各线路在该站点的平均停靠时间T(i/L_Number)。

3.根据权利要求2所述的小站距公交车到站时间预告系统的设置方法，其特征在于：所述步骤（C）中公交车到达时间预告装置对到达车辆编号进行比对，

该公交站点无此线路公交车停靠，后续站点的公交车到站时间预告系统对此公交车不做出响应；

L_Number∈U(L_Number)，该公交站点有此公交车停靠，后续站点的公交车到站时间预告系统对此公交车按照步骤（D）—（F）做出响应。

4.根据权利要求1所述的小站距公交车到站时间预告系统的设置方法，其特征在于：步骤（D）所述公交车的到达站点时间T_Total(I)需满足如下条件：

T_Total(I)＝T_Move(I)+T_intersection(I)+T_on and off(I)

T_Move(I)为到达站点I耗费的路段行驶时间，T_Intersection(I)为到达站点I耗费的交叉口延误时间总和，T_on and off(I)为由站点i到达站点I的站点停靠时间。

5.根据权利要求1所述的小站距公交车到站时间预告系统的设置方法，其特征在于：所述步骤（F）执行同时，公交到站时间预告牌更新下一公交到站时间。

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