CN104574944B - 一种道路异常时精准运行的快速公交调度系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在道路异常时精准运行的快速公交调度系统及方法，预先将不同限速值对应的执行时刻表进行存储，并且在快速公交运行过程中，实时的将当前时刻以及当前时刻BRT的经纬度信息均关联至每一个限速值所对应的执行时刻表，实现对每一个限速值所对应的执行时刻表进行实时修正，使得每一种路况下的限速值所对应的执行时刻表，均与快速公交的当前运行状态相匹配，一旦由于道路异常导致限速值发生变化时，那么也就可以立即切换到新的限速值所对应的执行时刻表，实现了即时切换，使快速公交立即按照新的限速值所对应的执行时刻表运行。

Description

一种道路异常时精准运行的快速公交调度系统及方法
技术领域
本发明涉及快速公交调度领域，具体涉及一种在道路异常时精准运行的快速公交调度系统及方法。
背景技术
城市公共交通是城市的“血管”，是确保人们衣食住行基本生活需求的重要组成部分，近年来，人们生活的节奏不断加快，对出行的要求也不断提高，如何满足人们日益增长的出行需求，将人们从甲地安全、方便、快速、准时、舒适、价廉地移动到乙地，是各级政府决策者追求的目标。
为了实现这个目标，本申请的第一发明人申请了一系列专利，现有专利文献CN103426301A就公开了一种能够精确到秒的快速公交调度系统及方法，根据快速公交车辆进行调度时采用的运行时刻表，以1秒为周期进行实时调度，并且是利用设置有GPS定位单元的快速公交车辆沿着快速公交路线预先行走一遍，GPS定位单元实时确定的位置信息作为运行时刻表的基准位置，因此可以保证在快速公交的行驶过程中任一时刻都能精确到秒地到达规定的位置。在快速公交车辆实际行驶过程中，利用设置于快速公交车辆上的GPS定位模块实时获取快速公交车辆当前时刻的实际位置信息，不进行任何处理，直接与运行时刻表中的基准位置信息进行关联不需要与电子地图道路相关联，因此可以确保快速公交车辆精确到秒地按照运行时刻表行驶。上述技术方案还存在如下技术问题：
1、当快速公交车辆位置与执行时刻表基准位置不同，即快速公交车辆滞后或超前时，只能提示驾驶员加速或减速，不能提示驾驶员加速或减速的值是多少。
2、当快速公交车辆的位置与执行时刻表中规定的基准位置重合后，不能提示驾驶员未来要继续保持重合状态，是维持当前速度不变，还是要加速或减速，其加减速度的值是多少。
另外，快速公交车辆在某一途经站点，由于上车或者下车的行人过多，导致在该站停靠的时间过长，或者由于没有行人上下车，导致的在该站停靠的时间过短，也会导致快速公交车辆无法按照预定的时间到达每一途经站点以及到达终点站。
3、无论在什么路况下都是采用一种时刻表，如果突然遇到天气变化，比如：当突然出现雨雪天气，导致道路湿滑；或突然出现大雾天气，导致能见度下降时，需要即时调整快速公交车辆的运行速度，然而在快速公交车辆调整了运行速度之后，无法按照预定的时刻表运行，快速公交车辆的运行过程就没有了依据。
在遇到第一种和第二种情况下，驾驶员只能根据自己的经验进行驾驶，也就不能准确实现快速公交车辆精确到秒的到达每一个基准位置。而当车辆遇到突发事件时，不能够实现预案的实时切换。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能引导BRT在突发事件发生时精准运行的系统及方法。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种道路异常时精准运行的快速公交调度方法系统，包括：
设置于快速公交车辆上的车载定位模块：用于实时确定快速公交车辆的经纬度信息(Xi,Yi)、行驶时间Ti、行驶里程Li、行驶速度Vi，
计划时间表生成模块:生成计划时间表，具体包括：
行驶数据获取单元：事根据不同限速值Vxj，事先由驾驶员驾驶快速公交车辆沿着快速公交路线按照到达各个途经站的时间间隔以及在每一途经站的停靠时间行驶，在各种限速值下行驶的过程中，每秒钟均记录如下行驶数据:快速公交车辆的位置坐标(Xi,Yi)、行驶时间Ti、行驶里程数Si和行驶速度Vi；
计划时间表生成单元：生成各种限速值Vxj下的多个计划时间表，每一计划时间表中记录快速公交车辆沿着快速公交路线行驶时的始发站、途经站、终点站，以及所述步骤S11中每秒钟获取的所述行驶数据，其中所述快速公交车辆的位置坐标(Xi,Yi)作为基准位置，所述行驶时间Ti作为基准时间，所述行驶里程Si作为基准里程，所述行驶速度Vi作为基准速度，始发站所对应的基准时间为“0s“，始发站所对应的基准速度为出发速度；
执行时刻表生成模块：调取计划时间表生成模块得到的不同限速值Vxj对应的计划时间表，根据快速公交路线第n班次快速公交的发车时刻、到达各途经站的时刻及到达终点站的时刻，将每一限速值下的计划时间表中的基准时间调整为对应的北京时刻作为基准时刻，形成与第n班次快速公交车辆不同限速值Vxj对应的执行时刻表，其中始发站对应的时刻为出发时刻；
进程判断模块：实时判断第n班次快速公交车辆的进程，具体包括：
限速值调取单元，调取所有不同限速值Vti对应的执行时刻表，并得到当前路况对应的限速值VX；
指令下发单元，当前时刻等于第n班次快速公交车辆的限速值VX对应的执行时刻表中的出发时刻时，向第n班次快速公交车辆下达出发指令，第n班次快速公交车辆出发并按照执行时刻表中的出发速度行驶；
数据获取单元：实时读取当前时刻T的快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)；
第一单元：将当前时刻下的快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)分别关联至不同限速值Vxj对应的执行时刻表中，将其对应的基准时刻设置为TDi；
第二单元：再次确认当前时刻下路况对应的限速值VX，将限速值VX对应的执行时刻表中的TDi修改为TD，并提取该执行时刻表中当前时刻T对应的基准位置(XT，YT)，分别在其他限速值Vxj对应的执行时刻表中查找与(XT，YT)对应的基准位置，分别将其对应的基准时刻修改为当前时刻T；
比较单元，比较T与TD是否相等；
信息提示单元：用于在T＝TD时提示快速公交车辆按照执行时刻表中TD的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶；在T≠TD时提示快速公交车辆按照如下速度进行行驶：VT＝(SH-SD)/TH,其中TH是时间调整阈值，即经过时间TH之后使快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)所对应的基准时刻TD与当前时刻T之间的误差为零；其中SH是以当前时刻T加上时间调整阈值TH作为基准时间在执行时刻表中所对应的基准里程；SD是以快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)作为基准位置在执行时刻表中所对应的基准里程；
判断模块：判断快速公交车辆的位置坐标是否与终点站的经纬度信息相同，在相同时结束。
所述车载定位模块，采用GPS定位模块获得快速公交车辆的经纬度信息、行驶时间；采用OBD模块获得快速公交车辆实时的行驶里程和行驶速度。
所述信息提示单元，采用液晶显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。
所述信息提示单元，采用声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。
一种在道路异常时精准运行的快速公交调度方法，包括如下步骤：
S1:生成各种限速值情况下的计划时间表，具体包括如下步骤：
S11：根据不同限速值Vxj，事先由驾驶员驾驶快速公交车辆沿着快速公交路线按照到达各个途经站的时间间隔以及在每一途经站的停靠时间行驶，在各种限速值下行驶的过程中，每秒钟均记录如下行驶数据:快速公交车辆的位置坐标(Xi,Yi)、行驶时间Ti、行驶里程数Si和行驶速度Vi；
S12：生成各种限速值Vxj下的多个计划时间表，每一计划时间表中记录快速公交车辆沿着快速公交路线行驶时的始发站、途经站、终点站，以及所述步骤S11中每秒钟获取的所述行驶数据，其中所述快速公交车辆的位置坐标(Xi,Yi)作为基准位置，所述行驶时间Ti作为基准时间，所述行驶里程Si作为基准里程，所述行驶速度Vi作为基准速度，始发站所对应的基准时间为“0s“，始发站所对应的基准速度为出发速度；
S2：生成执行时刻表：调取步骤S1中得到的不同限速值Vxj对应的计划时间表，根据快速公交路线第n班次快速公交的发车时刻、到达各途经站的时刻及到达终点站的时刻，将每一限速值下的计划时间表中的基准时间调整为对应的北京时刻作为基准时刻，形成与第n班次快速公交车辆不同限速值Vxj对应的执行时刻表，其中始发站对应的时刻为出发时刻；
S3：实时判断第n班次快速公交车辆的进程，具体包括如下步骤：
S31：调取所述步骤S2中得到的所有不同限速值Vti对应的执行时刻表，并得到当前路况对应的限速值VX；
S32：当前时刻等于第n班次快速公交车辆的限速值VX对应的执行时刻表中的出发时刻时，向第n班次快速公交车辆下达出发指令，第n班次快速公交车辆出发并按照执行时刻表中的出发速度行驶；
S33：实时读取当前时刻T的快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)；
S34：将当前时刻下的快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)分别关联至不同限速值Vxj对应的执行时刻表中，将其对应的基准时刻设置为TDi；
S35：再次确认当前时刻下路况对应的限速值VX，将限速值VX对应的执行时刻表中的TDi修改为TD，并提取该执行时刻表中当前时刻T对应的基准位置(XT，YT)，分别在其他限速值Vxj对应的执行时刻表中查找与(XT，YT)对应的基准位置，分别将其对应的基准时刻修改为当前时刻T；
S36：比较T与TD是否相等：
当T＝TD时，进入步骤S37；
当T≠TD时，进入步骤S38；
S37：提示快速公交车辆按照限速值VX对应的执行时刻表中TD的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶，之后进入步骤S4；
S38：提示快速公交车辆按照如下速度进行行驶：
VT＝(SH-SD)/TH,其中TH是时间调整阈值，即经过时间TH之后使快速公交车辆经纬度信息(XD，YD)所对应的基准时刻TD与当前时刻T之间的误差为零；其中SH是限速值VX对应的执行时刻表中以当前时刻T加上时间调整阈值TH作为基准时间所对应的基准里程；SD是限速值VX对应的执行时刻表中以快速公交车辆经纬度信息(XD，YD)作为基准位置所对应的基准里程，之后进入步骤S4；
S4：判断快速公交车辆的位置坐标是否与终点站的位置坐标相同，若不相同则返回步骤S33，否则结束。
所述步骤S1、S3中，采用设置于快速公交车辆上的GPS定位模块获得快速公交车辆的位置坐标、行驶时间；采用设置于快速公交车辆上的OBD模块获得快速公交车辆实时的行驶里程和行驶速度。
所述步骤S37、S38中，采用设置于快速公交车辆上的液晶显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。
所述步骤S37、S38中，采用设置于快速公交车辆上的声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明中一种在道路异常时精准运行的快速公交调度系统及方法，根据计划时间表以及快速公交车辆的出发时刻、到达途径站的时刻、在每一途经站的停靠时间以及到达终点站的时刻得到执行时刻表，将快速公交车辆到达每个基准位置的时刻值都精确到秒的显示出来，而且在快速公交车辆运行的整个过程中，均是以时间作为引导的依据。当快速公交车辆位置与执行时刻表中当前时刻所对应的基准位置不重合，即滞后或超前时，能够提示驾驶员以何种速度行驶才能在预定的时间内保证和执行时刻表保持一致。而当快速公交车辆的位置与执行时刻表中规定的基准位置重合后，也能够提示驾驶员未来要继续保持重合状态，需要以何种速度行驶。
更重要的是，本发明中的上述技术方案，预先将不同限速值对应的执行时刻表进行存储，并且在BRT运行过程中，实时的将当前时刻以及当前时刻BRT的经纬度信息均关联至每一个限速值所对应的执行时刻表，实现对每一个限速值所对应的执行时刻表进行修正，使得每一个限速值对应的执行时刻表，均与BRT的当前运行状态相匹配，一旦由于路况变化等突发事件导致限速值发生变化时，那么也就可以立即切换到新的限速值所对应的执行时刻表，实现了即时切换，使BRT立即按照新的限速值所对应的执行时刻表运行。
采用本发明中的上述方案能够保证快速公交真正实现在道路异常时也能精确到秒的按照预先设定的时刻表行驶。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为本发明一个实施例所述的道路异常时精准运行的快速公交调度方法方法流程图；
图2为本发明一个实施例所述快速公交车辆超前行驶情况下行驶数据示意图；
图3为本发明一个实施例所述快速公交车辆滞后行驶情况下行驶数据示意图。
具体实施方式
需要说明的是，本发明下述的实施例中，所说的精准运行是指能够在不同路况条件下根据不同限速值均能精准的按照某一执行时刻表运行，而不是指在道路异常时，到达每一途经站及终点站的时刻仍然是按照正常情况下的时刻表固定不变的。当道路异常时，快速公交车辆的行驶速度会受到影响，其到达每一途经站及终点站的时刻也会随之变化，但其变化值是精准可控的。
实施例1
本实施例提供一种道路异常时精准运行的快速公交调度系统，包括：
设置于快速公交车辆上的车载定位模块：用于实时确定快速公交车辆的经纬度信息(Xi,Yi)、行驶时间Ti、行驶里程Li、行驶速度Vi，
计划时间表生成模块:生成计划时间表，具体包括：
行驶数据获取单元：事根据不同限速值Vxj，事先由驾驶员驾驶快速公交车辆沿着快速公交路线按照到达各个途经站的时间间隔以及在每一途经站的停靠时间行驶，在各种限速值下行驶的过程中，每秒钟均记录如下行驶数据:快速公交车辆的位置坐标(Xi,Yi)、行驶时间Ti、行驶里程数Si和行驶速度Vi；
计划时间表生成单元：生成各种限速值Vxj下的多个计划时间表，每一计划时间表中记录快速公交车辆沿着快速公交路线行驶时的始发站、途经站、终点站，以及所述步骤S11中每秒钟获取的所述行驶数据，其中所述快速公交车辆的位置坐标(Xi,Yi)作为基准位置，所述行驶时间Ti作为基准时间，所述行驶里程Si作为基准里程，所述行驶速度Vi作为基准速度，始发站所对应的基准时间为“0s“，始发站所对应的基准速度为出发速度；
执行时刻表生成模块：调取计划时间表生成模块得到的不同限速值Vxj对应的计划时间表，根据快速公交路线第n班次快速公交的发车时刻、到达各途经站的时刻及到达终点站的时刻，将每一限速值下的计划时间表中的基准时间调整为对应的北京时刻作为基准时刻，形成与第n班次快速公交车辆不同限速值Vxj对应的执行时刻表，其中始发站对应的时刻为出发时刻；
进程判断模块：实时判断第n班次快速公交车辆的进程，具体包括：
限速值调取单元，调取所有不同限速值Vti对应的执行时刻表，并得到当前路况对应的限速值VX；
指令下发单元，当前时刻等于第n班次快速公交车辆的限速值VX对应的执行时刻表中的出发时刻时，向第n班次快速公交车辆下达出发指令，第n班次快速公交车辆出发并按照执行时刻表中的出发速度行驶；
数据获取单元：实时读取当前时刻T的快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)；
第一单元：将当前时刻下的快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)分别关联至不同限速值Vxj对应的执行时刻表中，将其对应的基准时刻设置为TDi；
第二单元：再次确认当前时刻下路况对应的限速值VX，将限速值VX对应的执行时刻表中的TDi修改为TD，并提取该执行时刻表中当前时刻T对应的基准位置(XT，YT)，分别在其他限速值Vxj对应的执行时刻表中查找与(XT，YT)对应的基准位置，分别将其对应的基准时刻修改为当前时刻T；
比较单元，比较T与TD是否相等；
信息提示单元：用于在T＝TD时提示快速公交车辆按照执行时刻表中TD的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶；在T≠TD时提示快速公交车辆按照如下速度进行行驶：VT＝(SH-SD)/TH,其中TH是时间调整阈值，即经过时间TH之后使快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)所对应的基准时刻TD与当前时刻T之间的误差为零；其中SH是以当前时刻T加上时间调整阈值TH作为基准时间在执行时刻表中所对应的基准里程；SD是以快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)作为基准位置在执行时刻表中所对应的基准里程；
判断模块：判断快速公交车辆的位置坐标是否与终点站的经纬度信息相同，在相同时结束。
优选地，所述车载定位模块，采用GPS定位模块获得快速公交车辆的经纬度信息、行驶时间；采用OBD模块获得快速公交车辆实时的行驶里程和行驶速度。
进一步优选地，所述信息提示单元，采用液晶显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。或者采用声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。
实施例2
本实施例提供一种道路异常时精准运行的快速公交调度方法方法，包括如下步骤：
S1:生成各种限速值情况下的计划时间表，具体包括如下步骤：
S11：根据不同限速值Vxj，事先由驾驶员驾驶快速公交车辆沿着快速公交路线按照到达各个途经站的时间间隔以及在每一途经站的停靠时间行驶，在各种限速值下行驶的过程中，每秒钟均记录如下行驶数据:快速公交车辆的位置坐标(Xi,Yi)、行驶时间Ti、行驶里程数Si和行驶速度Vi。其中，Vxj中的j可以取不同的数值，当j不同时，限速值也不相同。例如，Vx1＝60km/h，Vx2＝40km/h等。而i是指第i秒，即(Xi,Yi)是指第i秒时的快速公交车辆的位置坐标。
S12：生成各种限速值Vxj下的多个计划时间表，每一计划时间表中记录快速公交车辆沿着快速公交路线行驶时的始发站、途经站、终点站，以及所述步骤S11中每秒钟获取的所述行驶数据，其中所述快速公交车辆的位置坐标(Xi,Yi)作为基准位置，所述行驶时间Ti作为基准时间，所述行驶里程Si作为基准里程，所述行驶速度Vi作为基准速度，始发站所对应的基准时间为“0s“，始发站所对应的基准速度为出发速度。
S2：生成执行时刻表：调取步骤S1中得到的不同限速值Vxj对应的计划时间表，根据快速公交路线第n班次快速公交的发车时刻、到达各途经站的时刻及到达终点站的时刻，将每一限速值下的计划时间表中的基准时间调整为对应的北京时刻作为基准时刻，形成与第n班次快速公交车辆不同限速值Vxj对应的执行时刻表，其中始发站对应的时刻为出发时刻。
S3：实时判断第n班次快速公交车辆的进程，具体包括如下步骤：
S31：调取所述步骤S2中得到的所有不同限速值Vti对应的执行时刻表，并得到当前路况对应的限速值VX。
S32：当前时刻等于第n班次快速公交车辆的限速值VX对应的执行时刻表中的出发时刻时，向第n班次快速公交车辆下达出发指令，第n班次快速公交车辆出发并按照执行时刻表中的出发速度行驶。
S33：实时读取当前时刻T的快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)。
S34：将当前时刻下的快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)分别关联至不同限速值Vxj对应的执行时刻表中，将其对应的基准时刻设置为TDi。
S35：再次确认当前时刻下路况对应的限速值VX，将限速值VX对应的执行时刻表中的TDi修改为TD，并提取该执行时刻表中当前时刻T对应的基准位置(XT，YT)，分别在其他限速值Vxj对应的执行时刻表中查找与(XT，YT)对应的基准位置，分别将其对应的基准时刻修改为当前时刻T。
S36：比较T与TD是否相等：
当T＝TD时，进入步骤S37。
当T≠TD时，进入步骤S38。
S37：提示快速公交车辆按照限速值VX对应的执行时刻表中TD的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶，之后进入步骤S4。
S38：提示快速公交车辆按照如下速度进行行驶：
VT＝(SH-SD)/TH,其中TH是时间调整阈值，即经过时间TH之后使快速公交车辆经纬度信息(XD，YD)所对应的基准时刻TD与当前时刻T之间的误差为零；其中SH是限速值VX对应的执行时刻表中以当前时刻T加上时间调整阈值TH作为基准时间所对应的基准里程；SD是限速值VX对应的执行时刻表中以快速公交车辆经纬度信息(XD，YD)作为基准位置所对应的基准里程，之后进入步骤S4。
S4：判断快速公交车辆的位置坐标是否与终点站的位置坐标相同，若不相同则返回步骤S33，否则结束。
如表1-1和表1-2分别给出了限速值为60km/小时和限速值为40km/小时的快速公交1路车计划时间表,快速公交1路车的行驶路线及途径各站点为：德茂庄(始发站)-东营房-六营门-东高地-西洼地-三营门-和义南站-和义农场-久敬庄-大红门桥-大红门西里-南苑路果园-木樨园桥-沙子口-永定门内-天坛-前门(终点站)。
表1-160km/小时的1号快速公交路线的计划时间表
始发站：德茂庄终点站：前门
表1-240km/小时的1号快速公交路线的计划时间表
始发站：德茂庄终点站：前门
表1-1和表1-2中的计划时间表是在不同限速值下的快速公交1路车行驶路线所对应的。而对于快速公交1路车来说，每天有几十班次的车辆。每一班次的车辆均有与其对应的出发时刻、到达各个途径站点的时刻以及到达终点站的时刻。因此，针对每一班次的快速公交车辆来说，根据表1-1和表1-2中的计划时间表，均能够得到在限速值为60km/小时和40km/小时的情况系与本班次车辆计划到站时刻相对应的执行时刻表。
假设当前路况对应的限速值是60km/h，第n班次的快速公交1路车从始发站的出发时刻为13:39:07，到达终点站的到达时刻为14：30：00，则根据表1-1可得到第n班次的快速公交1路车的限速值为60km/h下的执行时刻表如表2-1所示；将该出发时刻对应到表1-2中，可得到第n班次的快速公交1路车的限速值为40km/h下的执行时刻表如表2-2所示。
表2-1限速值60km/小时下第n班次的快速公交1路车的执行时刻表
始发站：德茂庄终点站：前门
表2-2限速值VX2＝40km/h时的第n班次的快速公交1路车的执行时刻表
始发站：德茂庄终点站：前门
由表1-1、表1-2与表2-1、表2-2对比可知，所述执行时刻表就是将所述计划时间表中的行驶时间换算为对应的北京时刻，其他信息不变。当然，对于其他班次的快速公交车辆来说，获得执行时刻表的方法均可以采用上述方法。
另外，本实施例中的上述方案中，是将某一条公交线路的的所有站点之间的信息均保存至同一计划时间表和执行时刻表中。在实际执行的过程中，也可以选择没两个相邻站点之间设置一个计划时间表，然后根据每两个站之间的计划时间表得到没两个站之间的执行时刻表。在实际运行时，在每两个站之间运行的快速公交车辆均按照当前站所对应的执行时刻表运行。其原理是相同的，此不详述。
对于第n班次的快速公交车辆来说，在准备出发时，需要实时获得限速值，例如根据路况信息得到以限速值为60km/h，则直接按照表2-1中的执行时刻表行驶，如果根据路况信息得到以限速值为40km/h，则直接按照表2-2中的执行时刻表行驶。在确定了所采用的执行时刻表之后，快速公交车辆在行进过程就依照所选择的执行时刻表中记载的基准时刻和基准位置及基准速度进行行驶。一旦快速公交车辆行进过程中偏离了当前时刻应到达的基准位置，则立即可以提示驾驶员需要对快速公交车辆的速度进行调整，并能提示驾驶员按照多大的速度行驶，才能够在规定的时间内使快速公交车辆当前位置与当前时刻所对应的基准位置重合。
在快速公交车辆运行过程中，实时读取当前时刻T的快速公交车辆经纬度信息(XD，YD)。例如当前时刻T为13:39:11，将当前时刻下的快速公交车辆经纬度信息(XD，YD)分别关联至不同限速值Vxi对应的执行时刻表中，将其对应的基准时刻设置为TDi；例如，在表2-1中与其对应的基准位置为(X13，Y13),则表2-1中(X13，Y13)对应的基准时刻即为TD1，在表2-2中与其对应的基准位置为(X24，Y25),则表2-2中(X25，Y25)对应的基准时刻即为TD2。如果确定限速值所对应的的执行时刻表为表2-1，TD1即为TD。并提取表2-1中当前时刻T即13:39:11对应的基准位置(X15，Y15)，在表2-2中查找与其对应的基准位置，将对应的基准时刻修改为当前时刻T，其前后的基准时刻也做相应调整。假设，在表2-2中与表2-1中的(X15，Y15)对应的基准位置为(X212，Y212)，其对应的基准时刻为13:39:19，那么将该基准时刻调整为当前时刻13:39:11，而表2-2中的其他基准时刻均以此为基准进行相应调整，即每一个基准时刻均减去8秒。采用如此设置方式，是为了保证当路况发生变化时使得限速值发生变化，调用其他限速值对应的执行时刻表时，快速公交车辆可以直接根据修订后的执行时刻表运行，依然能够保证精确到秒。
下面以表2-1为例进行说明，当前时刻与其出发时刻相同时，即当前时刻为13:39:07，快速公交车辆便会从德茂庄站出发，并且出发时以速度V0为出发速度行驶。在行驶过程中，实时的将快速公交车辆的当前时刻的位置与执行时刻表中的基准位置进行比较。
例如在当前时刻T为14:09:58时，检测到快速公交车辆的位置坐标为(XD，YD)，将快速公交车辆当前位置坐标与执行时刻表中基准位置进行一一比对，查找到与当前快速公交车辆位置距离最近的基准位置为经度值为Xn，纬度值为Yn，获取该位置对应的基准时间TD为14:10:00。需要说明的是，当前时刻下的快速公交车辆的位置坐标，可能在执行时刻表中能够查找到与之完全相等的基准位置信息。但是大部分情况下，是无法在执行时刻表中查找到与快速公交车辆当前位置信息完全对应的基准位置信息的，此时就按照以上所描述的，从执行时刻表中查找与当前时刻快速公交车辆位置坐标距离最近的基准位置，认为该距离最近的基准位置就是快速公交车辆的当前位置。比较当前时刻T与当前时刻下的快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)所对应的的基准时刻TD：T≠TD，此时需要在规定的时间内，使快速公交车辆的当前时刻的实际的当前位置，与执行时刻表中的当前时刻所对应的基准位置相重合。此处所述的规定的时间即为本实施例中所述的时间调整阈值TH。根据实际情况进行选取，例如可以选择为3S，5S等。选择该时间调整阈值时即要考虑保证快速公交车辆的行驶位置尽快和执行时刻表中规定的位置重合，但同时要考虑当前偏差值的大小，当偏差值较大时该时间调整阈值可以选择较大的值，偏差较小时也可以适当将时间调整阈值缩小，同时又要考虑到快速公交车辆调整后的行驶速度不能超过该路段的限速值。
为了使本实施例中所描述的上述情况更加清晰，结合图2和图3进行说明，图2和图3中最右侧箭头表示行驶方向。
如图2所示，每一个点代表一个基准位置，当前时刻T对应的基准位置设定为(XI，YI),对应的基准里程为SI；当前时刻T下的实际的快速公交车辆经纬度信息对应的基准位置为(XD，YD)，对应的基准里程为SD；当前时刻T加上时间调整阈值TH对应的基准位置设定为(XH，YH),对应的基准里程为SH。显然，如图3所示的情况下，当前时刻T快速公交车辆实际位置所对应的基准位置和基准里程比时刻表中当前时刻应对应的基准位置和基准里程超前。假设要求快速公交车辆在6S之后保证其行驶位置与执行时刻表中的行驶位置重合，则需要快速公交车辆在时间TH内从基准位置(XD，YD)行驶至基准位置(XH，YH)，即其行驶的里程为SH-SD。因此，快速公交车辆所需要的行驶速度为VT＝(SH-SD)/TH。
图3中所示情况与图3所示情况相反，为快速公交车辆滞后行驶的情况。但是从图中可以看出，如果要快速公交车辆在时间调整阈值之后与执行时刻表重合，其所需要的行驶速度依然为VT＝(SH-SD)/TH。
而一旦快速公交车辆的行驶位置能够与执行时刻表中记录的相应行驶位置撤了，则可以提示令快速公交车辆按照下一个基准时刻所对应的基准速度行驶即可。
作为一种可选的方案，所述步骤S1、S3中，采用设置于快速公交车辆上的GPS定位模块获得快速公交车辆的经纬度信息、行驶时间、行驶里程和行驶速度。
优选地，所述步骤S37、S38中，采用设置于快速公交车辆上的液晶显示屏显示文字的方式对快速公交车辆驾驶员进行提示。如直接通过文字显示“请以35Km/小时的速度行驶”。
进一步优选地，所述步骤S37、S38中，采用设置于快速公交车辆上的声音播放器播放语音的方式对快速公交车辆驾驶员进行提示。如直接播放“请以35Km/小时的速度行驶”的语音信息。
本发明上述实施例中提供的一种道路异常时精准运行的快速公交调度系统及方法，根据计划时间表以及快速公交车辆的出发时刻、到达途径站的时刻以及到达终点站的时刻得到执行时刻表，将快速公交车辆到达每个基准位置的时刻值都精确到秒的显示出来，当快速公交车辆位置与执行时刻表中当前时刻所对应的基准位置不重合，即滞后或超前时，能够提示驾驶员以何种速度行驶才能在预定的时间内保证和执行时刻表保持一致。而当快速公交车辆的位置与执行时刻表中规定的基准位置重合后，也能够提示驾驶员未来要继续保持重合状态，需要以何种速度行驶。采用本发明中的上述方案能够保证快速公交车辆真正实现精确到秒的按照预先设定的时刻表行驶。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种道路异常时精准运行的快速公交调度系统，其特征在于，包括：
设置于快速公交车辆上的车载定位模块：用于实时确定快速公交车辆的经纬度信息(Xi,Yi)、行驶时间Ti、行驶里程Li、行驶速度Vi；
计划时间表生成模块:生成计划时间表，具体包括：
行驶数据获取单元：根据不同限速值Vxj，事先由驾驶员驾驶快速公交车辆沿着快速公交路线按照到达各个途经站的时间间隔以及在每一途经站的停靠时间行驶，在各种限速值下行驶的过程中，每秒钟均记录如下行驶数据:快速公交车辆的位置坐标(Xi,Yi)、行驶时间Ti、行驶里程数Si和行驶速度Vi；
计划时间表生成单元：生成各种限速值Vxj下的多个计划时间表，每一计划时间表中记录快速公交车辆沿着快速公交路线行驶时的始发站、途经站、终点站，以及所述行驶数据获取单元中每秒钟获取的所述行驶数据，其中所述快速公交车辆的位置坐标(Xi,Yi)作为基准位置，所述行驶时间Ti作为基准时间，所述行驶里程Si作为基准里程，所述行驶速度Vi作为基准速度，始发站所对应的基准时间为“0s”，始发站所对应的基准速度为出发速度；
执行时刻表生成模块：调取计划时间表生成模块得到的不同限速值Vxj对应的计划时间表，根据快速公交路线第n班次快速公交的发车时刻、到达各途经站的时刻及到达终点站的时刻，将每一限速值下的计划时间表中的基准时间调整为对应的北京时刻作为基准时刻，形成与第n班次快速公交车辆不同限速值Vxj对应的执行时刻表，其中始发站对应的时刻为出发时刻；
进程判断模块：实时判断第n班次快速公交车辆的进程，具体包括：
限速值调取单元，调取所有不同限速值Vti对应的执行时刻表，并得到当前路况对应的限速值VX；
指令下发单元，当前时刻等于第n班次快速公交车辆的限速值VX对应的执行时刻表中的出发时刻时，向第n班次快速公交车辆下达出发指令，第n班次快速公交车辆出发并按照执行时刻表中的出发速度行驶；
数据获取单元：实时读取当前时刻T的快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)；
第一单元：将当前时刻下的快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)分别关联至不同限速值Vxj对应的执行时刻表中，将其对应的基准时刻设置为TDi；
第二单元：再次确认当前时刻下路况对应的限速值VX，将限速值VX对应的执行时刻表中的TDi修改为TD，并提取该执行时刻表中当前时刻T对应的基准位置(XT，YT)，分别在其他限速值Vxj对应的执行时刻表中查找与(XT，YT)对应的基准位置，分别将其对应的基准时刻修改为当前时刻T；
比较单元，比较T与TD是否相等；
信息提示单元：用于在T＝TD时提示快速公交车辆按照执行时刻表中TD的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶；在T≠TD时提示快速公交车辆按照如下速度进行行驶：VT＝(SH-SD)/TH,其中TH是时间调整阈值，即经过时间TH之后使快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)所对应的基准时刻TD与当前时刻T之间的误差为零；其中SH是以当前时刻T加上时间调整阈值TH作为基准时间在执行时刻表中所对应的基准里程；SD是以快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)作为基准位置在执行时刻表中所对应的基准里程；
判断模块：判断快速公交车辆的位置坐标是否与终点站的经纬度信息相同，在相同时结束。
2.根据权利要求1所述的道路异常时精准运行的快速公交调度系统，其特征在于：
所述车载定位模块，采用GPS定位模块获得快速公交车辆的经纬度信息、行驶时间；采用OBD模块获得快速公交车辆实时的行驶里程和行驶速度。
3.根据权利要求1或2所述的道路异常时精准运行的快速公交调度系统，其特征在于：
所述信息提示单元，采用液晶显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。
4.根据权利要求3所述的道路异常时精准运行的快速公交调度系统，其特征在于：
所述信息提示单元，采用声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。
5.一种在道路异常时精准运行的快速公交调度方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1:生成各种限速值情况下的计划时间表，具体包括如下步骤：
S11：根据不同限速值Vxj，事先由驾驶员驾驶快速公交车辆沿着快速公交路线按照到达各个途经站的时间间隔以及在每一途经站的停靠时间行驶，在各种限速值下行驶的过程中，每秒钟均记录如下行驶数据:快速公交车辆的位置坐标(Xi,Yi)、行驶时间Ti、行驶里程数Si和行驶速度Vi；
S12：生成各种限速值Vxj下的多个计划时间表，每一计划时间表中记录快速公交车辆沿着快速公交路线行驶时的始发站、途经站、终点站，以及所述步骤S11中每秒钟获取的所述行驶数据，其中所述快速公交车辆的位置坐标(Xi,Yi)作为基准位置，所述行驶时间Ti作为基准时间，所述行驶里程Si作为基准里程，所述行驶速度Vi作为基准速度，始发站所对应的基准时间为“0s”，始发站所对应的基准速度为出发速度；
S2：生成执行时刻表：调取步骤S1中得到的不同限速值Vxj对应的计划时间表，根据快速公交路线第n班次快速公交的发车时刻、到达各途经站的时刻及到达终点站的时刻，将每一限速值下的计划时间表中的基准时间调整为对应的北京时刻作为基准时刻，形成与第n班次快速公交车辆不同限速值Vxj对应的执行时刻表，其中始发站对应的时刻为出发时刻；
S3：实时判断第n班次快速公交车辆的进程，具体包括如下步骤：
S31：调取所述步骤S2中得到的所有不同限速值Vti对应的执行时刻表，并得到当前路况对应的限速值VX；
S32：当前时刻等于第n班次快速公交车辆的限速值VX对应的执行时刻表中的出发时刻时，向第n班次快速公交车辆下达出发指令，第n班次快速公交车辆出发并按照执行时刻表中的出发速度行驶；
S33：实时读取当前时刻T的快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)；
S34：将当前时刻下的快速公交车辆的位置坐标(XD，YD)分别关联至不同限速值Vxj对应的执行时刻表中，将其对应的基准时刻设置为TDi；
S35：再次确认当前时刻下路况对应的限速值VX，将限速值VX对应的执行时刻表中的TDi修改为TD，并提取该执行时刻表中当前时刻T对应的基准位置(XT，YT)，分别在其他限速值Vxj对应的执行时刻表中查找与(XT，YT)对应的基准位置，分别将其对应的基准时刻修改为当前时刻T；
S36：比较T与TD是否相等：
当T＝TD时，进入步骤S37；
当T≠TD时，进入步骤S38；
S37：提示快速公交车辆按照限速值VX对应的执行时刻表中TD的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶，之后进入步骤S4；
S38：提示快速公交车辆按照如下速度进行行驶：
VT＝(SH-SD)/TH,其中TH是时间调整阈值，即经过时间TH之后使快速公交车辆经纬度信息(XD，YD)所对应的基准时刻TD与当前时刻T之间的误差为零；其中SH是限速值VX对应的执行时刻表中以当前时刻T加上时间调整阈值TH作为基准时间所对应的基准里程；SD是限速值VX对应的执行时刻表中以快速公交车辆经纬度信息(XD，YD)作为基准位置所对应的基准里程，之后进入步骤S4；
S4：判断快速公交车辆的位置坐标是否与终点站的位置坐标相同，若不相同则返回步骤S33，否则结束。
6.根据权利要求5所述的在道路异常时精准运行的快速公交调度方法，其特征在于：
所述步骤S1、S3中，采用设置于快速公交车辆上的GPS定位模块获得快速公交车辆的位置坐标、行驶时间；采用设置于快速公交车辆上的OBD模块获得快速公交车辆实时的行驶里程和行驶速度。
7.根据权利要求5或6所述的在道路异常时精准运行的快速公交调度方法，其特征在于：
所述步骤S37、S438中，采用设置于快速公交车辆上的液晶显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。
8.根据权利要求7所述的在道路异常时精准运行的快速公交调度方法，其特征在于：
所述步骤S37、S438中，采用设置于快速公交车辆上的声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。
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