CN104616488A - 一种基于ZigBee的出租车调度闭环控制方法 - Google Patents

一种基于ZigBee的出租车调度闭环控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于ZigBee的出租车调度闭环控制方法，属于出租车调度控制方法技术领域。本发明中的出租车调度控制中心可以及时掌握位于ZigBee网络中的出租车的实时行驶位置以及出租车的空载情况，并根据用户的请求信息和出租车的请求信息调度位于ZigBee网络中的出租车。本发明可以实现出租车信息调度的闭环控制，降低出租车空载率，合理调配出租车资源，提高出租车资源利用最大化及出租车司机收益的最大化。

Description

一种基于ZigBee的出租车调度闭环控制方法
技术领域
本发明涉及一种基于ZigBee的出租车调度闭环控制方法，属于出租车调度控制方法技术领域。
背景技术
出租车因其方便、快捷的特点在现代城市交通中发挥着重要的作用。但由于城市交通只有在上下班时较为繁忙，因此出租车在交通不太繁忙的时候很容易处在无客空载状态。出租车空载行驶是一种资源浪费，况且在出租车空载时，很多乘客们由于处在的位置较为偏僻，很难在路上等到一辆空出租车。因此，利用一些调度方法帮助乘客和空车找到对方，在一定程度上缓解出租车空载的现象，也避免了资源的浪费。
申请号为201110269296.3 ，申请日为2011年9月13日的专利申请公开了一种出租车智能自动调度系统，包括HiTaxi乘客软件、HiTaxi服务云、HiTaxi车载软硬件。HiTaxi乘客软件能够收集乘客的位置信息并发送给HiTaxi服务云。HiTaxi服务云能够收集所有乘客的位置信息，并对信息进行筛选和格式化，还能实现信息的存储和查询，以及将信息推送到HiTaxi车载软硬件上。HiTaxi车载软硬件接收到各位置信息后，能够结合车载地图实时动态的将各乘客的位置信息显示于车载屏幕上。本发明能智能的自动调度出租车，帮助乘客快速方便的乘坐上出租车，便利市民出行；同时也方便车租车司机更快捷的载客，提高出租车的载客率，以缓解交通压力并能优化社会资源。
申请号为201310415981.1 ，申请日为2013年9月13日的专利申请公开了一种完全智能化的出租汽车调度系统及其调度方法：用户通过手机客户端将订车信息发送到服务器，而空车位置信息采用GPS自动定位系统输入车载数据终端，并通过GPRS(或者电台)发送到服务器，服务器根据用户的(用车时间)、上车地点、(车型)、空车位置及分布情况，进行快速合理的车辆调度，并通过GIS自动显示，从而保证在规定时间内向客人提供用车。本发明的调度系统，包括：具有定位和GPRS通讯功能的手机客户端，具有定位车载终端的出租车客户端和与地理信息数据库直连的云端服务器；本发明还公开了上述调度系统的调度方法。
目前出租车调度系统，乘客无论是通过智能移动终端预订出租车，还是通过其他方式（如固定电话）预订出租车，不能实现对出租车的动态选择，合理调配出租车资源，实现出租车资源利用最大化及出租车司机收益的最大化。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种基于ZigBee的出租车调度闭环控制方法，可以实现出租车空载信息的及时传输、处理和反馈，从而实现出租车信息调度的闭环控制，降低出租车空载率，合理调配出租车资源，提高出租车资源利用最大化及出租车司机收益的最大化。
本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：
一种基于ZigBee的出租车调度闭环控制方法，包括如下步骤：
（1）用户向出租车调度控制中心发送叫车信息；
（2）出租车调度控制中心接收到叫车信息后，根据用户的具体位置找出符合条件的出租车，并通过ZigBee网络向该出租车发送用户的具体位置信息；
（3）该出租车接收到用户具体位置信息后，向出租车调度控制中心返回确认信息；
（4）出租车调度控制中心接收到确认信息后，在与其连接的数据存储器中做出标记，设置该出租车为运行状态，直至该出租车向出租车调度控制中心发布有空载信息后解除该标记；
（5）当出租车处于空载情况时，通过ZigBee网络向出租车调度控制中心发布呼叫请求信息，出租车调度控制中心搜索是否此时有用户需要叫车，如果有一位用户有叫车需求，则出租车调度控制中心通知空载出租车前往叫车用户处；
(6)如果出租车调度控制中心搜索有N位用户有需求信息，则通过人车位置匹配算法找出一位合适的用户，并将该用户的具体位置发送给空载出租车并通知其前往叫车用户处，同时通过人车匹配算法找寻与其他用户匹配的出租车。
作为本发明的一种优选技术方案： 步骤（2）中根据用户的具体位置找出符合条件的出租车，是以用户的当前地理位置为圆点，以一固定值为半径形成的圆形区域，在该圆形区域内找出是否有空载出租车。
作为本发明的一种优选技术方案： 处于ZigBee网络中出租车安装有车载终端定位模块。
作为本发明的一种优选技术方案： 所述车载终端定位模块通过中国北斗卫星导航系统获取所装配出租车的经纬度信息。
作为本发明的一种优选技术方案： 所述ZigBee通信网络采用为CDMA2000、WCDMA或TD-LTE 网络制式。
作为本发明的一种优选技术方案：所述人车位置匹配算法具体如下：给定一组乘客位置 和一组司机位置，以，记一对乘客和司机之间的直线距离，其中，考虑到公平性，在最小化乘客等待时间的条件下，每个乘客等候时间尽量一致，假设所有出租车的速度一致，则目标函数为：，约束为：。
 本发明所述一种基于ZigBee的出租车调度闭环控制方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
（1）  本发明将ZigBee技术应用到出租车调度的实时通信和信息传输，低成本、数据传输可靠性强，所建立的出租车调度通信网络，抗干扰能力强。
（2）   本发明的自愈功能强，出租车可以随时加入或离开已存在的出租车ZigBee网络，网络都能够自我修复无需人工干预，整个系统仍然能正常工作。
（3） 本发明可以实现出租车空载信息的及时传输、处理和反馈，从而实现出租车信息调度的闭环控制，出租车空载信息能够及时得到处理，降低出租车空载率，提高出租车资源利用最大化及出租车司机收益的最大化。
（4）  本发明在多个出租车移动终端子节点与出租车调度控制中心同时进行数据传输时，以及出租车移动终端子节点与出租车调度控制中心进行双向数据传输时，避免了发送数据时的竞争和冲突，同时采用了完全确认的数据传输机制，保证了信息传输的可靠性。 
具体实施方式
下面对本发明创造做进一步详细说明。
一种基于ZigBee的出租车调度闭环控制方法，包括如下步骤：
（1）用户向出租车调度控制中心发送叫车信息；
（2）出租车调度控制中心接收到叫车信息后，根据用户的具体位置找出符合条件的出租车，并通过ZigBee网络向该出租车发送用户的具体位置信息；
（3）该出租车接收到用户具体位置信息后，向出租车调度控制中心返回确认信息；
（4）出租车调度控制中心接收到确认信息后，在与其连接的数据存储器中做出标记，设置该出租车为运行状态，直至该出租车向出租车调度控制中心发布有空载信息后解除该标记；
（5）当出租车处于空载情况时，通过ZigBee网络向出租车调度控制中心发布呼叫请求信息，出租车调度控制中心搜索是否此时有用户需要叫车，如果有一位用户有叫车需求，则出租车调度控制中心通知空载出租车前往叫车用户处；
(6)如果出租车调度控制中心搜索有N位用户有需求信息，则通过人车位置匹配算法找出一位合适的用户，并将该用户的具体位置发送给空载出租车并通知其前往叫车用户处，同时通过人车匹配算法找寻与其他用户匹配的出租车。
作为本发明的一种优选技术方案： 步骤（2）中根据用户的具体位置找出符合条件的出租车，是以用户的当前地理位置为圆点，以一固定值为半径形成的圆形区域，在该圆形区域内找出是否有空载出租车。
作为本发明的一种优选技术方案： 处于ZigBee网络中出租车安装有车载终端定位模块。
作为本发明的一种优选技术方案： 所述车载终端定位模块通过中国北斗卫星导航系统获取所装配出租车的经纬度信息。
作为本发明的一种优选技术方案： 所述ZigBee通信网络采用为CDMA2000、WCDMA或TD-LTE 网络制式。
作为本发明的一种优选技术方案：所述人车位置匹配算法具体如下：给定一组乘客位置和一组司机位置，以，记一对乘客和司机之间的直线距离，其中，考虑到公平性，在最小化乘客等待时间的条件下，每个乘客等候时间尽量一致，假设所有出租车的速度一致，则目标函数为：，约束为：。
 Zigbee 无线技术采用了CSMA-CA 的碰撞避免机制，避免了发送数据时的竞争和冲突，同时采用了完全确认的数据传输机制，保证了信息传输的可靠性。Zigbee 网络有强大的自组织能力，自愈能力强，自组织功能表现为：无需人工干预，网络节点能感知其他节点的存在，并确定连接关系，组成结构化的网络。Zigbee 的自愈功能表现为：增加、删除或移动节点，节点发生故障等等，网络都能够自我修复无需人工干预，保证整个系统仍然能正常工作。Zigbee 成本低廉，设备的复杂程度低，且Zigbee 协议是免专利费的，这些可以有效地降低设备成本；Zigbee 的工作频段灵活，为免执照频段的2.4GHz，就是没有使用费的无线通信。Zigbee 的网络容量大，一个Zigbee 网络可以容纳最多254 个从设备和一个主设备，一个区域内可以同时存在200 多个Zigbee 网络。另外，Zigbee 的功耗很小，很适合分布控制系统的应用。Zigbee 的特点决定了它很适合在各类低功耗控制系统中运用。
本发明将ZigBee技术应用到出租车调度的实时通信和信息传输，低成本、数据传输可靠性强，所建立的出租车调度通信网络，抗干扰能力强。
本发明中的出租车调度控制中心可以及时掌握位于ZigBee网络中的出租车的实时行驶位置以及出租车的空载情况，并根据用户的请求信息和出租车的请求信息调度位于ZigBee网络中的出租车。
具体实施例一：
如果用户有用车需求，可向出租车调度控制中心发布请求信息，出租车调度控制中心根据用户所处的位置，以用户所处的位置为圆心，1000米的距离为半径进行搜寻，如果在此范围内有空车，即向空车发送用户所处的位置，并通知用户有车。如果此范围内没有车，再以2000米的的距离为半径进行搜索。如果此范围内还没有车，再将搜索的距离半径扩大1000米，依次类推，进行搜索，直至搜索到空载出租车。
如果出租车处于空载情况，出租车也可以向出租车调度控制中心发布呼叫请求信息，出租车调度控制中心搜索是否此时有用户需要叫车，如果有需求信息，则出租车调度控制中心通知空乘出租车前往用户处。如果出租车调度控制中心搜索有N位用户有需求信息，则通过人车匹配算法找出一位合适的用户，并将该用户的具体位置发送给空载出租车、通知其前往叫车用户处，同时通过人车匹配算法找寻与其他用户匹配的出租车。
本发明的自愈功能强，出租车可以随时加入或离开已存在的出租车ZigBee网络，网络都能够自我修复无需人工干预，整个系统仍然能正常工作。
本发明在多个出租车移动终端子节点与出租车调度控制中心同时进行数据传输时，以及出租车移动终端子节点与出租车调度控制中心进行双向数据传输时，避免了发送数据时的竞争和冲突，同时采用了完全确认的数据传输机制，保证了信息传输的可靠性。
本发明可以实现出租车空载信息的及时传输、处理和反馈，从而实现出租车信息调度的闭环控制，出租车空载信息能够及时得到处理，降低出租车空载率，提高出租车资源利用最大化及出租车司机收益的最大化。

Claims (6)

1.一种基于ZigBee的出租车调度闭环控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）用户向出租车调度控制中心发送叫车信息；
（2）出租车调度控制中心接收到叫车信息后，根据用户的具体位置找出符合条件的出租车，并通过ZigBee网络向该出租车发送用户的具体位置信息；
（3）该出租车接收到用户具体位置信息后，向出租车调度控制中心返回确认信息；
（4）出租车调度控制中心接收到确认信息后，在与其连接的数据存储器中做出标记，设置该出租车为运行状态，直至该出租车向出租车调度控制中心发布有空载信息后解除该标记；
（5）当出租车处于空载情况时，通过ZigBee网络向出租车调度控制中心发布呼叫请求信息，出租车调度控制中心搜索是否此时有用户需要叫车，如果有一位用户有叫车需求，则出租车调度控制中心通知空载出租车前往叫车用户处；
(6)如果出租车调度控制中心搜索有N位用户有需求信息，则通过人车位置匹配算法找出一位合适的用户，并将该用户的具体位置发送给空载出租车并通知其前往叫车用户处，同时通过人车匹配算法找寻与其他用户匹配的出租车。
2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的出租车调度闭环控制方法，其特征在于，步骤（2）中根据用户的具体位置找出符合条件的出租车，是以用户的当前地理位置为圆点，以一固定值为半径形成的圆形区域，在该圆形区域内找出是否有空载出租车。
3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的出租车调度闭环控制方法，其特征在于，处于ZigBee网络中出租车安装有车载终端定位模块。
4. 根据权利要求3所述的一种基于ZigBee的出租车调度闭环控制方法，其特征在于所述车载终端定位模块通过中国北斗卫星导航系统获取所装配出租车的经纬度信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的出租车调度闭环控制方法，其特征在于所述ZigBee通信网络采用为CDMA2000、WCDMA或TD-LTE 网络制式。
6.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的出租车调度闭环控制方法，其特征在于所述人车位置匹配算法具体如下：给定一组乘客位置                                                和一组司机位置，以，记一对乘客和司机之间的直线距离，其中，考虑到公平性，在最小化乘客等待时间的条件下，每个乘客等候时间尽量一致，假设所有出租车的速度一致，则目标函数为：，约束为：。
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