CN105528749A - 一种公共自行车故障检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公共自行车故障检测系统及方法。该系统包括中心管理服务器、设置在每个公共自行车站点的监控装置和设置在每辆公共自行车上的RFID电子标签，所述监控装置包括中央处理单元以及设置在每个公共自行车桩位上的RFID阅读器和LED光柱，所述RFID阅读器和LED光柱分别与中央处理单元电连接，所述中央处理单元与中心管理服务器电连接。本发明能够分析计算出公共自行车的空闲率，从而判断公共自行车的故障情况，合理安排维修次序，使得故障车辆能够得到及时维修。

Description

一种公共自行车故障检测系统及方法

技术领域

本发明涉及公共自行车故障检测技术领域，尤其涉及一种公共自行车故障检测系统及方法。

背景技术

近年来，随着我国城市机动车辆数量的不断增加，城市交通拥堵情况日益严重，城市慢行系统由此得到发展。公共自行车是城市慢行系统的一种方式，在公交网点、居民小区、人流密集区附近部署公共自行车租车点，可以有效地提升公交系统的运送能力，为市民出行带来方便。

但是公共自行车经常停放在户外，在使用过程中，往往会出现故障。目前公共自行车故障的检测主要依靠人工检测的方法，在一些公共自行车大的周转站，一般设有专人值守。有的自行车故障显而易见，例如链条断链、掉链等，检测人员可以通过目测得出结论；而有的故障比较不容易发现，例如车胎气压不足、链条松弛等，需要检测人员使用一下，才能够发现问题。这样的检测方法费时费力，需要很大的工作量，因此，目前很多故障车辆无法得到及时的检修，给使用者带来不便，也降低了公共自行车系统的效率。

发明内容

本发明的目的是克服目前通过人工方式检测公共自行车是否存在故障，效率低，不能及时发现故障车辆的技术问题，提供了一种公共自行车故障检测系统及方法，其能够分析计算出公共自行车的空闲率，从而判断公共自行车的故障情况，合理安排维修次序，使得故障车辆能够得到及时维修。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明的一种公共自行车故障检测系统，包括中心管理服务器、设置在每个公共自行车站点的监控装置和设置在每辆公共自行车上的RFID电子标签，所述监控装置包括中央处理单元以及设置在每个公共自行车桩位上的RFID阅读器和LED光柱，所述RFID阅读器和LED光柱分别与中央处理单元电连接，所述中央处理单元与中心管理服务器电连接。

在本技术方案中，每辆公共自行车上的RFID电子标签存储有唯一的自身编号。当公共自行车停放在公共自行车桩位上时，公共自行车桩位上的RFID阅读器读取该公共自行车上的RFID电子标签存储的编号，并将其发送到中央处理单元，中央处理单元记录该公共自行车在该公共自行车桩位上的停放时间。每个公共自行车桩位上完成一次借车操作，中央处理单元计数一次，中央处理单元记录每个公共自行车桩位上的借车操作次数。中央处理单元能够与中心管理服务器通信，将检测的数据发送到中心管理服务器。

先将选定区域内所有的N个公共自行车站点依次编号为S₁、S₂……S_N，1≤i≤N，将站点S_i的M_i个公共自行车桩位依次编号为1≤j≤M_i，M_i≥1；将所有的K辆自行车依次编号为B₁、B₂……B_K，1≤p≤K。

中心管理服务器计算在一个周期E内选定区域中每个公共自行车站点的使用率U和每个公共自行车的空闲率I。

计算公共自行车站点S_i的使用率包括以下步骤：公共自行车站点S_i的中央处理单元记录了该站点内的每个公共自行车桩位上完成的借车操作数，中心管理服务器根据该公共自行车站点内每个公共自行车桩位上完成的借车操作数计算出该站点的总借车操作数接着计算出该站点的公共自行车桩位的平均借车操作数然后计算出周期E内所有公共自行车站点的公共自行车桩位的平均借车操作数总和最后计算出周期E内公共自行车站点S_i在所有公共自行车站点中的使用率

计算公共自行车B_P的空闲率包括以下步骤：公共自行车站点S_i的中央处理单元记录了在周期E内公共自行车B_P在公共自行车站点S_i的所有桩位上的在位时间之和然后计算出公共自行车B_P的空闲率 $I_{B_P}=\frac{t_{B_{P\_S_1}}\×U_{S_1}+t_{B_{P\_S_2}}\×U_{S_2}+...+t_{B_{P\_N}}\×U_{S_N}}{E}.$

中心管理服务器将所有公共自行车的空闲率I取平均，得到平均值I_平均，如果某个公共自行车的空闲率I减去I_平均得到的值大于设定值K，则表示该公共自行车出现故障，需要及时检修。中心管理服务器根据计算得到的公共自行车的空闲率I确定公共自行车检修的优先级，空闲率I越大的公共自行车检修优先级越高。

如果某个公共自行车桩位上的公共自行车的空闲率I小于等于I_平均，则该公共自行车桩位上的LED光柱发绿光，如果某个公共自行车桩位上的公共自行车的空闲率I大于I_平均，则该公共自行车桩位上的LED光柱发红光，光柱高度与空闲率I成正比，空闲率I越大，光柱高度越高。

作为优选，所述监控装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块与中央处理单元电连接，所述无线通信模块通过无线网络与中心管理服务器无线连接。监控装置能够与中心管理服务器无线通信交换数据。

作为优选，所述监控装置还包括触摸屏，所述触摸屏与中央处理单元电连接。用户可通过触摸屏查询监控装置监测的数据，或者与中心管理服务器通信。

作为优选，所述监控装置还包括存储单元，所述存储单元与中央处理单元电连接。

本发明的一种公共自行车故障检测方法，包括以下步骤：

S1：将选定区域内所有的N个公共自行车站点依次编号为S₁、S₂……S_N，1≤i≤N，将站点S_i的M_i个公共自行车桩位依次编号为1≤j≤M_i，M_i≥1；将所有的K辆自行车依次编号为B₁、B₂……B_K，1≤p≤K；

S2：计算在一个周期E内选定区域中每个公共自行车站点的使用率U和每个公共自行车的空闲率I；

计算公共自行车站点S_i的使用率包括以下步骤：每个公共自行车桩位上完成一次借车操作，计数一次，记录周期E内公共自行车桩位上完成的借车操作数计算出公共自行车站点S_i的所有公共自行车桩位在周期E内的借车操作数之和 接着计算出公共自行车站点S_i的公共自行车桩位的平均借车操作数然后计算出周期E内所有公共自行车站点的公共自行车桩位的平均借车操作数总和最后计算出周期E内公共自行车站点S_i在所有公共自行车站点中的使用率 $U_{S_i}=\frac{\frac{A_{S_i}}{M_i}}{A}\×100\%;$

计算公共自行车B_P的空闲率包括以下步骤：记录在周期E内公共自行车B_P在公共自行车站点S_i的公共自行车桩位的在位时间计算出公共自行车B_P在公共自行车站点S_i的所有桩位的在位时间之和 $t_{B_{P\_S_i}}=t_{L_{S_i\_1\_P}}+t_{L_{S_i\_2\_P}}+...+t_{L_{S_i\_M_i\_P}},$ 然后计算出公共自行车B_P的空闲率 $I_{B_P}=\frac{t_{B_{P\_S_1}}\×U_{S_1}+t_{B_{P\_S_2}}\×U_{S_2}+...+t_{B_{P\_N}}\×U_{S_N}}{E};$

S3：将所有公共自行车的空闲率I取平均，得到平均值I_平均，如果某个公共自行车的空闲率I满足I-I_平均＞K，K为预设值，则表示该公共自行车出现故障，需要及时检修；如果某个公共自行车桩位上的公共自行车的空闲率I小于等于I_平均，则该公共自行车桩位上的LED光柱发绿光，如果某个公共自行车桩位上的公共自行车的空闲率I大于I_平均，则该公共自行车桩位上的LED光柱发红光，LED光柱显示的光柱高度与空闲率I成正比，空闲率I越大，光柱高度越高。

作为优选，中心管理服务器根据计算得到的公共自行车的空闲率I确定公共自行车检修的优先级，空闲率I越大的公共自行车检修优先级越高。

作为优选，如果某个公共自行车站点的使用率大于设定的阈值D，则表示该公共自行车站点特别繁忙，需要增加公共自行车桩位。

本发明的实质性效果是：能够分析计算出公共自行车的空闲率，从而判断公共自行车的故障情况，合理安排维修次序，使得故障车辆能够得到及时维修。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是监控装置的电路原理连接框图。

图中：1、中心管理服务器，2、监控装置，3、RFID电子标签，4、中央处理单元，5、RFID阅读器，6、无线通信模块，7、触摸屏，8、LED光柱，9、存储单元，10、摄像头。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种公共自行车故障检测系统，如图1、图2所示，包括中心管理服务器1、设置在每个公共自行车站点的监控装置2和设置在每辆公共自行车上的RFID电子标签3，监控装置包括2中央处理单元4、无线通信模块6、触摸屏7、存储单元9、用于监控公共自行车站点内所有公共自行车桩位的摄像头10以及设置在每个公共自行车桩位上的LED光柱8和RFID阅读器5，中央处理单元4分别与RFID阅读器5、无线通信模块6、触摸屏7、LED光柱8、存储单元9和摄像头10电连接，无线通信模块6通过无线网络与中心管理服务器1无线连接。

摄像头采集所在公共自行车站点内所有公共自行车桩位及其周围的图像信息；存储单元用于存储监控装置监测的数据；用户可通过触摸屏查询监控装置监测的数据，或者与中心管理服务器通信。每辆公共自行车上的RFID电子标签存储有唯一的自身编号。当公共自行车停放在公共自行车桩位上时，公共自行车桩位上的RFID阅读器读取该公共自行车上的RFID电子标签存储的编号，并将其发送到中央处理单元，中央处理单元记录该公共自行车在该公共自行车桩位上的停放时间。每个公共自行车桩位上完成一次借车操作，中央处理单元计数一次，中央处理单元记录每个公共自行车桩位上的借车操作次数。中央处理单元通过无线通信模块与中心管理服务器无线通信，将检测的数据发送到中心管理服务器。

先将选定区域内所有的N个公共自行车站点依次编号为S₁、S₂……S_N，1≤i≤N，将站点S_i的M_i个公共自行车桩位依次编号为1≤j≤M_i，M_i≥1；将所有的K辆自行车依次编号为B₁、B₂……B_K，1≤p≤K。

中心管理服务器计算在一个周期E内选定区域中每个公共自行车站点的使用率U和每个公共自行车的空闲率I。

计算公共自行车站点S_i的使用率包括以下步骤：公共自行车站点S_i的中央处理单元记录了该站点内的每个公共自行车桩位上完成的借车操作数，中心管理服务器根据该公共自行车站点内每个公共自行车桩位上完成的借车操作数计算出该站点的总借车操作数接着计算出该站点的公共自行车桩位的平均借车操作数然后计算出周期E内所有公共自行车站点的公共自行车桩位的平均借车操作数总和最后计算出周期E内公共自行车站点S_i在所有公共自行车站点中的使用率

计算公共自行车B_P的空闲率包括以下步骤：公共自行车站点S_i的中央处理单元记录了在周期E内公共自行车B_P在公共自行车站点S_i的所有桩位上的在位时间之和然后计算出公共自行车B_P的空闲率 $I_{B_P}=\frac{t_{B_{P\_S_1}}\×U_{S_1}+t_{B_{P\_S_2}}\×U_{S_2}+...+t_{B_{P\_N}}\×U_{S_N}}{E}.$

中心管理服务器将所有公共自行车的空闲率I取平均，得到平均值I_平均，如果某个公共自行车的空闲率I减去I_平均得到的值大于设定值K，则中心管理服务器判断该公共自行车出现故障，需要及时检修，中心管理服务器发出提醒信息，管理人员可调取查看最近一段时间该公共自行车所在公共自行车站点的监控录像，以便管理人员进一步判断该公共自行车是否故障。如果该公共自行车有故障，摄像头采集的视频会体现出来，如借车人借车后发现车辆有故障又将车辆还回，或者借车人在公共自行车桩位上检查完公共自行车后没有借出该辆车，而是改借其他车辆。中心管理服务器根据计算得到的公共自行车的空闲率I确定公共自行车检修的优先级，空闲率I越大的公共自行车检修优先级越高。

如果某个公共自行车桩位上的公共自行车的空闲率I小于等于I_平均，则该公共自行车桩位上的LED光柱发绿光，空闲率I越小，光柱高度越低；如果某个公共自行车桩位上的公共自行车的空闲率I大于I_平均，则该公共自行车桩位上的LED光柱发红光，空闲率I越大，光柱高度越高。如果某个公共自行车站点的使用率大于设定的阈值D，则中心管理服务器判断该公共自行车站点特别繁忙，提醒管理人员需要增加公共自行车桩位。

当中心管理服务器监测到某个公共自行车的空闲率I满足I-I_平均＞K时，中心管理服务器分析在周期E内该公共自行车上一次借出和接下来一次还入的时间间隔小于T分钟的次数是否超过H次，如果超过H次，则中心管理服务器确定该公共自行车故障，提醒管理人员及时检修。

本实施例的一种公共自行车故障检测方法，适用于上述的一种公共自行车故障检测系统，包括以下步骤：

S1：将选定区域内所有的N个公共自行车站点依次编号为S₁、S₂……S_N，1≤i≤N，将站点S_i的M_i个公共自行车桩位依次编号为1≤j≤M_i，M_i≥1；将所有的K辆自行车依次编号为B₁、B₂……B_K，1≤p≤K；

S2：中心管理服务器计算在一个周期E内选定区域中每个公共自行车站点的使用率U和每个公共自行车的空闲率I；

计算公共自行车站点S_i的使用率包括以下步骤：每个公共自行车桩位上完成一次借车操作，计数一次，监控装置记录周期E内公共自行车桩位上完成的借车操作数中心管理服务器计算出公共自行车站点S_i的所有公共自行车桩位在周期E内的借车操作数之和 $A_{S_i}=A_{S_i\_1}+A_{S_i\_2}+...+A_{S_i\_M_i},$ 接着计算出公共自行车站点S_i的公共自行车桩位的平均借车操作数然后计算出周期E内所有公共自行车站点的公共自行车桩位的平均借车操作数总和最后计算出周期E内公共自行车站点S_i在所有公共自行车站点中的使用率

计算公共自行车B_P的空闲率包括以下步骤：公共自行车站点S_i的监控装置记录在周期E内公共自行车B_P在公共自行车站点S_i的公共自行车桩位的在位时间计算出公共自行车B_P在公共自行车站点S_i的所有桩位的在位时间之和 然后中心管理服务器计算出公共自行车B_P的空闲率 $I_{B_P}=\frac{t_{B_{P\_S_1}}\×U_{S_1}+t_{B_{P\_S_2}}\×U_{S_2}+...+t_{B_{P\_N}}\×U_{S_N}}{E};$

S3：中心管理服务器将所有公共自行车的空闲率I取平均，得到平均值I_平均，如果某个公共自行车的空闲率I满足I-I_平均＞K，K为预设值，则表示该公共自行车出现故障，需要及时检修，中心管理服务器发出提醒信息，提醒管理人员调取查看最近一段时间该公共自行车所在公共自行车站点的监控录像，以便管理人员进一步判断该公共自行车是否故障。中心管理服务器根据计算得到的公共自行车的空闲率I确定公共自行车检修的优先级，空闲率I越大的公共自行车检修优先级越高。

如果某个公共自行车桩位上的公共自行车的空闲率I小于等于I_平均，则该公共自行车桩位上的LED光柱发绿光，如果某个公共自行车桩位上的公共自行车的空闲率I大于I_平均，则该公共自行车桩位上的LED光柱发红光，LED光柱点亮的光柱高度与空闲率I成正比，空闲率I越大，光柱高度越高。如果某个公共自行车站点的使用率大于设定的阈值D，则表示该公共自行车站点特别繁忙，需要增加公共自行车桩位。周期E可以是24小时。

当中心管理服务器监测到某个公共自行车的空闲率I满足I-I_平均＞K时，中心管理服务器分析在周期E内该公共自行车上一次借出和接下来一次还入的时间间隔小于1分钟的次数是否超过3次，如果超过3次，则中心管理服务器确定该公共自行车故障，提醒管理人员及时检修。

Claims (7)

1.一种公共自行车故障检测系统，其特征在于：包括中心管理服务器(1)、设置在每个公共自行车站点的监控装置(2)和设置在每辆公共自行车上的RFID电子标签(3)，所述监控装置(2)包括中央处理单元(4)以及设置在每个公共自行车桩位上的RFID阅读器(5)和LED光柱(8)，所述RFID阅读器(5)和LED光柱(8)分别与中央处理单元(4)电连接，所述中央处理单元(4)与中心管理服务器(1)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种公共自行车故障检测系统，其特征在于：所述监控装置(2)还包括无线通信模块(6)，所述无线通信模块(6)与中央处理单元(4)电连接，所述无线通信模块(6)通过无线网络与中心管理服务器(1)无线连接。

3.根据权利要求1所述的一种公共自行车故障检测系统，其特征在于：所述监控装置(2)还包括触摸屏(7)，所述触摸屏(7)与中央处理单元(4)电连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种公共自行车故障检测系统，其特征在于：所述监控装置(2)还包括存储单元(9)，所述存储单元(9)与中央处理单元(4)电连接。

5.一种公共自行车故障检测方法，用于权利要求1-4中任一权利要求所述的一种公共自行车故障检测系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将选定区域内所有的N个公共自行车站点依次编号为S₁、S₂……S_N，1≤i≤N，将站点S_i的M_i个公共自行车桩位依次编号为1≤j≤M_i，M_i≥1；将所有的K辆自行车依次编号为B₁、B₂……B_K，1≤p≤K；

S2：计算在一个周期E内选定区域中每个公共自行车站点的使用率U和每个公共自行车的空闲率I；

计算公共自行车站点S_i的使用率包括以下步骤：每个公共自行车桩位上完成一次借车操作，计数一次，记录周期E内公共自行车桩位上完成的借车操作数计算出公共自行车站点S_i的所有公共自行车桩位在周期E内的借车操作数之和 接着计算出公共自行车站点S_i的公共自行车桩位的平均借车操作数然后计算出周期E内所有公共自行车站点的公共自行车桩位的平均借车操作数总和最后计算出周期E内公共自行车站点S_i在所有公共自行车站点中的使用率

计算公共自行车B_P的空闲率包括以下步骤：记录在周期E内公共自行车B_P在公共自行车站点S_i的公共自行车桩位的在位时间计算出公共自行车B_P在公共自行车站点S_i的所有桩位的在位时间之和然后计算出公共自行车B_P的空闲率

S3：将所有公共自行车的空闲率I取平均，得到平均值I_平均，如果某个公共自行车的空闲率I满足I-I_平均＞K，K为预设值，则表示该公共自行车出现故障，需要及时检修；如果某个公共自行车桩位上的公共自行车的空闲率I小于等于I_平均，则该公共自行车桩位上的LED光柱发绿光，如果某个公共自行车桩位上的公共自行车的空闲率I大于I_平均，则该公共自行车桩位上的LED光柱发红光。

6.根据权利要求5所述的一种公共自行车故障检测方法，其特征在于：中心管理服务器根据计算得到的公共自行车的空闲率I确定公共自行车检修的优先级，空闲率I越大的公共自行车检修优先级越高。

7.根据权利要求5或6所述的一种公共自行车故障检测方法，其特征在于：如果某个公共自行车站点的使用率大于设定的阈值D，则表示该公共自行车站点特别繁忙，需要增加公共自行车桩位。