CN108877263A - 无人驾驶公交车的控制方法、装置和调度系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无人驾驶公交车的控制方法,所述控制方法包括:统计所述无人驾驶公交车在参照站台处上车的第一人数;统计从所述参照站台处进入所述无人驾驶公交车的第一人数的人中分别在所述参照站台下游的各个车站中下车的第二人数;根据包括所述第一人数和各个所述第二人数的数据组确定所述无人驾驶公交车在所述参照站台的下游车站的停靠时间。本发明还提供了一种无人驾驶公交车的控制装置和一种无人驾驶公交车调度系统,所述控制方法可以使得无人驾驶公交车发车间隔更加合理,进而保证无人驾驶公交车运行更加有效、快捷。
Description
技术领域
本发明涉及无人驾驶技术领域,具体地,涉及一种无人驾驶公交车的控制方法、一种无人驾驶公交车的控制装置以及一种无人驾驶公交车调度系统。
背景技术
随着无人驾驶技术的发展,无人驾驶公交车将会成为未来城市交通的主要方式,现有技术中基于自学习算法的公交车停靠站时间实时估计方法,通过收集公交车停靠时间历史数据进行自学习,然后预估停靠时间。或者,基于回归拟合的公交站点停靠时间预测方法,通过获取公交车的上、下车人数、车门数、车内乘客密度状态,计算出公交车的站点停靠时间。
如上所述,现有技术中主要侧重于采集分析历史数据以及影响因子,或者从数学统计模型预估所述无人驾驶公交车的停靠时间,存在数据实时性不强,计算出的停靠时间不适用的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人驾驶公交车的控制方法、一种无人驾驶公交车的控制装置以及一种无人驾驶公交车调度系统,所述控制方法可以使得无人驾驶公交车发车间隔更加合理,进而保证无人驾驶公交车运行更加有效、快捷。
为解决上述问题,作为本发明第一个方面,提供了一种无人驾驶公交车的控制方法,其中,所述控制方法包括:
统计所述无人驾驶公交车在参照站台处上车的第一人数;
统计从所述参照站台处进入所述无人驾驶公交车的第一人数的人中分别在所述参照站台下游的各个车站中下车的第二人数;
根据包括所述第一人数和各个所述第二人数的数据组确定所述无人驾驶公交车在所述参照站台的下游车站的停靠时间。
可选地,所述数据组还包括所述无人驾驶公交车的线路编号。
可选地,根据包括所述第一人数和各个所述第二人数的所述数据组确定所述无人驾驶公交车在所述参照站台的下游车站的停靠时间的步骤包括:
利用以下公式(1)至公式(3)计算所述停靠时间,
Tm=max(Tms,Tmx)+ΔT (1)
Tms=ts*Nm (2)
Tmx=tx*(N1m+N2m+N3m+…+N(m-1)m) (3)
其中,
m为站台的序号;
Tm为所述停靠时间;
Tms为上车时间;
ts为乘客的平均上车时间;
Nm为在所述参照站台下游车站的上车人数;
Tmx为下车时间;
tx为乘客的平均下车时间;
ΔT为停靠时间调整因子,且ΔT>0;
N1m至N(m-1)m为在所述参照站台的下车人数。
作为本发明第二个方面,提供了一种无人驾驶公交车的控制装置,其中,所述控制装置包括计数单元和停靠时间计算单元,
所述计数单元用于统计所述无人驾驶公交车在参照站台处上车的第一人数;以及统计从所述参照站台处进入所述无人驾驶公交车的第一人数的人中分别在所述参照站台下游的各个车站中下车的第二人数;
所述停靠时间计算单元用于根据包括所述第一人数和各个所述第二人数的数据组确定所述无人驾驶公交车在所述参照站台的下游的车站的停靠时间。
可选地,所述数据组还包括所述无人驾驶公交车的线路编号。
可选地,所述停靠时间计算单元利用以下公式(1)至公式(3)计算所述停靠时间Tm,
Tm=max(Tms,Tmx)+ΔT (1)
Tms=ts*Nm (2)
Tmx=tx*(N1m+N2m+N3m+…+N(m-1)m) (3)
其中,
m为站台的序号;
Tm为所述停靠时间;
Tms为上车时间;
ts为乘客的平均上车时间;
Nm为在所述参照站台下游车站的上车人数;
Tmx为下车时间;
tx为乘客的平均下车时间;
ΔT为停靠时间调整因子,且ΔT>0;
N1m至N(m-1)m为在所述参照站台的下车人数。
可选地,所述停靠时间计算单元包括存储模块,所述存储模块用于存储在所述参照站台的下游各个车站下车的人数。
可选地,所述控制装置包括车门控制单元,所述车门控制单元依据所述停靠时间控制所述无人驾驶公交车车门开启。
作为本发明第三个方面,提供了一种无人驾驶公交车调度系统,其中,所述调度系统包括控制装置、站台通信单元和车内通信单元,数据组包括所述无人驾驶公交车的线路编号、所述第一人数和所述第二人数,所述控制装置为本发明所提供的所述控制装置。
可选地,所述站台通信单元将所述数据组发送给所述车内通信单元,所述车内通信单元识别所述数据组后转发给所述停靠时间计算单元,以使得所述停靠站时间计算单元执行计算得出所述停靠时间。
本发明有益技术效果
本发明通过统计所述无人驾驶公交车在参照站台处上车的第一人数,以及统计从所述参照站台处进入所述无人驾驶公交车的第一人数的人中分别在所述参照站台下游的各个车站中下车的第二人数,获取到所述第一人数和所述第二人数,数据实时性更强,进而根据包括所述第一人数和各个所述第二人数的数据组确定所述无人驾驶公交车在所述参照站台的下游车站的停靠时间,使得无人驾驶公交车发车间隔更加合理,进而保证无人驾驶公交车运行更加有效、快捷。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明所提供的所述无人驾驶公交车的控制方法的流程图;
图2为本发明所提供的所述无人驾驶公交车调度系统的结构示意图;
图3为本发明所提供的所述无人驾驶公交车调度系统执行所述无人驾驶公交车的控制方法的一种实施方式的流程示意图。
附图标记说明
100:无人驾驶公交车调度系统 101:计数单元
102:停靠时间计算单元 103:车门控制单元
104:站台通信单元 105:车内通信单元
1011:进站输入模块 1012:乘客计数模块
1013:计费模块 1021:存储模块
1022:停靠站时间计算模块
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
作为本发明的第一个方面,提供了一种无人驾驶公交车的控制方法,其中,如图1所示,所述控制方法包括:
步骤S1、统计所述无人驾驶公交车在参照站台处上车的第一人数;
步骤S2、统计从所述参照站台处进入所述无人驾驶公交车的第一人数的人中分别在所述参照站台下游的各个车站中下车的第二人数;
步骤S3、根据包括所述第一人数和各个所述第二人数的数据组确定所述无人驾驶公交车在所述参照站台的下游车站的停靠时间。
如上所述,通过执行步骤S1和步骤S2,可以获得所述第一人数和多个所述第二人数,具体地,在乘客进入公交车站后,需要选择公交路线和目的地站点,进而,根据乘客选择的公交路线和目的地站点,就可以统计出所述第一人数和多个所述第二人数。
需要说明的是,所述参照站台就是乘客当前乘车站台,而所述参照站台下游的各个车站中就包括乘客选择的目的地站台。
作为一种可选地实施方式,假设所述参照站台的编号为Zm,乘客选择的公交车线路为L,在站台Zm乘坐线路L的乘客人数计为Nm,即所述第一人数,其中,Nm中一定数量的乘客的目的地公交站台编号是Zk,那么,对于公交线路L而言,从Zm站上车在Zk站下车的人数计为Nmk,即所述第二人数。其中,m为站台的序号。需要解释的是,该站台序号仅仅起到标识作用,并不参与运算。而参照站台的编号Zm为该参照站台按照某种命名规则获得的编号。例如,某市一共有100个站台,当m=6时,该第6个站台为的编号标识为Z6,该命名规则可以是10006。此处仅出于便于理解的考虑对m以及Zm作出的解释,本发明并不限于此。
当然,容易理解的是,所述公交线路的上游和下游是相对概念,如果参照站台的编号在Zm之前,那么,Nm表示的就是所述参照站台的下游车站上车人数,反之,如果参照站台在Zm之后,那么Nm表示的就是所述参照站台的上游车站上车人数。
进一步地,在步骤S3中,根据包括所述第一人数和各个所述第二人数的数据组确定所述无人驾驶公交车在所述参照站台的下游车站的停靠时间Tm,具体地,作为一种可选地实施方式,以参照站台的编号在Zm之前为例,利用以下公式(1)至公式(3)计算所述停靠时间Tm,
Tm=max(Tms,Tmx)+ΔT (1)
Tms=ts*Nm (2)
Tmx=tx*(N1m+N2m+N3m+…+N(m-1)m) (3)
其中,m为站台的序号;Tms为上车时间;ts为乘客的平均上车时间;Nm为在所述参照站台下游车站的上车人数;Tmx为下车时间;tx为乘客的平均下车时间;ΔT为停靠时间调整因子,且ΔT>0;N1m至N(m-1)m为在所述参照站台的下车人数。
需要说明的是,由于公交线路的上游和下游是相对概念,因此,上述实施方式可以理解为采用步骤S1至步骤S3的原理,但是,对于步骤S1、步骤S2的方法进行了“时移”,即原本是“参考站台上车人数”对应于本实施方式中“所述参照站台下游车站的上车人数”,而原本是“参考站台的下游站台的下车人数”对应于本实施方式中的“所述参照站台的下车人数”。
作为一种可选地实施方式,ΔT可以依据天气情况、是否高峰时段等调整,例如,下雨天,适当增大ΔT。进一步地,根据在阴雨天的情况下对ΔT的经验值统计,优选地,ΔT取值可以是0.5小时。
需要说明的是,所述数据组中还包括所述无人驾驶公交车的线路编号,该线路编号主要用作标识符,以便于对所述数据组中数据的提取,具体原理在后续部分描述,此处先不赘述。
在本发明中,通过上述步骤S1和步骤S2获取所述第一人数和所述第二人数,数据实时性更强,通过所述步骤S3计算出的停靠站时间更加实用,使得无人驾驶公交车发车间隔更加合理,进而保证无人驾驶公交车运行更加有效、快捷。
作为本发明的第二个方面,提供了一种无人驾驶公交车的控制装置,其中,如图2所示,所述控制装置包括计数单元101和停靠时间计算单元102,
计数单元101用于统计所述无人驾驶公交车在参照站台处上车的第一人数;以及统计从所述参照站台处进入所述无人驾驶公交车的第一人数的人中分别在所述参照站台下游的各个车站中下车的第二人数;
停靠时间计算单元102用于根据包括所述第一人数和各个所述第二人数的数据组确定所述无人驾驶公交车在所述参照站台的下游的车站的停靠时间。
如上所述,计数单元101能够获取所述第一人数和各个所述第二人数,具体地,如图2所示,计数单元101包括进站输入模块1011、乘客计数模块1012以及计费模块1013,其中,本发明所述无人驾驶公交车的车站均为封闭式公交车站,乘客通过进站输入模块1011选择公交线路和目的地站点,计费模块1013实时计算出当前站台至目的地站台的费用,乘客刷卡付费后,才能进入所述封闭式公交车站,
乘客计数模块1012根据乘客所选择的公交线路和目的地站点既可以统计出对应各条公交线路的在当前停靠站(所述参照站台)的上车人数(即所述第一人数)以及在当前停靠站下游的各个车站(即乘客所选择地目的地车站)中下车的人数(即所述第二人数)。
进一步地,停靠时间计算单元102中的停靠站时间计算模块1022根据所述数据组计算所述无人驾驶公交车在所述参照站台的下游的车站的停靠时间,具体地,所述停靠时间计算单元利用以下公式(1)至公式(3)计算所述停靠时间Tm,
Tm=max(Tms,Tmx)+ΔT (1)
Tms=ts*Nm (2)
Tmx=tx*(N1m+N2m+N3m+…+N(m-1)m) (3)
其中,Tms为上车时间;ts为乘客的平均上车时间;Nm为在所述参照站台下游车站的上车人数;Tmx为下车时间;tx为乘客的平均下车时间;ΔT为停靠时间调整因子,且ΔT>0;N1m至N(m-1)m为在所述参照站台的下车人数。
作为一种可选地实施方式,如果公交车有两个车门,则Tmx=tx*(N1m+N2m+N3m+…+N(m-1)m)/2。
需要说明的是,所述数据组需要依靠通信单元从计数单元101传送至停靠时间计算单元102,具体原理后续部分描述,此处先不赘述。
在本发明中,通过计数单元101获取所述第一人数和所述第二人数,数据实时性更强,通过停靠时间计算单元102计算出的停靠站时间更加实用,使得无人驾驶公交车发车间隔更加合理,进而保证无人驾驶公交车运行更加有效、快捷。
在本发明中,如图2所示,停靠时间计算单元102包括存储模块1021,存储模块1021用于存储在所述参照站台的下游各个车站下车的人数,以便于停靠站时间计算模块1022在执行计算时获取数据。
作为一种可选地实施方式,如果所述参照站台的上车人数计为Nm,那么,所述参照站台的下游各个车站下车的人数可以分别计为Nm(m+1)、Nm(m+2)、Nm(m+3)以此类推。
在本发明中,所述控制装置包括车门控制单元103,车门控制单元103依据所述停靠时间Tm控制所述无人驾驶公交车车门开启。
容易理解的是,当所述无人驾驶公交车到达站台Zm后,所述车门控制单元控制车门开启,以便于乘客上下车,并且车门保持开启状态的持续时间就是所述停靠时间Tm。
作为本发明的第三个方面,提供了一种无人驾驶公交车调度系统,其中,如图2所示,调度系统100包括控制装置、站台通信单元104和车内通信单元105,数据组包括所述无人驾驶公交车的线路编号、所述第一人数和所述第二人数,所述控制装置本发明所提供的所述控制装置。
如上所述,容易理解的是,所述控制装置包括计数单元101、停靠站时间计算单元102以及车门控制单元103;由于各个公交站台可以停靠多条公交线路的公交车,计数单元101针对每一条公交线路都会统计并获取数据组,而每一条公交线路的编号是唯一的,因此,为便于区分不通公交线路的所述数据组,在所述数据组里引入无人驾驶公交车的线路编号作为标识符。
进一步地,在本发明中,站台通信单元104将所述数据组发送给车内通信单元105,车内通信单元105识别所述数据组后转发给停靠站时间计算单元102,以使得所述停靠时间计算单元执行计算得出所述停靠时间。
容易理解的是,当一辆所述无人驾驶公交车接近停靠站台时,站台通信单元104将乘客计数模块1022获取的多个所述数据组发送给即将进站的无人驾驶公交车的车内通信单元105,该车内通信单元105对接收到的多个所述数据组进行解码,并保留标识符与该次无人驾驶公交车的线路编号对应的数据组,将该数据组传送给停靠站时间计算单元102,停靠站时间计算单元102根据接收到的数据计算该次无人驾驶公交车在当前停靠站台的停靠时间。
与此同时,车内通信单元105向站台通信单元104回复消息,告知已经收到本次公交线路的数据,站台通信单元104接收到回复消息后,通知乘客计数模块1012将该次公交线路的数据清零,从零开始重新计数。
需要说明的是,作为一种可选地实施方式,站台通信单元104和车内通信单元105可以是基于无线通信技术的通信模块,例如,支持2G/3G/4G、WiFi、Zigbee等技术的通信模块;也可以是有线通信模块,当公交车停在指定位置,车内通信单元105自动与站台通信单元104建立连接,以实现数据传输。
综上,本发明所述调度系统适用于无人驾驶公交车,基于深度学习的智能调度,通过计数单元101获取所述第一人数和所述第二人数,数据实时性更强,通过停靠时间计算单元102计算出的停靠站时间更加实用,使得无人驾驶公交车发车间隔更加合理,进而保证无人驾驶公交车运行更加有效、快捷。
下面以图3为例,对本发明所提供的所述无人驾驶公交车调度系统的工作过程进行描述:
乘客进入所述无人驾驶公交车站,通过进站口的进站输入模块1011选择公交线路和目的地车站,计费模块1013实时计算出当前站台至目的地车站的费用。乘客计数模块1012根据乘客选择的公交路线和目的地车站,获取进过本站的每一条公交线路的上车人数,以及在本站上车在其他站下车的人数。
设本公交站台编号为Zm,需乘坐公交线路L的乘客数为Nm。其中某个乘客的目的公交站台编号为Zk,那么从Zm站上车在Zk站下车的人数计为Nmk。如果一个刚进站用户选择了公交线路L和目的站点Zk,则Nm加1,Nmk加1。
那么,乘客计数模块1012获取的数据包括若干数据组,具体地,以上述站台Zm为例,终点站为Zt,每组数据包括:[公交线路编号,Nm,Nm(m+1),Nm(m+2),Nm(m+3),…,Nmk,…,Nmt];
当公交线路为L的一辆无人驾驶公交车靠近公交站台Zk时,站台通信单元104将所述包括若干数据组的数据信息发送给该进站公交车的车内通信单元105,该车内通信单元105对收到的所述数据信进行解码并过滤,保留公交线路编号等于本公交线路L的数据组。车内通信单元将所述数据组传送给停靠站时间计算模块1022,以使得该停靠站时间计算模块1022利用所述数据组计算本次无人驾驶公交车在站台Zk的停靠时间Tk,具体地,停靠时间计算模块1022利用以下公式(4)至公式(6)计算所述停靠时间Tk,
Tk=max(Tks,Tkx)+ΔT (4)
Tks=ts*Nk (5)
Tkx=tx*(N1k+N2k+N3k+…+Nm+…+N(k-1)k) (6)
其中,Tks为上车时间;ts为乘客的平均上车时间;Nk为在所述参照站台下游车站的上车人数;Tkx为下车时间;tx为乘客的平均下车时间;ΔT为停靠时间调整因子,且ΔT>0;N1k至N(k-1)k为在所述参照站台的下车人数。作为一种可选地实施方式,ts和tx可以为3秒。
停靠时间计算模块1022将计算出的停靠时间Tk发送给车门控制单元103,车门控制单元103接收到停靠时间Tk后,在停靠站台Zk控制车门打开持续Tk时长,以便于在Zk站台的乘客上、下车。
与此同时,存储模块1021会接收车内通信单元105发送的数据信息,并对所述数据组内的Nm(m+1),Nm(m+2),Nm(m+3),…,Nmk,…,Nmt进行存储,用于为停靠时间计算模块1022后续计算提供数据支持;其中,上述数据表示在公交站台Zm下游的各个车站下车的人数。
此外,车内通信单元105向停靠站时间计算模块1022发送所述数据组的同时,也会向站台通信单元104回复消息,告知已经收到本次公交线路L的数据,站台通信单元104接收到回复消息后,通知乘客计数模块1012将公交线路L的数据清零,并从零开始重新计数。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种无人驾驶公交车的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:
统计所述无人驾驶公交车在参照站台处上车的第一人数;
统计从所述参照站台处进入所述无人驾驶公交车的第一人数的人中分别在所述参照站台下游的各个车站中下车的第二人数;
根据包括所述第一人数和各个所述第二人数的数据组确定所述无人驾驶公交车在所述参照站台的下游车站的停靠时间。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述数据组还包括所述无人驾驶公交车的线路编号。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,根据包括所述第一人数和各个所述第二人数的所述数据组确定所述无人驾驶公交车在所述参照站台的下游车站的停靠时间的步骤包括:
利用以下公式(1)至公式(3)计算所述停靠时间,
Tm=max(Tms,Tmx)+ΔT (1)
Tms=ts*Nm (2)
Tmx=tx*(N1m+N2m+N3m+…+N(m-1)m) (3)
其中,
m为站台的序号;
Tm为所述停靠时间;
Tms为上车时间;
ts为乘客的平均上车时间;
Nm为在所述参照站台下游车站的上车人数;
Tmx为下车时间;
tx为乘客的平均下车时间;
ΔT为停靠时间调整因子,且ΔT>0;
N1m至N(m-1)m为在所述参照站台的下车人数。
4.一种无人驾驶公交车的控制装置,其特征在于,所述控制装置包括计数单元和停靠时间计算单元,
所述计数单元用于统计所述无人驾驶公交车在参照站台处上车的第一人数;以及统计从所述参照站台处进入所述无人驾驶公交车的第一人数的人中分别在所述参照站台下游的各个车站中下车的第二人数;
所述停靠时间计算单元用于根据包括所述第一人数和各个所述第二人数的数据组确定所述无人驾驶公交车在所述参照站台的下游的车站的停靠时间。
5.根据权利要求4所述的控制装置,其特征在于,所述数据组还包括所述无人驾驶公交车的线路编号。
6.根据权利要求5所述的控制装置,其特征在于,所述停靠时间计算单元利用以下公式(1)至公式(3)计算所述停靠时间,
Tm=max(Tms,Tmx)+ΔT (1)
Tms=ts*Nm (2)
Tmx=tx*(N1m+N2m+N3m+…+N(m-1)m) (3)
其中,
m为站台的序号;
Tm为所述停靠时间;
Tms为上车时间;
ts为乘客的平均上车时间;
Nm为在所述参照站台下游车站的上车人数;
Tmx为下车时间;
tx为乘客的平均下车时间;
ΔT为停靠时间调整因子,且ΔT>0;
N1m至N(m-1)m为在所述参照站台的下车人数。
7.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,所述停靠时间计算单元包括存储模块,所述存储模块用于存储在所述参照站台的下游各个车站下车的人数。
8.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,所述控制装置包括车门控制单元,所述车门控制单元依据所述停靠时间控制所述无人驾驶公交车车门开启。
9.一种无人驾驶公交车调度系统,其特征在于,所述调度系统包括控制装置、站台通信单元和车内通信单元,数据组包括所述无人驾驶公交车的线路编号、所述第一人数和所述第二人数,所述控制装置为权利要求4至8中任意一项所述的控制装置。
10.根据权利要求9所述的调度系统,其特征在于,所述站台通信单元将所述数据组发送给所述车内通信单元,所述车内通信单元识别所述数据组后转发给所述停靠时间计算单元,以使得所述停靠站时间计算单元执行计算得出所述停靠时间。
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