CN109087513A - 一种公交运行管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种公交运行管理方法，包括以下步骤：1)录入驾驶员信息，并使之与相应的公交车绑定；2)利用射频识别的方法判断公交车是否出现在终点站，并判定该公交车是否出行，每出行一次，增加一次出行记录；3)在公交车的行驶路线上设置若干个位置点，把公交车的运行路线分成不同区间，对应不同区间设置相应的限速值，并根据该限速值做出超速判断；4)将步骤1)至步骤3)产生的信息存储到单片机中，利用与单片机通信的终端设备读取信息。本发明便于实现自动考勤，有效提升公交运行效率，无需后台监控。本发明还提供一种公交运行管理系统。

Description

一种公交运行管理方法及系统

技术领域

本发明涉及公共交通技术领域，尤其涉及一种公交运行管理方法及系统。

背景技术

2017我国的汽车销量达到2901.5万辆，连续八年是世界最大的汽车市场。面对巨大的市场及汽车保有量，在我国很多城市都面临交通堵塞及汽车事故的问题。工作日交通拥堵，事故频发，随着城市的规模越来越大，城市的公交越来越多，每天成百上千辆公交车行驶在固定的路线上，是广大市民选择出行的主要交通工具。

公交车辆每次从始发站出发，到总站停止，司机的工资待遇是和司机所开线路的行驶次数有关的，每天在道路上行驶的次数越多，工资及奖金相应的也越多。因此公交车终点站都需要专门的人员统计公交车发车的时间发车的次数，这样统计效率比较低下，甚至出现各种错误。

公交车越来越多，难免出现道路交通问题。公交车不同于其他交通工具，公交车搭载的乘员比较多，一旦出现交通事故，伤亡比较大。所以很多公交公司为了安全起见，人为地限制了公交车的行驶速度。由于公交的数量也比较多，后台要实现对每辆公交车实时监控，劳动量很大，会浪费很多人力及物力，监管效果也不明显，而且往往人力成本及财力成本都比较高。另外一辆行驶的公交车，由于不确定性影响很大，比如超车等一系列问题的发生，后台监管，也难以实时做到位，此时只能依靠驾驶员的职业道德约束不能随意超速，这样往往实现不了公交公司想要监督的效果。另外公交行驶的道路比较复杂，既有城市比较拥挤的繁华道路，又有郊区比较宽阔的车辆相对稀少的道路，有些公交甚至在行程中会走一部分高速公路，这样如果限定一个统一的行驶速度，难免会使公交效率下降，使乘客出行时间过长。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种便于记录公交行驶次数、限速合理的公交运行管理方法。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种公交运行管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)录入驾驶员信息，并使之与相应的公交车绑定；

2)利用射频识别的方法判断公交车是否出现在终点站，如果检测到相邻两次出现在终点站的时间间隔小于阈值，则判定该公交车一直停在终点站，如果检测到相邻两次出现在终点站的时间间隔超出阈值，则判定该公交车出行一次，并增加一次出行记录；

3)在公交车的行驶路线上设置若干个位置点，把公交车的运行路线分成不同区间，对应不同区间设置相应的限速值，并根据该限速值做出超速判断；

4)将步骤1)至步骤3)产生的信息存储到单片机中，利用与单片机通信的终端设备读取信息。

作为上述方案的进一步说明，在每一台公交车上设置相应的信息录入装置，每一个驾驶员拥有自己的身份编码；驾驶员通过信息录入装置录入自己的身份编码实现驾驶员与相应公交车的绑定，并把驾驶员与相应公交车的绑定信息存储在单片机中。

作为上述方案的进一步说明，换驾驶员或者驾驶员下班时，通过信息录入装置输入一组结束代码，表示下班或交接班，并把下班或交接班信息存储在单片机中。

作为上述方案的进一步说明，在终点站设置射频识别器，在公交车上设置射频标签；射频识别器向四周发射射频信号，一旦公交车停在附近，公交车的射频标签检测到射频识读器的信号后，会向射频识读器发送储存的编码；射频识别器读取编码并辨识出靠停的公交车，同时向单片机传输一个高电平；检测相邻两个高电平上升沿的间隔时间，如果间隔时间小于阈值，则说明公交车一直停靠在车站；如果间隔时间超过阈值，则单片机计数器递增，为驾驶员对应的记录项中增加一次出行，同时记录更新时间。

作为上述方案的进一步说明，在更新记录时发出语音提醒。

作为上述方案的进一步说明，所述超速判断包括以下三种情况：

1)正常行驶状态，如果行车速度超过限速值，马上发出提醒，并且给驾驶员一个反应减速时间，如果超过反应减速时间仍然超速，那么就作一次超速数据进行记录；

2)下坡状态，当车速变大，而检测到油门开度没变大，甚至变小了，就认为汽车在下坡；下坡超速时，给驾驶员一个反应制动时间；如果超出反应制动时间仍然超速，则记录一次超速，并且把速度及超速时间一直记录下去，作为超速凭证；

3)超车状态，当检测到转弯信号时给驾驶员一个超车时间，在超车时间内不进行超速判断，当超出超车时间后，判断驾驶员是否有收油门及制动信号，是否点刹、降速。

作为上述方案的进一步说明，每行驶一条路线，超车次数不能超过设定值。

作为上述方案的进一步说明，终端设备与单片机通信时需要进行密码验证，单片机没有删除功能，所有记录的数据都保存在一个储存模块里，系统一旦存满，会定期删除前面的数据。

本发明还提供一种公交运行管理系统，其特征在于，包括：

射频识读器，安装在公交终点站，用来向四周发射射频信号；

车载终端，包括单片机，与所述单片机连接的射频标签、信息录入装置、存储模块、GPS模块、车速传感器、油门位置传感器、制动信号检测传感器、转向信号检测传感器和WiFi模块；

以及移动终端，所述移动终端通过所述WiFi模块与所述单片机通信。

作为上述方案的进一步说明，所述移动终端为手机或平板电脑。

本发明的有益效果是：

一、采用射频识别的方法判断公交行驶次数，便于实现自动考勤。同时，通过将行驶路线划成不同区间，并分区间进行超速判断，有效提升公交运行效率。此外，利用单片机记录公交的整个运行参数，无需后台监控，避免实时监控带来的劳动量很大、浪费很多人力及物力、监管效果也不理想的缺陷。

二、结合各种不同的传感器，准确判断公交车是处于正常运行、下坡还是超车状态，并根据各种不同状态设置相应的允许超车时间，既能做到限速、保证安全，又能做到提升运行效率、保证及时到站，避免乘客出行时间过长。

三、通过设置WiFi模块，可利用移动终端来读取单片机中存储的公交运行数据，数据读取管理方便。

四、通过设置通信密码，只有管理人员才可以读取数据，而且没有删除功能，所有记录的数据都保存在一个储存模块里，系统一旦存满，会定期删除前面的数据。由于数据记录的数据没有视频及图片，所以比较小，因此一般数据可以保存一年半以上，十分实用。

附图说明

图1所述为本发明提供的公交运行管理系统结构框图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，一种公交运行管理系统，其特征在于，包括：

射频识读器，安装在公交终点站，用来向四周发射射频信号；

车载终端，包括单片机，与所述单片机连接的射频标签、数据录入模块、存储模块、GPS模块、车速传感器、油门位置传感器、制动信号检测传感器(即，刹车信号检测传感器)、转向信号检测传感器和WiFi模块；

以及移动终端，所述移动终端通过所述WiFi模块与所述单片机通信。所述移动终端可以为手机或平板电脑。

其中，所述信息录入模块包括液晶显示屏，在液晶显示屏上设有若干个录入框。

实际工作时，驾驶员通过液晶屏显示几位数的方框，下面给出0至9的十位数字，每位驾驶员在出行前或换班时通过液晶显示屏录入自己的身份编码，可以为一串数字，表示驾驶员的身份信息，并把驾驶员的信息存储在单片机中，从而可以使管理方知道具体驾驶车辆的驾驶员。

公交行驶次数记录原理为：射频识读器向四周发射射频信号；一旦公交车停在附近，公交车的射频标签检测到射频识读器的信号后，会向射频识读器发送储存的编码。射频识别器读取编码并辨识出靠停的公交车，同时向单片机传输一个高电平。检测相邻两个高电平上升沿的间隔时间，如果间隔时间小于阈值，则说明公交车一直停靠在车站；如果间隔时间超过阈值，则单片机计数器递增，为驾驶员对应的记录项中增加一次出行，同时记录更新时间。在更新记录项的同时，会有语音提醒功能，告知驾驶员系统已经记录，相当于已经签考勤。同时会记录出勤的时间，每次换人或者下班，输入液晶屏一组数据，比如四个零，表示下班或交接班，把这些信息存储在单片机中，存储在单片机中的出行记录数据在需要时通过WiFi技术利用移动终端(如手机)读取出来，可以每天读取一次，也可以根据需求定期读取，比如一个月读取一次，这样就省去了人工考勤记录，降低人工成本。

超速管理方法为：

首先设定公交车的行驶速度，由于行驶的路线不同，设置的行驶速度也不尽相同。利用APP软件通过移动终端设定GPS定位，从始发点到终点两个定位，如果公交车行驶路况变化比较大，限速不唯一，那么可以设定多个定位，比如始发站为A点，终点站为B点，根据不同的位置，查询路况的经纬度，利用APP软件输入到单片机里，作为限速的参考点，比如中间某段C处设置一个经纬度点，AC限速40Km/h，CB点限速50Km/h，为了防止转弯掉头等动作的影响，从起始站也就是始发站A开始，无论公交如何运行，比如有些公交会出站后走一段距离掉头重新路过始发站，只要GPS信号检测到C点之前，系统会一直默认40Km/h，直到到达C点后，进入限速50Km/h的下一段中，直到达到终点站B结束。在终点站B又重新经过射频识别系统及终点站B的定位点开始下一段限速，以此类推。始发点与终点之间可以跟据实际需要设置多个点实行多个不同的限速，从而可以方便实现不同位置的限速。

一旦确定限速路段后，接下来就是处理如何限速的问题了。在正常情况下，如果超速，系统马上会提醒，并且给驾驶员3秒的反应减速时间，如果超过3秒仍然超速，那么系统就会算作一次超速数据进行记录。首先车速传感器检测公交车的行驶速度，由于有时驾驶员超车、下坡等多种因素的影响，可能会短时间内超速，为了便于对驾驶员人性化管理，通过长期公交调研，对超速做出以下程序上的设计：首先短时间下坡超速，系统不计入超速装置里，而只是进行语音提醒驾驶员注意车速。判断的方式为：当油门位置传感器检测到油门开度没变大，甚至变小了，就认为汽车在下坡，此时检测制动系统有无信号，系统设置为给驾驶员7秒钟的反应制动时间，让驾驶员有充足的时间反应制动减速，当驾驶员没有收油门或无制动时，超过7秒，系统记录一次超速，并且把速度及超速时间一直记录下去，作为超速凭证，而在7秒内车速降到限度的范围内，那么系统不记录超速车速。超车限速设置，由于公交出行在路况比较复杂的各种路段，有时公交车需要超车等动作，此时公交车超速，系统可以通过设置在一定情况下不算超速。首先系统检测检测到转向传感器有信号，单片机用此信号，一直延续3秒作为参考，因为大部分超车都是先转向再超车，此时到超速作为一个参考点，通过调研统计发现，一般超车使用的时间为15秒，留给驾驶员15秒的时间，可以用来超速，在15秒内超速不受系统超速限制，但是速度不能超越超车设定的超车速度，当然也不能超越交通限制的速度。超速过后，系统要检测油门位置传感器，判断驾驶员是否收油门及制动信号，是否点刹，降速等。同时为了避免驾驶员利用此系统产生道德风险，整个系统规定，每次行驶根据路线的不同，设置一定的超车次数，从而使系统既能人性化管理，又能避免产生道德风险。

本实施例提供的一种公交运行管理系统具有以下功能：

一、数据记录功能：该系统具有记录公交驾驶员的工号，时间及日期的功能，并具有记录超速时间及速度等功能。

二、数据录入功能：分两部分，一部分是统一触摸屏录入驾驶员的工号，开始及结束时间等，也可以设置系统时间日期等。如开始时系统录入四个8，结束录入四个0等。另一部分是利用手机APP操作，录入汽车行驶不同路段节点的坐标，以及在各段节点之间的限定速度等。

三、数据读取功能：系统可以利用APP软件定期(如一天或一个月)读取驾驶员的各种行车数据，包括出行时间，出行次数，超速次数等等。

四、系统语音提醒功能：一种提醒是射频识别系统提醒装置，相当于平时工人打卡，系统提醒已经打卡记录驾驶员考勤。另一种是超速语音提醒功能，告诉驾驶员已经超速。

五、保密功能：APP软件在与WiFi模块进行数据通讯时，整个系统是需要密码进行验证的，只有管理人员才可以读取数据，而且没有删除功能，所有记录的数据都保存在一个储存模块里，系统一旦存满，会定期删除前面的数据，但是时间会比较久，由于记录的数据没有视频及图片，所以比较小，因此一般数据可以保存一年半以上。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。

Claims (10)

1.一种公交运行管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)录入驾驶员信息，并使之与相应的公交车绑定；

2)利用射频识别的方法判断公交车是否出现在终点站，如果检测到相邻两次出现在终点站的时间间隔小于阈值，则判定该公交车一直停在终点站，如果检测到相邻两次出现在终点站的时间间隔超出阈值，则判定该公交车出行一次，并增加一次出行记录；

3)在公交车的行驶路线上设置若干个位置点，把公交车的运行路线分成不同区间，对应不同区间设置相应的限速值，并根据该限速值做出超速判断；

4)将步骤1)至步骤3)产生的信息存储到单片机中，利用与单片机通信的终端设备读取信息。

2.根据权利要求1所述的一种公交运行管理方法，其特征在于，在每一台公交车上设置相应的信息录入装置，每一个驾驶员拥有自己的身份编码；驾驶员通过信息录入装置录入自己的身份编码实现驾驶员与相应公交车的绑定，并把驾驶员与相应公交车的绑定信息存储在单片机中。

3.根据权利要求2所述的一种公交运行管理方法，其特征在于，换驾驶员或者驾驶员下班时，通过信息录入装置输入一组结束代码，表示下班或交接班，并把下班或交接班信息存储在单片机中。

4.根据权利要求1所述的一种公交运行管理方法，其特征在于，在终点站设置射频识别器，在公交车上设置射频标签；射频识别器向四周发射射频信号，一旦公交车停在附近，公交车的射频标签检测到射频识读器的信号后，会向射频识读器发送储存的编码；射频识别器读取编码并辨识出靠停的公交车，同时向单片机传输一个高电平；检测相邻两个高电平上升沿的间隔时间，如果间隔时间小于阈值，则说明公交车一直停靠在车站；如果间隔时间超过阈值，则单片机计数器递增，为驾驶员对应的记录项中增加一次出行，同时记录更新时间。

5.根据权利要求4所述的一种公交运行管理方法，其特征在于，在更新记录时发出语音提醒。

6.根据权利要求1所述的一种公交运行管理方法，其特征在于，

所述超速判断包括以下三种情况：

1)正常行驶状态，如果行车速度超过限速值，马上发出提醒，并且给驾驶员一个反应减速时间，如果超过反应减速时间仍然超速，那么就作一次超速数据进行记录；

2)下坡状态，当车速变大，而检测到油门开度没变大，甚至变小了，就认为汽车在下坡；下坡超速时，给驾驶员一个反应制动时间；如果超出反应制动时间仍然超速，则记录一次超速，并且把速度及超速时间一直记录下去，作为超速凭证；

3)超车状态，当检测到转弯信号时给驾驶员一个超车时间，在超车时间内不进行超速判断，当超出超车时间后，判断驾驶员是否有收油门及制动信号，是否点刹、降速。

7.根据权利要求6所述的一种公交运行管理方法，其特征在于，每行驶一条路线，超车次数不能超过设定值。

8.根据权利要求1所述的一种公交运行管理方法，其特征在于，终端设备与单片机通信时需要进行密码验证，单片机没有删除功能，所有记录的数据都保存在一个储存模块里，系统一旦存满，会定期删除前面的数据。

9.一种公交运行管理系统，其特征在于，包括：

射频识读器，安装在公交始发及终点站，用来向四周发射射频信号；

车载终端，包括单片机，与所述单片机连接的射频标签、信息录入装置、存储模块、GPS模块、车速传感器、油门位置传感器、制动信号检测传感器、转向信号检测传感器和WiFi模块；

以及移动终端，所述移动终端通过所述WiFi模块与所述单片机通信。

10.根据权利要求9所述的一种公交运行管理系统，其特征在于，所述移动终端为手机或平板电脑。