CN109448416A - 智能公交控制中心运营调度调控系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种智能公交控制中心运营调度调控系统，包括：调控设备、交通管理中心接口设备和信息传输设备，均配置在公交运营调度中心，交通管理中心接口设备和信息传输设备均与调控设备连接；以及车载设备，配置在车辆上，与信息传输设备连接；其中，调控设备通过信息传输设备与车载设备进行信息交换；调控设备通过信息传输设备向车载设备发送控制指令，车载设备接收并显示调控设备发送的控制指令；调控设备通过交通管理中心接口设备与交通管理中心进行信息交换。

Description

智能公交控制中心运营调度调控系统

技术领域

本公开涉及一种智能公交控制中心运营调度调控系统。

背景技术

当前的公交运营调度系统多以GIS电子地图、GPS卫星定位、GPRS/CDMA移动通讯等技术为基础，通过实时采集公交运营车辆的位置和状态等信息，结合公交企业车辆运营计划，对车辆运行状态进行监控和运营线路车辆的实时调度指挥。调度中心能够实施监测车辆的运行状况，并向车辆发布加速、减速、越站、跨线、折返等指令。

调度中心的计算机存有运营公交车的行车时刻表、实际运行状态，中心可对营运数据进行分析处理，进行调度，如调整行车间隔或补充车辆，避免发生串车和大间隔现象等，系统能够自动提出多种调度方案供调度人员选择。

当前的计划主要指线路运营调度计划的设计、生成与管理；车辆与司机排班计划的设计、生成与管理。目前的智能调度以上述定班定点的计划为基础，自动生成行车计划，当现实运营计划与行车计划不符，需进行调整时，是以人工调整计划的方式实现，难以实现计划的自动调整。

例如，现有技术中有关于公交车主动调度的方法，其一般应用于车载终端，包括：将本公交车的位置信息上传，调度中心接收所述公交线路的所有公交车的位置信息，计算出本公交车与所属公交线路的其他公交车直接的距离；通过车载终端的显示器对所述距离进行显示。公交司机知道本线路的其他公交车的位置厚，主动根据相邻公交车与本公交车的前后距离，在允许范围内适当的加快公交车的速度，减少调度中心的干预。现有公交调度系统都是按照时刻表进行排版，车载定位设备实时上报GPS定位数据，后台调度系统可根据此信息在地图上显示出来车辆位置，并且得知该线路车辆的位置分布图，推断出车辆是否按计划运行。调度中心人工对车辆运行速度等进行调节。该技术仅应用于车载终端，弱化了调度中心的调度功能。没有实现以调度中心为核心、智能计划为调控手段的车辆运行、调控及移动安全防护功能，也没有考虑以路口红绿灯相位及优先策略为先导的路口最优通行方式。

现有技术中，还有一种实施公交优先时的交通信号倒计时调整方法，通过对公交车实时位置及对应道路交通灯及车速计算从而延长对应绿灯常亮时间，使公交车能够减少在路口等红灯的时间，使公交车全程行驶时间缩短，以提高市民搭乘公交车的方便程度。但是该技术的缺点是，增加了对其他方向车辆通行的影响，且难以有效解决车队、车辆群优先通过路口的情况。

发明内容

为了解决至少一个上述技术问题，本公开提供一种智能公交控制中心运营调度调控系统。

根据本公开的一个方面，智能公交控制中心运营调度调控系统包括：

调控设备、交通管理中心接口设备和信息传输设备，均配置在公交运营调度中心，交通管理中心接口设备和信息传输设备均与调控设备连接；以及

车载设备，配置在车辆上，与信息传输设备连接；

其中，调控设备通过信息传输设备与车载设备进行信息交换；

调控设备通过信息传输设备向车载设备发送控制指令，车载设备接收并显示调控设备发送的控制指令；

调控设备通过交通管理中心接口设备与交通管理中心进行信息交换。

根据本公开的至少一个实施方式，调控设备包括：

分析计算装置，接收车载设备传输的信息，基于车载设备传输的信息生成车辆运行实迹；

提示装置，当车辆运行实迹与车辆运行计划之间的差异超过预设阈值时，提示装置发出提示预警，显示差异信息以及建议的车辆运行速度；以及

调控装置，基于提示预警信息，对车辆运行计划进行调整，将调整后的车辆运行计划通过信息传输设备发送至车载设备。

根据本公开的至少一个实施方式，调控设备通过交通管理中心接口设备与交通管理中心进行信息交换的方式包括：

调控设备通过交通管理中心接口设备向交通管理中心发出信息交换请求，交通管理中心收到信息交换请求后，将相关信息发送给调控设备。

根据本公开的至少一个实施方式，

调控设备与交通管理中心进行交换的信息包括：信号灯状态信息；

当车辆接近路口信号灯时，调控设备根据信号灯状态信息，以及采集的车辆信息，给出建议的车辆运行速度。

根据本公开的至少一个实施方式，

建议的车辆运行速度是能够使车辆安全通过路口的速度；或者

建议的车辆运行速度是能够使车辆逐渐减速至路口等待的速度，此时，调控设备同时给出车辆将要等待的时间。

根据本公开的至少一个实施方式，

调控设备与交通管理中心进行交换的信息包括：信号灯状态信息；

当车辆接近路口信号灯时，调控设备根据信号灯状态信息，以及采集的车辆信息，通过交通管理中心接口设备向交通管理中心发出路权优先请求信息，在得到优先路权确认后，调控设备给出建议的车辆运行速度；

建议的车辆运行速度是能够使车辆安全通过路口的速度。

根据本公开的至少一个实施方式，

调控设备与车载设备进行交换的信息包括：车辆到站时刻、车辆出站时刻、车辆所在位置、区间运行时间、客流量信息和当前时刻车速信息；

调控设备根据车辆运行计划向车载设备发送控制指令。

根据本公开的至少一个实施方式，

调控设备根据车辆信息、客流量和车辆运行线路制定车辆运行计划；

调控设备通过信息传输设备将车辆运行计划传输至车载设备；

车辆按照车辆运行计划运行。

根据本公开的至少一个实施方式，信息传输设备采用公共网络或者建立专用网络来进行信息的传输。

根据本公开的至少一个实施方式，

调控设备包括：计算机服务器、计算机终端和网络通信设备；

交通管理中心接口设备包括：计算机服务器和网络通信设备；

信息传输设备包括：公网或自组网的无线通信设备；

车载设备包括：能够实现信息显示、车辆精确定位和公网或自组网无线通信的终端设备；

分析计算装置包括：计算机服务器；

提示装置包括：具备数据显示和/或语音功能的设备；

调控装置包括：计算机服务器。

根据本公开的至少一个实施方式，智能公交控制中心运营调度调控系统的运行方式包括以下步骤：

调控设备制定车辆运行计划，并在车辆出发前将车辆运行计划下发至车载设备，车辆按照运行计划行驶；

在车辆运行过程中，调控设备通过车载设备采集车辆运行信息、路口信号灯信息，给出车辆移动授权；

调控设备对车辆运行信息进行分析、计算，自动生成车辆运行实迹；

比较车辆运行实迹与车辆运行计划，当二者之间差异超过了预设阈值时，调控设备提示调度员和车辆驾驶员注意，并给出差异信息；

调控设备根据差异信息对车辆运行计划进行自动调整，实时将调整计划发送至车载设备。

根据本公开的至少一个实施方式，车辆运行过程中，调控设备实时监控车辆的速度、与前后车辆的运行间隔，当发现车辆的运行间隔超过允许的范围，调控设备向调度员、车辆驾驶员提示预警，并给出前后车的位置、速度等信息，以及建议的车辆运行速度，进行车辆移动授权。

根据本公开的至少一个实施方式，车辆接近路口信号灯时，调控设备通过交通管理中心接口设备采集信号灯状态信息，以及通过信息传输设备采集车辆的运行速度、所在位置信息，给出建议的车辆运行速度，使车辆安全通过路口，或者使车辆逐渐减速至路口等待。

根据本公开的至少一个实施方式，调控设备通过交通管理中心接口设备采集路口信号灯状态信息，向交通管理中心发出路权优先请求信息，在得到优先路权确认后，给出建议的车辆运行速度，使车辆以安全速度通过路口。

根据本公开的至少一个实施方式，智能公交控制中心运营调度调控系统将运行线路划分为多个控制区域，并根据车辆运行速度、运行计划的要求，控制区域内的车辆安全运行，并进行数量控制。

根据本公开的至少一个实施方式，智能公交控制中心运营调度调控系统根据车辆运行目的地及运行实迹，生成专属道路干线运行的编队运行计划并调控车辆编队运行。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的至少一个实施方式的智能公交控制中心运营调度调控系统组成示意图。

图2是根据本公开的至少一个实施方式的智能公交控制中心运营调度调控系统操作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

本公开提供一种应用在公交专用路权道路的智能公交控制中心运营调度调控系统(ODS系统)，通过对车辆运行计划的智能调整实现对车辆运行的主动智能调度，减少车辆频繁的加速、减速，路口、车站车辆等待，从而减少能源消耗；通过对车辆运行的有效监督，对车辆的区域控制，以及对车辆进行移动授权，保证车辆的运行速度和运行安全。

在本公开的一个可选实施方式中，如图1所示，智能公交控制中心运营调度调控系统主要由调控设备、交通管理中心接口设备(具体为交通管理中心的智能交通系统的接口设备，即ITS接口设备)、信息传输设备和车载设备组成。调控设备可以包括计算机服务器、计算机终端和网络通信设备。交通管理中心接口设备可以包括计算机服务器和网络通信设备。信息传输设备可以包括公网或自组网的无线通信设备。车载设备可以包括能够实现信息显示、车辆精确定位和公网或自组网无线通信的终端设备。

调控设备、交通管理中心接口设备和信息传输设备均配置在公交运营调度中心，其中交通管理中心接口设备和信息传输设备均与调控设备连接。调控设备分别通过交通管理中心接口设备和信息传输设备与交通管理中心(具体为交通管理中心的智能交通系统，即ITS系统)和车载设备进行信息交换。

调控设备与车载设备进行交换的信息包括：车辆到站时刻、车辆出站时刻、车辆所在位置、区间运行时间、客流量信息和当前时刻车速信息等。车载设备通常配置在公交车辆上，用于定位车辆位置、采集车辆运行速度等信息。车载设备与信息传输设备连接，以便进行信息交换，信息传输方式可采用公网或者建立专用网络。

调控设备根据车辆信息、客流量信息和车辆运行线路等信息制定车辆运行计划。调控设备通过信息传输设备将车辆运行计划传输至车载设备，或者根据车辆运行计划通过信息传输设备对车载设备下达控制指令。控制指令包括车辆运行速度、发车时间等，车载设备接收并显示调控设备下达的控制指令，车辆根据运行计划或者根据控制指令运行。

调控设备与交通管理中心进行信息交换的步骤包括：首先，调控设备通过交通管理中心接口设备向交通管理中心发出信息交换请求；然后，交通管理中心收到信息交换请求后，通过交通管理中心接口设备将相关信息发送给调控设备。优选的，调控设备与交通管理中心交换的信息包括：路口信号灯状态信息。

优选的，当车辆接近路口信号灯时，调控设备可以根据信号灯状态信息，以及采集的车辆信息，给出建议的车辆运行速度，以便使车辆以安全速度通过路口；或者使车辆逐渐减速在路口等待，同时调控设备给出车辆需要等待的时间。

优选的，调控设备可以根据信号灯状态信息，以及采集的车辆信息，通过交通管理中心接口设备向交通管理中心发出路权优先请求信息，在得到优先路权确认后，调控设备给出建议的车辆运行速度，使车辆以安全速度通过路口。

在本公开的一个可选实施方式中，调控设备包括分析计算装置、提示装置和调控装置。

其中，分析计算装置包括计算机服务器。分析计算装置能够接收车载设备传输的信息，例如到站时刻、出站时刻、区间运行时间、客流量等信息，并对信息进行分析、计算，根据接收的这些信息自动生成车辆运行实迹。分析装置还可以根据实时监控的车辆速度信息、与前后车辆的运行间隔信息、前后车的位置和速度信息、信号灯状态信息等，计算并给出建议的车辆运行速度，进行车辆移动授权。

提示装置包括具备数据显示和/或语音功能的设备。提示装置用于当车辆运行实迹与车辆运行计划之间存在差异，并且差异超过预设阈值时，向调度员和车辆驾驶员发出提示预警，同时向调度员和车辆驾驶员显示差异信息以及计算出的建议的车辆运行速度。例如，当发现车辆的运行间隔超过允许的范围时，提示装置会向调度员和车辆驾驶员提示预警，并给出分析计算装置实时监控的前后车的位置、速度等信息，以及分析计算获得的运行允许速度(建议的车辆运行速度)，进一步进行车辆移动授权。

调控装置包括计算机服务器。调控装置可以基于提示预警信息，即车辆运行实迹与车辆运行计划之间的差异信息及建议的车辆运行速度，对车辆运行计划进行调整，或者根据车辆信息、客流量信息和信号灯状态信息对车辆运行计划进行调整，将调整后的车辆运行计划通过信息传输设备发送至车载设备。

在本公开的一个可选实施方式中，如图2所示，ODS系统的运行方式包括以下步骤：

调控设备根据运行线路、车辆信息、乘客信息制定车辆运行计划，并在车辆出发前将车辆运行计划下发至车载设备，车辆按照运行计划行驶；

在车辆运行过程中，调控设备通过车载设备实时采集车辆运行信息，包括到站时刻、出站时刻、区间运行时间、客流量信息等，以及路口信号灯信息等，给出车辆移动授权；

调控设备对车辆运行信息进行分析、计算，自动生成车辆运行实迹；比较车辆运行实迹与车辆运行计划，当二者之间差异超过了预设阈值时，调控设备提示调度员和车辆驾驶员注意，并给出早或晚点时间等差异信息，以及建议的车辆运行速度；

调控设备根据差异信息以及建议的车辆运行速度对车辆运行计划进行自动调整，实时将调整计划发送至车载设备，使车辆按照调整后的运行计划行驶。

在本公开的一个可选实施方式中，调控设备可以在车辆运行过程中实时监控车辆的速度、与前后车辆的运行间隔，当发现车辆的运行间隔超过允许的范围，调控设备向调度员、车辆驾驶员提示预警，并给出前后车的位置、速度等信息，以及建议的车辆运行速度，进行车辆移动授权。

在本公开的一个可选实施方式中，车辆接近路口信号灯时，调控设备可以通过交通管理中心接口设备采集信号灯状态信息，以及通过信息传输设备采集车辆的运行速度、所在位置信息，给出建议的车辆运行速度，使车辆安全通过路口，或者使车辆逐渐减速至路口等待，并给出需要等待的时间。

优选的，调控设备能够根据路网交通运行情况、车辆载客率和待载乘客需求，自动生成实时绿波路车协同调度计划。具体的，上述以绿波带为基础的绿波路车协同调度计划包括以下步骤：调控设备根据运行区域、间路口信息、车辆信息、运行要求等信息制定车辆运行计划；通过交通管理中心接口设备获取信号灯相位、信号灯显示周期信息，结合车辆运行信息(车辆运行实迹)进行分析计算，生成调控计划，并将调控计划下发给车载设备；驾驶员根据调控计划或相应的调控指令驾驶车辆，使车辆能够在路口信号灯显示在绿灯状态(绿波带)下快速通过路口，提高通行效率。

在本公开的一个可选实施方式中，调控设备可以根据车辆运行实迹和采集的路口信号灯状态信息，向交通管理中心发出路权优先请求信息，在得到优先路权确认后，给出建议的车辆运行速度，使车辆以安全速度通过路口。

具体的，调控设备调控车辆运行优先通过路口的方式包括以下步骤：调控设备通过交通管理中心接口设备采集路口信号灯信息，同时通过信息传输设备采集车辆运行信息；调控设备通过分析计算判断按照车辆运行计划是否能够在绿灯相位时通过路口，如果不能，则向交通管理中心发出路权优先请求；调控设备接收交通管理中心反馈的路权优先请求信息，包括允许优先通过或不允许优先通过，允许优先通过的情况下，反馈信息中包括调整信号时间，为即将到达的车辆在确定的信号周期内提前或者延后绿灯时间，或当车辆到达路口后立即中止当前信号，并转到公交优先信号，改变信号灯相位，或调整信号配时；调控设备根据反馈信息经过运算后，进一步调控车辆运行速度。

在本公开的一个可选实施方式中，调控设备可以将车辆运行线路划分为多个控制区域，并根据车辆运行速度、运行计划的要求，控制区域内的车辆安全运行以及控制车辆数量。

具体的，对车辆运行的区域控制及车队运行的自动调度调控的步骤包括：调控设备将车辆运行区段分为多个区域，以提高区域内车辆通行速度，使车辆合理分布；调控设备将专用道路网通行时间计划分配给所属车队的每辆运行车；调控设备对各个区域内车辆的数量、移动进行控制，车辆跨越相邻区域，调控设备会进行相应的区域交接控制，同时对属于不同车队的车辆要进行车队运行控制；在每个区域内，调控设备接收其控制范围内所有车辆的运行信息、路口信号灯相位及显示周期、客流量信息；调控设备将接收的车辆运行的实时信息与车辆运行计划比较运算，生成符合客流量的运行匹配计划或调控计划，并将调控结果下发给车载设备，则车辆按照调整后的运行计划行驶。

在本公开的一个可选实施方式中，调控设备可以根据车辆运行目的地及运行实迹，生成专属道路干线运行的编队运行计划并调控车辆编队运行。

在本公开的一个可选实施方式中，调控设备可以将车辆运行计划与车辆实际运行工况进行比对，实现实迹运行与计划运行的匹配调控。

具体的，调控步骤包括：调控设备根据运行线路、车辆信息、乘客信息等制定车辆运行计划；在车辆出发前，调控设备将运行计划下发至车辆；车辆按计划运行；调控设备实时采集车辆运行信息、路口信号灯信息；调控设备对车辆运行进行移动授权；调控设备将车辆运行计划与车辆运行实迹比对，如二者之间的差异超出了预设的阈值时则调整运行计划；调控设备将调整后的运行计划下发至车载设备，车辆按照调整后的计划运行。

在本公开的一个可选实施方式中，调控设备可以根据车辆运行状态数据、车与路口信号灯距离等数据，进行车辆移动授权计算。

具体的，车辆运行的移动授权控制方式包括以下步骤：调控设备为每个控制区域内的每辆车的移动进行授权，保证运行安全，减少车辆追踪的时间间隔；调控设备通过交通管理中心接口设备获取信号灯状态信息；调控设备采集车辆运行信息；根据车辆运行线路信息、目标调控车辆的运行速度、与前后车的距离、前后车的速度信息、与路口信号灯的距离、信号灯的相位和/或信号灯的显示周期信息等，计算并给出目标调控车辆的移动授权，将调控计划下发给车载设备；驾驶员根据调整后的移动授权信息，按照要求驾驶车辆。

本公开技术方案可以使公交驾驶员在专用路权道路行车时，接受根据车辆运行计划与实际车辆运行情况匹配运算得出的辅助驾驶速度及停站时分信息，有效按照系统信息提示驾驶，实现路口绿波带通行、有序进站、区间合理配速的智能公交运营，通过智能计划调控改善公交准点率及车辆使用周转率等服务指标。通过区域控制及移动授权，保证车辆运行安全。同时，系统运营数据整理及共享功能，可为公交枢纽车站提供准确的公交车辆的接近、到达、间隔信息，提高公交优先服务质量。对于单体运营公交车辆，通过智能调控车辆运行，可以减少车辆频繁的加速、减速频率，以及在路口、车站的等待时间，从而减少能源消耗。对于公交车队，通过区域控制、车队运行控制及移动授权，可以整体提高车辆旅行速度。

综上所述，本公开的智能公交控制中心运营调度调控系统，通过实时采集车辆位置、速度，路口信号灯状态等信息，以路口灯控绿波计划行车为向导，以智能调整车辆运行计划为基础，采用移动授权的方式保证目标车辆的运行安全，实施控制中心主动调控公交专用道路的车辆运行，达到疏解专用道路内各区段公交车辆的运行流量，提高旅行速度和车辆使用效率，以及节约能源的效果。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种智能公交控制中心运营调度调控系统，其特征在于，包括：

调控设备、交通管理中心接口设备和信息传输设备，所述交通管理中心接口设备和信息传输设备均与所述调控设备连接；以及

车载设备，配置在车辆上，与所述信息传输设备连接；

其中，所述调控设备通过所述信息传输设备与所述车载设备进行信息交换；

所述调控设备通过所述信息传输设备向所述车载设备发送控制指令，所述车载设备接收并显示所述调控设备发送的控制指令；

所述调控设备通过所述交通管理中心接口设备与交通管理中心进行信息交换。

2.根据权利要求1所述的调控系统，其特征在于，所述调控设备包括：

分析计算装置，接收所述车载设备传输的信息，基于所述车载设备传输的信息生成车辆运行实迹；

提示装置，当所述车辆运行实迹与车辆运行计划之间的差异超过预设阈值时，所述提示装置发出提示预警，显示差异信息以及建议的车辆运行速度；以及

调控装置，基于提示预警信息，对所述车辆运行计划进行调整，将调整后的车辆运行计划通过信息传输设备发送至所述车载设备。

3.根据权利要求1所述的调控系统，其特征在于，所述调控设备通过所述交通管理中心接口设备与交通管理中心进行信息交换的方式包括：

所述调控设备通过所述交通管理中心接口设备向交通管理中心发出信息交换请求，交通管理中心收到所述信息交换请求后，将相关信息发送给所述调控设备。

4.根据权利要求1或3所述的调控系统，其特征在于，

所述调控设备与交通管理中心进行交换的信息包括：信号灯状态信息；

当车辆接近路口信号灯时，所述调控设备根据所述信号灯状态信息，以及采集的车辆信息，给出建议的车辆运行速度。

5.根据权利要求4所述的调控系统，其特征在于，

所述建议的车辆运行速度是能够使车辆安全通过路口的速度；或者

所述建议的车辆运行速度是能够使车辆逐渐减速至路口等待的速度，此时，所述调控设备同时给出车辆将要等待的时间。

6.根据权利要求1或3所述的调控系统，其特征在于，

所述调控设备与交通管理中心进行交换的信息包括：信号灯状态信息；

当车辆接近路口信号灯时，所述调控设备根据所述信号灯状态信息，以及采集的车辆信息，通过所述交通管理中心接口设备向交通管理中心发出路权优先请求信息，在得到优先路权确认后，所述调控设备给出建议的车辆运行速度；

所述建议的车辆运行速度是能够使车辆安全通过路口的速度。

7.根据权利要求1所述的调控系统，其特征在于，

所述调控设备与所述车载设备进行交换的信息包括：车辆到站时刻、车辆出站时刻、车辆所在位置、区间运行时间、客流量信息和当前时刻车速信息；

所述调控设备根据车辆运行计划向所述车载设备发送控制指令。

8.根据权利要求1或7所述的调控系统，其特征在于，

所述调控设备根据车辆信息、客流量信息和车辆运行线路制定车辆运行计划；

所述调控设备通过所述信息传输设备将所述车辆运行计划传输至所述车载设备。

9.根据权利要求1或2所述的调控系统，其特征在于，所述信息传输设备采用公网或者建立专用网络来进行信息的传输。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的调控系统，其特征在于，

所述调控设备包括：计算机服务器、计算机终端和网络通信设备；

所述交通管理中心接口设备包括：计算机服务器和网络通信设备；

所述信息传输设备包括：公网或自组网的无线通信设备；

所述车载设备包括：能够实现信息显示、车辆精确定位和公网或自组网无线通信的终端设备；

所述分析计算装置包括：计算机服务器；

所述提示装置包括：具备数据显示和/或语音功能的设备；

所述调控装置包括：计算机服务器。