CN112288248A - 一种车辆路谱采集平台、车辆运营调度系统及调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆路谱采集平台、车辆运营调度系统及调度方法，其中车辆路谱采集平台包括，数据采集模块、云数据存储模块、云数据处理模块、云平台网站；数据采集模块和云数据存储模块相连，云数据处理模块和云平台网站与云数据存储模块相连；车辆运营调度系统包括中控台、前门摄像单元和后门摄像头，车辆运营调度系统用于车辆的调度；前门摄像单元和后门摄像头与中控台相连，中控台与云数据处理模块相连；前门摄像单元还与数据采集模块相连。本发明中通过车辆运营调度系统实现对路谱采集的同时，并根据运营计划对公共交通工具、运营人员和场地进行调度分配，变单纯人工现场调度为动态监控，实时调度，区域调度，实现资源的最优化配置。

Description

一种车辆路谱采集平台、车辆运营调度系统及调度方法

技术领域

本发明涉及智能汽车领域，尤其是公共汽车交通管理技术领域，具体涉及一种车辆路谱采集平台、车辆运营调度系统及调度方法。

背景技术

随着汽车行业的迅速发展，我国已经成为世界汽车工业生产大国，走过了仿制、技术引进及加工生产阶段，已进入自主研发、自主创新的新阶段。在自主研发阶段的汽车工程领域中，路面数据作为车辆的主要外部激励源，是非常重要的。因此准确获取某个地区的道路路面平整度和路面能量分布的总体概况就显得非常重要，因为只有准确的获得和掌握某个地区的道路路面的平整度情况和路面空间频率的能量分布，车辆设计开发人员才能有针对性的设计和开发车辆，才能准确的了解开发车辆的性能是否满足在该路该地区的道路上长期行驶。

通常情况下获得路面数据的传统方法是：试验场路谱采集，并对采集数据进行处理和分析，但是，该方法受限于路谱采集试验和试验样车，不便于在试验早期获得载荷信息对设计方案进行评估，且样车状态变化造成的反复试验，造成资金消耗大，时间浪费多。

公交系统具有运载量大、运送效率高、能源消耗低、相对污染少、运输成本低等项优点。因此，要解决大、中城市目前普遍存在的交通拥挤、交通事故频繁和环境污染等问题，应特别重视优先发展城市公共交通。它已经被世界各国公认为解决大中城市交通问题的最佳策略，是城市交通可持续发展的必由之路。

而现实中，许多城市公共交通存在着协调不力、服务下降、信息化服务基本上是空白、运营调度方式比较原始落后等潜在的事实。由于多种原因致使很多公交车辆运营速度不断下降，公交承担运量不断减退；特别是早高峰时期，如果不能根据客流量情况合理的安排公交车的数量，往往会造成公交车严重超载的情况发生；如果严重超员，则极易造成轮胎负荷过重、变形过大而引发爆胎、突然偏驶、制动失灵、翻车等事故。严重危及群众生命和财产安全，诱发了大量的道路交通事故，造成了巨大的损失。而且同样的路段特别是随着节假日的到来时，不同时期道路的客流量不同，如果不能及时有效的发现客流量的增多，往往使乘车难成为城市痼疾。这无疑加剧了交通需求的不断增加与公共交通发展相对滞后的矛盾。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种车辆路谱采集平台、车辆运营调度系统及调度方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提出了一种车辆路谱采集平台，包括：数据采集模块、云数据存储模块、云数据处理模块、云平台网站；

所述数据采集模块用于采集车辆的位置、速度、客流量信息，同时采集道路的坡度、天气信息，所述数据采集模块与所述云数据存储模块相连；

所述云数据存储模块由文件服务器与数据库组成，所述云数据存储模块与所述云数据处理模块相连；

所述云数据处理模块用于对所述云数据存储模块内的信息进行查询、统计与分析；所述云数据处理模块还设置有一种车辆运营调度系统，所述车辆运营调度系统用于车辆的调度；

所述云平台网站提供WEB端页面，供操作者查看所述云数据存储模块的内容，所述云平台网站和所述云数据存储模块相连。

优选的，一种车辆运营调度系统，包括中控台、前门摄像单元和后门摄像头；

所述前门摄像单元包括，与汽车固定连接的安装底座，所述安装底座上端连接有第一旋转支柱，所述第一旋转支柱上端连接有第二旋转支柱，所述第二旋转支柱固定连接有支撑架，所述支撑架内设置有前门手机；所述第一旋转支柱和所述第二旋转支柱内置电机，所述第一旋转支柱和所述第二旋转支柱与所述中控台相连；

所述中控台用于控制所述第一旋转支柱和所述第二旋转支柱的转动，所述中控台与所述云数据处理模块相连；所述中控台还与开门按钮和关门按钮相连；

所述后门摄像头与所述中控台相连。

优选的，所述前门手机还与所述数据采集模块相连；所述前门手机内的GPS用于采集车辆的位置和速度信息；所述前门手机内的手机陀螺仪用于采集道路的坡度信息；所述前门手机内的摄像头用于采集车辆的客流量信息。

一种车辆运营调度系统，包括中控台、前门摄像单元和后门摄像头；

所述前门摄像单元包括，与汽车固定连接的安装底座，所述安装底座上端连接有第一旋转支柱，所述第一旋转支柱上端连接有第二旋转支柱，所述第二旋转支柱固定连接有支撑架，所述支撑架内设置有前门手机；所述第一旋转支柱和所述第二旋转支柱内置电机，所述第一旋转支柱和所述第二旋转支柱与所述中控台相连；

所述中控台用于控制所述第一旋转支柱和所述第二旋转支柱的转动，所述中控台与所述云数据处理模块相连；所述中控台还与开门按钮和关门按钮相连；

所述后门摄像头与所述中控台相连。

优选的，所述第二旋转支柱通过所述旋转球连接有所述支撑架，所述旋转球用于使所述支撑架相对所述第二旋转支柱转动。

本发明还提出了一种调度方法，采用上述的一种车辆运营调度系统，包括以下步骤：

S1:当司机看到有乘客上车时，按下开门按钮，中控台控制开门，同时中控台控制第一旋转支柱和第二旋转支柱转动到指定位置，使前门手机的摄像头对准前门上车人员；

S2：中控台控制前门手机和后门摄像头开始工作，前门手机对上车人员拍摄并传递相应的图片给中控台，同时后门摄像头对下车人员拍摄并传递相应的图片给中控台；

S3：乘客上下车完成后，司机按下关门按钮，控制台控制关门，同时中控台控制第一旋转支柱和第二旋转支柱转动到指定位置，使前门手机的摄像头对准汽车前方的道路，中控台控制前门手机开始工作，前门手机对道路进行拍摄并传递相应的图片给中控台，此时，中控台控制后门摄像头停止工作。

优选的，所述中控台还以时间轴为基准对各时间段客流量进行统计分析，并根据客流量统计分析结果生成新的车辆线路运营计划，并将新的车辆线路运营计划传递给所述云平台网站，操作者根据该运营计划对车辆、运营人员和场地进行调度分配。

优选的，所述根据客流量统计分析结果生成新的车辆线路运营计划包括：根据客流量统计分析数据计算出各条线路的满载率，再根据所述满载率优化车辆配置数量和发车间隔，合理规划线路

优选的，根据客流量统计分析数据包括：

在T₁-T₂时间段和节假日，客流量高，中控台控制器车辆数量增多，发车间隔变短；

在T₃-T₄时间段和非节假日时，客流量少，中控台控制器车辆数量减少，发车间隔变长。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明提出的车辆路谱采集平台成本相对更低、性能更加优化、资源利用率更大，通过车辆运营调度系统实现路谱信息的采集，设置的云数据存储模块和云平台网站相配合的方式，通过云平台网站可以实时反映路况信息，供管理人员进行访问，查看分析的结果，对后续的研发、生产、销售、售后等环节提供数据支持。

2.本发明提出的车辆运营调度系统将采集到的数据与大数据相结合，通过大数据分析得出路况的实际情况，分析出路途中的客流量，并且在天气或者路况等原因的影响下，变单纯人工现场调度为动态监控，对车辆、人力、场站等生产资源实现最优化配置，从而实现均匀合理的行车间隔，缩短车辆停站时间。

3.本发明提出的车辆运营调度系统改变了现行的人工运营管理和调度模式，同时根据天气或者路况情况实现多线路集中调度或区域调度，提高了车辆调度人员的工作效率，降低车场调度和管理人员配置数量，提高车辆发车准点率，提高车辆运营安全水平。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明整体控制流程图；

图2是本发明车辆运营调度系统装置立体图(省略车厢)；

图3是本发明车辆运营调度系统装置主视图；

图4是本发明图1中前门手机结构示意图(朝前检测路况状态下)；

图5是本发明图1中前门手机结构示意图(对准车门状态下)；

图6是本发明图1中前门手机结构示意图；

图7是本发明车辆运营调度系统调度示意图；

图8是本发明车辆运营调度系统车载控制流程图；

图9是本发明车辆运营调度系统后台控制流程图。

附图标记说明:

1前门摄像单元；2前门；3中控台；4；后门摄像头；5前门手机；

601安装底座；602第一旋转支柱；603第二旋转支柱；604旋转球；605支撑架。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1-3所示，本实施例提出了一种车辆路谱采集平台，包括：数据采集模块、云数据存储模块、云数据处理模块、云平台网站；

数据采集模块用于采集车辆的位置、速度、客流量信息，同时采集道路的坡度、天气信息，数据采集模块与云数据存储模块相连；

汽车固定连接有前门摄像单元1，前门摄像单元1内包含有前门手机5，前门手机5与数据采集模块相连；前门手机5内的GPS用于采集车辆的位置和速度信息；前门手机5内的手机陀螺仪用于采集道路的坡度信息；前门手机5内的摄像头用于采集车辆的客流量信息。

云数据存储模块由文件服务器与数据库组成，云数据存储模块与云数据处理模块相连；通过将上传到文件服务器的文件数据、视频文件等，通过数据解析、分析，存储到数据库中，以供数据分析平台进行查询、统计与分析。

云数据处理模块用于对云数据存储模块内的信息进行查询、统计与分析；主要负责对文件数据进行解析，以及引用AI深度学习技术进行图像分析，计算出车辆位置、坡度、速度信息、客流量、道路、天气、环境等信息，并将信息进行存储到数据库。

云平台网站提供WEB端页面，云平台网站，提供WEB端页面，供管理人员进行访问，查看分析的结果，同时提供对外访问接口，对现研发、生产、销售、售后等环节的提供数据共享；云平台网站和云数据存储模块相连；

数据作为系统所有流程的基础，按照Web系统层级划分，包含IaaS(基础设施即服务)数据存储和DaaS(数据即服务)数据接口两层。在这部分，将简要描述系统的数据如何存储、数据服务方式以及为保证数据安全，系统将提供哪些安全措施。

原始数据的存储方式：

首先，在系统中不仅需要保存通过Web接口上传的设备实时数据，还提供文件服务接口，以存储某一时间段内设备整体数据信息。因此，在数据存储层，存储的数据不仅有结构化的数据库还有非结构化的日志、告警、文件等非结构化数据，这些数据的存取效率、安全性将是接下来系统设计的重点。具体来说：

(1)数据库整体采用读写分离策略，保证数据安全及后期性能要求；

(2)数据按照不同车辆，创建车辆数据表，与用户表、数据信息表进行关联；

(3)原始数据(数据库、文本文件)通过DaaS层提供的接口对外提供数据服务，平台内部可直接使用，外部平台对接则需要在通过鉴权流程后方可使用，以保证平台基础数据安全；

(4)对中间件上传的文本格式的设备基础数据，采用文件服务器进行存储；

(5)在文件系统中，可按照时间、文件大小等维度对原始文件进行打包、存档；

(6)文件系统同样通过DaaS提供外部调用接口，按照配给权限进行调用、查看。

通过以上设计，可保证系统内部基础数据能有一个安全的存放环境，另外，通过数据接口的设计保证了数据在使用过程中的效率，即上层逻辑更多地关注业务，将数据的整合、拆分、联系功能剥离出来由接口层实现，这样的好处是：

(1)降低系统模块间耦合，保证业务流程的逻辑简洁；

(2)保护了基础数据的原子性与纯净，更通过一系列的安全措施保证了基础数据长期有效；

(3)系统层次结构更加清晰，提高了可维护性，便于后期系统维护、升级。

加密解密传输：

数据间交换使用https配合ssl和数字证书来保证传输和认证安全加密传输，不能使用明码裸奔在网络上。相关数据进行解密后再进入相应的功能模块。

车辆路谱采集平台针对不同类型和需求的数据提供了多维度的数据存储方案。

主要分为三类数据：

业务数据：存储各系统业务领域数据，业务需求有强结构化要求，固采用MySQL关系型数据库作为存储方案；

系统配置数据：存储各系统配置信息，有强结构化与一致性的要求，固采用MySQL关系型数据库作为存储方案；

海量路谱数据：存储在运行过程中周期性采集的路谱数据，数据格式要支持动态扩展，更主要的特性是数据量巨大，固采用大数据平台的HBase作为存储方案。

云网站服务端采用“前后端分离”方式，以WEB网页的形式发布。与前端网页和移动端APP采用RESTfulWEBAPI的形式数据交互，和传统的基于SOAP协议的WebService相比，HTTP+JSON提供了更轻量化的解决方案，更适用于移动APP的应用场景。

实施例二

如图1-8所示，本实施例提出了一种车辆运营调度系统，包括中控台3、前门摄像单元1和后门摄像头4；车辆运营调度系统与云数据处理模块相连。

前门摄像单元1包括，与汽车的固定连接的安装底座601，安装底座601设置在汽车的前门2一侧，安装底座601上端转动连接有第一旋转支柱602，第一旋转支柱602上端转动连接有第二旋转支柱603，第二旋转支柱603转动连接有支撑架605，支撑架605和第二旋转支柱603连接处设置有旋转球604，旋转球604用于使支撑架605相对第二旋转支柱603转动，方便人工调整支撑架605的方向，支撑架605内设置有前门手机5。

第一旋转支柱602和第二旋转支柱603内置电机，第一旋转支柱602和第二旋转支柱603与中控台3相连；中控台3用于控制第一旋转支柱602和第二旋转支柱603的转动。

当检测路况时，前门手机5在中控台3的作用下，前门手机5的摄像头对准道路；当检测客流量时，前门手机5在中控台3的作用下，前门手机5的摄像头对准车门。中控台3与云数据处理模块相连；中控台3还与开门按钮和关门按钮相连。当司机按下开门按钮或者关门按钮后，中控台3控制汽车的开门和关门。

后门摄像头4与中控台3相连，后门摄像头4用于检测汽车后面的客流量。

前门手机5与数据采集模块相连；前门手机5内的GPS用于采集车辆的位置和速度信息；前门手机5内的手机陀螺仪用于采集道路的坡度信息；前门手机5内的摄像头用于采集车辆的客流量信息。数据采集模块通过外部接口获取天气信息，并将相应的信息传递给云数据存储模块和云数据处理模块，云数据处理模块将相应的天气信息分析后传递给云平台网站，云平台网站负责天气信息的展示。

本发明还提出了一种调度方法，采用上述的一种车辆运营调度系统，包括以下步骤：

S1:当司机看到有乘客上车时，按下开门按钮，中控台3控制开门，同时中控台3控制第一旋转支柱602和第二旋转支柱603转动到指定位置，使前门手机5的摄像头对准前门2上车人员；

S2：中控台3控制前门手机5和后门摄像头4开始工作，前门手机5对上车人员拍摄并传递相应的图片给中控台3，同时后门摄像头4对下车人员拍摄并传递相应的图片给中控台3；

S3：乘客上下车完成后，司机按下关门按钮，控制台3控制关门，同时中控台3控制第一旋转支柱602和第二旋转支柱603转动到指定位置，使前门手机5的摄像头对准汽车前方的道路，中控台3控制前门手机5开始工作，前门手机5对道路进行拍摄并传递相应的图片给中控台3，此时，中控台3控制后门摄像头4停止工作。

另外，中控台3还以时间轴为基准对各时间段客流量进行统计分析，并根据客流量统计分析结果生成新的车辆线路运营计划，并将新的车辆线路运营计划传递给所述云平台网站，操作者根据该运营计划对车辆、运营人员和场地进行调度分配。

根据客流量统计分析结果生成新的车辆线路运营计划包括：根据客流量统计分析数据计算出各条线路的满载率，再根据所述满载率优化车辆配置数量和发车间隔，合理规划线路。

根据客流量统计分析数据包括：

在T₁-T₂时间段和节假日，客流量高，中控台3控制器车辆数量增多，发车间隔变短；

在T₃-T₄时间段和非节假日时，客流量少，中控台3控制器车辆数量减少，发车间隔变长。

前门手机5以及后门摄像头4将路况、客流量、时段等信息反馈给中控台3。中控台3借由历史数据以及不断记录的新数据，分析出路途中的客流量，并且在天气或者路况等原因的影响下，及时调整车辆调度。合理利用资源，提高运输效率。

结合实施例一提出的一种车辆路谱采集平台，根据历史信息，例如在每日早上T₀点，行程中段都将有N₁个人上车，但是会有N₂个人下车，为了避免车辆满载而不能上人，所以在此时刻发车的车辆，车辆运营调度系统会提醒该车辆提前发车。既能减少车辆在车站的等待时间，亦可接上路途中段的乘客，达到接近满载或者满载，提高了运营效率。

在某些车辆行程中有学校或者工程等人员集中场所，非节假日时，这些地方对车辆需求较小，但是如果在节假日时，车辆运转不过来。所以车辆运营调度系统提前联系该路段车辆或者其余不忙路段车辆，将车辆调度到该场所，缓解运输压力。

在某些路段有行人乘车需求时，车辆应该提前或者增派车辆，但是由于天气或者路况等其余原因，根据历史信息，本来路途中将有N₃个人上车，但是人员由于天气或者路况等这些原因对乘车需求变小。此时车辆调度系统不再按照N₃个人进行调度，而是根据特殊天气进行延时发车或者减少运营车辆。

另外，管理人员可通过云平台网站进行查看路况、客流量、天气等情况，可以根据实际情况对车辆进行人工调度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种车辆路谱采集平台，其特征在于，包括：数据采集模块、云数据存储模块、云数据处理模块、云平台网站；

所述数据采集模块用于采集车辆的位置、速度、客流量信息，同时采集道路的坡度、天气信息，所述数据采集模块与所述云数据存储模块相连；

所述云数据存储模块由文件服务器与数据库组成，所述云数据存储模块与所述云数据处理模块相连；

所述云数据处理模块用于对所述云数据存储模块内的信息进行查询、统计与分析；所述云数据处理模块还设置有一种车辆运营调度系统，所述车辆运营调度系统用于车辆的调度；

所述云平台网站提供WEB端页面，供操作者查看所述云数据存储模块的内容，所述云平台网站和所述云数据存储模块相连。

2.根据权利要求1所述的一种车辆路谱采集平台，其特征在于，车辆运营调度系统包括中控台(3)、前门摄像单元(1)和后门摄像头(4)；

所述前门摄像单元(1)包括，与汽车固定连接的安装底座(601)，所述安装底座(601)上端连接有第一旋转支柱(602)，所述第一旋转支柱(602)上端连接有第二旋转支柱(603)，所述第二旋转支柱(603)固定连接有支撑架(605)，所述支撑架(605)内设置有前门手机(5)；所述第一旋转支柱(602)和所述第二旋转支柱(603)内置电机，所述第一旋转支柱(602)和所述第二旋转支柱(603)与所述中控台(3)相连；

所述中控台(3)用于控制所述第一旋转支柱(602)和所述第二旋转支柱(603)的转动，所述中控台(3)与所述云数据处理模块相连；所述中控台(3)还与开门按钮和关门按钮相连；

所述后门摄像头(4)与所述中控台(3)相连。

3.根据权利要求2所述的一种车辆路谱采集平台，其特征在于，所述前门手机(5)还与所述数据采集模块相连；所述前门手机(5)内的GPS用于采集车辆的位置和速度信息；所述前门手机(5)内的手机陀螺仪用于采集道路的坡度信息；所述前门手机(5)内的摄像头用于采集车辆的客流量信息。

4.一种车辆运营调度系统，包括中控台(3)、前门摄像单元(1)和后门摄像头(4)；

所述前门摄像单元(1)包括，与汽车固定连接的安装底座(601)，所述安装底座(601)上端连接有第一旋转支柱(602)，所述第一旋转支柱(602)上端连接有第二旋转支柱(603)，所述第二旋转支柱(603)固定连接有支撑架(605)，所述支撑架(605)内设置有前门手机(5)；所述第一旋转支柱(602)和所述第二旋转支柱(603)内置电机，所述第一旋转支柱(602)和所述第二旋转支柱(603)与所述中控台(3)相连；

所述中控台(3)用于控制所述第一旋转支柱(602)和所述第二旋转支柱(603)的转动，所述中控台(3)与所述云数据处理模块相连；所述中控台(3)还与开门按钮和关门按钮相连；

所述后门摄像头(4)与所述中控台(3)相连。

5.根据权利要求4所述的一种车辆运营调度系统，其特征在于，所述第二旋转支柱(603)通过所述旋转球(604)连接有所述支撑架(605)，所述旋转球(604)用于使所述支撑架(605)相对所述第二旋转支柱(603)转动。

6.一种调度方法，其特征在于，采用权利要求4所述的一种车辆运营调度系统，包括：

S1:当司机看到有乘客上车时，按下开门按钮，中控台(3)控制开门，同时中控台(3)控制第一旋转支柱(602)和第二旋转支柱(603)转动到指定位置，使前门手机(5)的摄像头对准前门上车人员；

S2：中控台(3)控制前门手机(5)和后门摄像头(4)开始工作，前门手机(5)对上车人员拍摄并传递相应的图片给中控台(3)，同时后门摄像头(4)对下车人员拍摄并传递相应的图片给中控台(3)；

S3：乘客上下车完成后，司机按下关门按钮，控制台(3)控制关门，同时中控台(3)控制第一旋转支柱(602)和第二旋转支柱(603)转动到指定位置，使前门手机(5)的摄像头对准汽车前方的道路，中控台(3)控制前门手机(5)开始工作，前门手机(5)对道路进行拍摄并传递相应的图片给中控台(3)，此时，中控台(3)控制后门摄像头(4)停止工作。

7.根据权利要求6所述的一种调度方法，其特征在于，所述中控台(3)还以时间轴为基准对各时间段客流量进行统计分析，并根据客流量统计分析结果生成新的车辆线路运营计划，并将新的车辆线路运营计划传递给所述云平台网站，操作者根据该运营计划对车辆、运营人员和场地进行调度分配。

8.根据权利要求7所述的一种调度方法，其特征在于，所述根据客流量统计分析结果生成新的车辆线路运营计划包括：根据客流量统计分析数据计算出各条线路的满载率，再根据所述满载率优化车辆配置数量和发车间隔，合理规划线路。

9.根据权利要求8所述的一种调度方法，其特征在于，根据客流量统计分析数据包括：

在T₁-T₂时间段和节假日，客流量高，中控台(3)控制器车辆数量增多，发车间隔变短；

在T₃-T₄时间段和非节假日时，客流量少，中控台(3)控制器车辆数量减少，发车间隔变长。

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