CN114554412A - 一种基于动态站点的公交车信息传输系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于动态站点的公交车信息传输系统及其方法，通过公交车车载系统终端、手持移动设备终端、服务器终端彼此之间的通信，借助于蓝牙RSSI值、存储的道路精细地图、车载微基站等实现精细定位导航和站点动态规划，提高了定制公交的适用性和用户体验感。

Description

一种基于动态站点的公交车信息传输系统及其方法

技术领域

本发明涉及定制公交无线通信技术领域，具体涉及一种基于动态站点的公交车信息传输系统及其方法。

背景技术

随着城市机动化水平的不断提高，城市交通拥堵严重、环境污染加剧，从而引发了一系列社会问题，对城市交通发展造成了很大的影响。为了缓解这些问题，公交优先发展战略成为了社会的共识。当前，国内定制公交发展迅速，如何有效开展定制公交运营，吸引更多的私家车用户转为定制公交出行，促进城市定制公交的可持续发展已成为研究的热点。乘客选择定制公交出行的重要因素是可以就近上车、无需换乘、实现“门到门”服务。定制公交线路的规划设计在整个定制公交系统中起到了重要的作用。大多数学者在规划路线之前假定涉及到的乘客需求、服务时间等信息是确定的，但是在实际生活中，由于道路拥挤、车辆故障、乘客个人等因素，导致乘客的需求、车辆行驶时间、车辆服务时间等参数具有随机性，并不能达到理想的定时、定点乘车要求。如何将这种随机性与实时定制公交服务模式相结合，设计出更合理、更有效的定制公交线路具有亟需和必要性；此外，现有的定制公交一般采用按月预定的方式，并非实时定制，极大的限制了定制公交的推广。现有的动态站点无法实现精细化定位，导致用户乘车不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于动态站点的公交车信息传输系统及其方法，目的在于实现定制公交车站点的动态调整、动态定制，以及实现精细化定位，以更好地为乘客提供低成本、低耗时、个性化的出行信息服务。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种基于动态站点的公交车信息传输系统，其包括至少一个公交车车载系统终端、至少一个手持移动设备终端、至少一个服务器终端和通信网络，其中，公交车车载系统终端、手持移动设备终端、服务器终端彼此之间通过通信网络实现通信，服务器终端用于根据公交车车载系统终端、手持移动设备终端的运行状态为公交车提供行车引导；公交车车载系统终端上至少设置有一个微基站、车载无线网络通信模块、中央处理模块、存储单元和上车确认模块，手持移动设备终端至少包括无线网络通信模块、上车分析处理模块、蓝牙或热点模块以及智能提醒模块，存储单元中存储有道路精细地图用于实现精细导航，服务器终端能够根据获取的待乘车用户的蓝牙或热点信号RSSI值实现待乘车用户端的精确定位导航。

优选的，本发明还提供一种基于动态站点的公交车信息传输系统的信息传输方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1、手持移动设备终端用户根据自身需求在定制公交预约系统中录入出行基本信息资料；

步骤S2、服务器终端根据用户录入的出行基本信息资料，并考虑公交线网密度、城市道路拥堵状况、区域人口分布状况、运营成本，调用地图资料，确定若干初始定制公交路线，之后利用DBSCAN等聚类算法在初始定制公交路线上以标志性建筑为参考确定初始预测临停站点；

步骤S3、服务器终端将所确定的若干初始定制公交路线、初始预测临停站点及预计对应上车时刻通过通信网络展示在定制公交预约系统中，手持移动设备终端用户根据所展示的若干初始定制公交路线和初始预测临停站点，择优选取乘车路线；

步骤S4、运营商根据用户择优选取乘车路线的情况剔除不满足发车要求的路线，并通过服务器终端提前至少一天通知相应用户路线情况；

步骤S5、运营商对满足发车要求的路线组织待出行车辆，服务器终端将所组织的车辆基本信息上传定制公交预约系统，手持移动设备终端的所有待乘车用户均能够根据定制公交预约系统实时掌握车辆情况，同时服务器终端继续接受手持移动设备终端用户进行公交定制；

步骤S6、车辆准备出站时，服务器终端不再接受手持移动设备终端用户向靠近起始站点的第一个初始预测临停站点进行公交定制，但第二个初始预测临停站点之后的所有初始预测临停站点继续接受手持移动设备终端用户进行公交定制；此时，服务器终端根据公交定制的情况以第一个初始预测临停站点为基准结合该第一个初始预测临停站点附近公交定制用户的分布情况重新规划临停站点，将其作为第一个实际临停站点，并向对应的待乘车用户发送上车提醒指令，包括具体的上车位置和时间；

步骤S7、车辆出站后，服务器终端根据实时获取的第一个实际临停站点的待乘车用户的GPS或AGPS定位信息以最靠近第一个实际临停站点为原则，选取一个手持移动设备终端作为旗手，即，将该手持移动设备终端标记为旗帜形式展示在公交预约系统的地图显示界面中，同时，服务器终端向所述第一个实际临停站点的所有待乘车用户的手持移动设备终端发送数据指令，自动开启其蓝牙或热点模块，服务器终端向旗手发送原地等待指令，并通过其智能提醒模块对相应用户进行提醒，待旗手停止移动后，其余手持移动设备终端均搜寻旗手的蓝牙或热点信号RSSI值，服务器终端获取以上RSSI值，并计算所述其余手持移动设备终端与旗手之间的距离d和位置信息坐标，服务器终端将所述其余手持移动设备终端与旗手的GPS或AGPS导航距离D与以上距离d进行比较，若D>d，则在定制公交预约系统的地图中切换为根据以上RSSI值计算得到的距离d和位置信息坐标来对对应手持移动设备终端进行引导，若D<d或者未检测到以上RSSI值，则说明距离过远，继续采用GPS或AGPS定位信息对对应手持移动设备终端进行引导；

S8、当车辆行驶至所述第一个实际临停站点附近500米左右范围内时，由于定制公交车上安装有公交车车载系统终端，其上至少设置有微基站、车载无线网络通信模块、中央处理模块、存储单元和上车确认模块，手持移动设备终端包括无线网络通信模块、上车分析处理模块、蓝牙或热点模块以及智能提醒模块，公交车车载系统终端能够通过车载无线网络通信模块与待乘车用户的手持移动设备终端的无线网络通信模块建立起直接的通信连接，此时，公交车车载系统终端的中央处理模块能够调用其存储单元中存储的道路精细地图确定旗手的位置以及还未到达旗手所在位置的其它待乘车用户的手持移动设备终端的位置，并利用存储单元中存储的道路精细地图以及GPS、AGPS或蓝牙定位信息对还未到达旗手所在位置的其它待乘车用户进行精细引导；车辆到达第一个实际临停站点前，服务器终端根据预计到站时间情况以第二个初始预测临停站点为基准结合该第二个初始预测临停站点附近公交定制用户的分布情况重新规划临停站点，将其作为第二个实际临停站点并向对应的待乘车用户发送上车提醒指令，包括具体的上车位置和时间；

步骤S9、定制公交车辆到达旗手所在的临停位置后，此时，若公交车车载系统终端的上车确认模块确认所有乘车用户已上车，则启动车辆前往下一站，否则，利用存储单元中存储的道路精细地图以及GPS、AGPS或蓝牙定位信息对还未到达的乘车用户进行预判，若其能够在5～10分钟达到目前停车地点，则停车等待，否则，则向其发送换车提醒，启动车辆前往下一站；行车期间根据用户的下车需求，由公交车车载系统终端的中央处理模块根据其存储单元存储的道路精细地图制定精细下车临停站点；

步骤S10、以此类推，完成剩余公交路线的行驶。

本发明的有益效果在于：

1、在上一站点进站前即对下一站点进行站点动态规划，为乘车用户提供了足够的公交定制的时间；在上一站点进站前对下一站点待乘车用户发送上车提醒指令，上车位置和时间更为准确（每一站的上车时间是公交车到达上一站前根据具体情况而预算出来的，准点率更高，避免用户长时间等待，而由于根据公交预约系统能够实时掌握车辆情况，后面的站点就能够根据车辆情况调整出行时间计划）；

2、在手持移动设备终端利用标记旗手和蓝牙或热点RSSI值来实现站点附近乘客的精确定位导航，便于乘车用户聚集在一起，提高乘车效率；

3、公交车上设置4G微基站，能够确保站点附近的待乘车用户处于联网状态，确保偏僻地区的定制公交的体验感，且通过公交车上存储的道路精细地图，能够提高导航准确率，方便乘客出行。

附图说明

图1是本发明的实施方式的公交车信息传输系统的部分配置图；

图2是本发明的实施方式的车载系统终端和手持移动设备终端的信息交互示意图；

图3为本发明的实施方式的公交车站点分布示意图；

图中，1-公交车车载系统终端，2-手持移动设备终端，3-服务器终端，201-第一个用户的手持移动设备终端，20N-第N个用户的手持移动设备终端，4-起始站点，5-初始预测临停站点，6-实际临停站点，7-规划公交路线轨迹，8-终点站。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的基于动态站点的公交车信息传输系统及其方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

一种基于动态站点的公交车信息传输系统，包括至少一个公交车车载系统终端1、至少一个手持移动设备终端2、至少一个服务器终端3和通信网络，其中，公交车车载系统终端1、手持移动设备终端2、服务器终端3彼此之间通过通信网络实现通信，服务器终端3用于根据公交车车载系统终端1、手持移动设备终端2的运行状态为公交车提供行车引导。

优选的，公交车车载系统终端1上至少设置有一个微基站、车载无线网络通信模块、中央处理模块、存储单元和上车确认模块，手持移动设备终端至少包括无线网络通信模块、上车分析处理模块、蓝牙或热点模块以及智能提醒模块，所述微基站优选的采用为4G微基站（从覆盖范围和速度考虑），存储单元中存储有道路精细地图用于实现精细导航（只需对应公交线路的道路精细地图即可），服务器终端能够根据获取的待乘车用户的RSSI值实现待乘车用户端的精确定位导航。

作为一个优选的实施方案，本发明还进一步提供一种基于动态站点的公交车信息传输系统的信息传输方法，其包括以下步骤：

步骤S1、手持移动设备终端用户根据自身需求在定制公交预约系统中录入出行基本信息资料，包括用户注册身份信息（姓名、身份证号码、联系电话号码等）、预计出行时间、初始位置、目的地、期望到达目的地的时刻、步行距离参数和等待时长参数，其中，步行距离参数包括最大步行距离、不同步行距离下的出行意愿，等待时长参数包括最大等待时长、不同等待时长下的出行意愿，所述的出行意愿通过用户打分获得；

步骤S2、服务器终端根据用户录入的出行基本信息资料，并考虑公交线网密度、城市道路拥堵状况、区域人口分布状况、运营成本，调用地图资料（高德地图或百度地图），确定若干初始定制公交路线（包括确定起始站点4、终点站8和规划公交路线轨迹7），之后利用DBSCAN等聚类算法，并在初始定制公交路线上以标志性建筑（例如传统的公交站台、马路旁店铺等）为参考确定初始预测临停站点5；

步骤S3、服务器终端将所确定的若干初始定制公交路线、初始预测临停站点及预计对应上车时刻通过通信网络展示在定制公交预约系统中，手持移动设备终端用户根据所展示的若干初始定制公交路线和初始预测临停站点，择优选取乘车路线；

步骤S4、运营商根据用户择优选取乘车路线的情况剔除不满足发车要求的路线，并通过服务器终端提前至少一天通知相应用户路线情况，即，对于不满足发车要求的路线，通知对应用户改换其它路线或交通出行方式，对于满足发车要求的路线，则通知对应用户预计出行时间和地点；其中，满足发车要求是指能够达到满载率的50%即可；

步骤S5、运营商对满足发车要求的路线组织待出行车辆，服务器终端将所组织的车辆基本信息（包括车辆类型、车牌号、车载系统终端编码等）上传定制公交预约系统，手持移动设备终端的所有待乘车用户均能够根据定制公交预约系统实时掌握车辆情况，同时服务器终端继续接受手持移动设备终端用户进行公交定制；

步骤S6、车辆准备出站时（例如出站前10～30分钟），服务器终端不再接受手持移动设备终端用户向靠近起始站点的第一个初始预测临停站点5进行公交定制，但第二个初始预测临停站点5之后的所有初始预测临停站点继续接受手持移动设备终端用户进行公交定制；此时，服务器终端根据公交定制的情况以第一个初始预测临停站点为基准结合该第一个初始预测临停站点附近公交定制用户的分布情况重新规划临停站点，将其作为第一个实际临停站点6，并向对应的待乘车用户发送上车提醒指令（如通过短信等），包括具体的上车位置和时间（大部分情况下，此时，定制在第一个初始预测临停站点上车的大部分待乘车用户已经按照先前预计的出行时间到达预定地点附近，因此，往往初始预测临停站点与实际临停站点重合，但也有很多情况是大部分人未到达预定地点附近，此时进行重新规划，能够减少大部分人的出行距离，更能满足实际需求）；

步骤S7、车辆出站后，服务器终端根据实时获取的第一个实际临停站点6的待乘车用户的GPS或AGPS定位信息以最靠近第一个实际临停站点为原则，选取一个手持移动设备终端作为旗手，即，将该手持移动设备终端标记为旗帜形式展示在公交预约系统的地图显示界面中，同时，服务器终端向所述第一个实际临停站点的所有待乘车用户的手持移动设备终端发送数据指令，自动开启其蓝牙或热点模块，服务器终端向旗手发送原地等待指令，并通过其智能提醒模块对相应用户进行提醒，待旗手停止移动后（若旗手距离第一个实际临停站点过远，也可不停止移动，继续向第一个实际临停站点移动即可），其余手持移动设备终端均搜寻旗手的蓝牙或热点信号RSSI值，服务器终端获取以上RSSI值，并计算所述其余手持移动设备终端与旗手之间的距离d和位置信息坐标，服务器终端将所述其余手持移动设备终端与旗手的GPS或AGPS导航距离D与以上距离d进行比较，若D>d，则在定制公交预约系统的地图中切换为根据以上RSSI值计算得到的距离d和位置信息坐标来对对应手持移动设备终端进行引导，若D<d或者未检测到以上RSSI值，则说明距离过远，继续采用GPS或AGPS定位信息对对应手持移动设备终端进行引导；

S8、当车辆行驶至所述第一个实际临停站点附近500米左右范围内时，由于定制公交车上安装有公交车车载系统终端1，其上至少设置有微基站（优选的为4G微基站，覆盖范围能达到800-1000米）、车载无线网络通信模块、中央处理模块、存储单元和上车确认模块，手持移动设备终端包括无线网络通信模块、上车分析处理模块、蓝牙或热点模块以及智能提醒模块，公交车车载系统终端1能够通过车载无线网络通信模块与待乘车用户的手持移动设备终端的无线网络通信模块建立起直接的通信连接，此时，公交车车载系统终端1的中央处理模块能够调用其存储单元中存储的道路精细地图确定旗手的位置以及还未到达旗手所在位置的其它待乘车用户的手持移动设备终端的位置，并利用存储单元中存储的道路精细地图以及GPS、AGPS或蓝牙定位信息对还未到达旗手所在位置的其它待乘车用户进行精细引导；车辆到达第一个实际临停站点6前，服务器终端根据预计到站时间情况以第二个初始预测临停站点为基准结合该第二个初始预测临停站点附近公交定制用户的分布情况重新规划临停站点，将其作为第二个实际临停站点6并向对应的待乘车用户发送上车提醒指令；

步骤S9、定制公交车辆到达旗手所在的临停位置后，此时，若公交车车载系统终端1的上车确认模块确认所有乘车用户已上车，则启动车辆前往下一站，否则，利用存储单元中存储的道路精细地图以及GPS、AGPS或蓝牙定位信息对还未到达的乘车用户进行预判，若其能够在5～10分钟达到目前停车地点，则停车等待，否则，则向其发送换车提醒，启动车辆前往下一站；行车期间根据用户的下车需求，由公交车车载系统终端1的中央处理模块根据其存储单元存储的道路精细地图制定精细下车临停站点；

步骤S10、以此类推，完成剩余路线的行驶。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神做举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (2)

1.一种基于动态站点的公交车信息传输系统，其特征在于，其包括至少一个公交车车载系统终端、至少一个手持移动设备终端、至少一个服务器终端和通信网络，其中，公交车车载系统终端、手持移动设备终端、服务器终端彼此之间通过通信网络实现通信，服务器终端用于根据公交车车载系统终端、手持移动设备终端的运行状态为公交车提供行车引导；公交车车载系统终端上至少设置有一个微基站、车载无线网络通信模块、中央处理模块、存储单元和上车确认模块，手持移动设备终端至少包括无线网络通信模块、上车分析处理模块、蓝牙或热点模块以及智能提醒模块，存储单元中存储有待行驶路线的道路精细地图用于实现精细导航，服务器终端能够根据获取的待乘车用户的蓝牙或热点信号RSSI值实现待乘车用户端的精确定位导航。

2.一种基于动态站点的公交车信息传输系统的信息传输方法，该方法采用权利要求1所述的基于动态站点的公交车信息传输系统，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤S1、手持移动设备终端用户根据自身需求在定制公交预约系统中录入出行基本信息资料；

步骤S2、服务器终端根据用户录入的出行基本信息资料，并考虑公交线网密度、城市道路拥堵状况、区域人口分布状况、运营成本，调用地图资料，确定若干初始定制公交路线，之后利用DBSCAN聚类算法在初始定制公交路线上以标志性建筑为参考确定初始预测临停站点；

步骤S3、服务器终端将所确定的若干初始定制公交路线、初始预测临停站点及预计对应上车时刻通过通信网络展示在定制公交预约系统中，手持移动设备终端用户根据所展示的若干初始定制公交路线和初始预测临停站点，择优选取乘车路线；

步骤S4、运营商根据用户择优选取乘车路线的情况剔除不满足发车要求的路线，并通过服务器终端提前至少一天通知相应用户路线情况；

步骤S5、运营商对满足发车要求的路线组织待出行车辆，服务器终端将所组织的车辆的基本信息上传定制公交预约系统，手持移动设备终端的所有待乘车用户均能够根据定制公交预约系统实时掌握车辆情况，同时服务器终端继续接受手持移动设备终端用户进行公交定制；

步骤S6、车辆准备出站时，服务器终端不再接受手持移动设备终端用户向靠近起始站点的第一个初始预测临停站点进行公交定制，但第二个初始预测临停站点之后的所有初始预测临停站点继续接受手持移动设备终端用户进行公交定制；此时，服务器终端根据公交定制的情况以第一个初始预测临停站点为基准结合该第一个初始预测临停站点附近公交定制用户的分布情况重新规划临停站点，将其作为第一个实际临停站点，并向对应的待乘车用户发送上车提醒指令，包括具体的上车位置和时间；

步骤S7、车辆出站后，服务器终端根据实时获取的第一个实际临停站点的待乘车用户的GPS或AGPS定位信息以最靠近第一个实际临停站点为原则，选取一个手持移动设备终端作为旗手，即，将该手持移动设备终端标记为旗帜形式展示在公交预约系统的地图显示界面中，同时，服务器终端向所述第一个实际临停站点的所有待乘车用户的手持移动设备终端发送数据指令，自动开启其蓝牙或热点模块，服务器终端向旗手发送原地等待指令，并通过其智能提醒模块对相应用户进行提醒，待旗手停止移动后，其余手持移动设备终端均搜寻旗手的蓝牙或热点信号RSSI值，服务器终端获取以上RSSI值，并计算所述其余手持移动设备终端与旗手之间的距离d和位置信息坐标，服务器终端将所述其余手持移动设备终端与旗手的GPS或AGPS导航距离D与以上距离d进行比较，若D>d，则在定制公交预约系统的地图中切换为根据以上RSSI值计算得到的距离d和位置信息坐标来对对应手持移动设备终端进行引导，若D<d或者未检测到以上RSSI值，则说明距离过远，继续采用GPS或AGPS定位信息对对应手持移动设备终端进行引导；

S8、当车辆行驶至所述第一个实际临停站点附近500米范围内时，由于定制公交车上安装有公交车车载系统终端，公交车车载系统终端能够通过车载无线网络通信模块与待乘车用户的手持移动设备终端的无线网络通信模块建立起直接的通信连接，此时，公交车车载系统终端的中央处理模块能够调用其存储单元中存储的道路精细地图确定旗手的位置以及还未到达旗手所在位置的其它待乘车用户的手持移动设备终端的位置，并利用存储单元中存储的道路精细地图以及GPS、AGPS或蓝牙定位信息对还未到达旗手所在位置的其它待乘车用户进行精细引导；车辆到达第一个实际临停站点前，服务器终端根据预计到站时间情况以第二个初始预测临停站点为基准结合该第二个初始预测临停站点附近公交定制用户的分布情况重新规划临停站点，将其作为第二个实际临停站点并向对应的待乘车用户发送上车提醒指令，包括具体的上车位置和时间；

步骤S9、定制公交车辆到达旗手所在的临停位置后，此时，若公交车车载系统终端的上车确认模块确认所有乘车用户已上车，则启动车辆前往下一站，否则，利用存储单元中存储的道路精细地图以及GPS、AGPS或蓝牙定位信息对还未到达的乘车用户进行预判，若其能够在5～10分钟内达到目前停车地点，则停车等待，否则，向其发送换车提醒，启动车辆前往下一站；行车期间根据用户的下车需求，由公交车车载系统终端的中央处理模块根据其存储单元存储的道路精细地图制定精细下车临停站点；

步骤S10、以此类推，完成剩余公交路线的行驶。

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