CN117095527A - 智慧巴士车站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种智慧巴士车站，涉及城市公共巴士服务技术领域，智慧巴士车站为简易型智慧巴士车站、通用型智慧巴士车站和/或换乘枢纽型智慧巴士车站；简易型智慧巴士车站包括无线保真通信模块、车站监控模块、交互信息模块和需求响应模块；通用型智慧巴士车站包括无线保真通信模块、车站监控模块、交互信息模块、需求响应模块、乘客应用模块和后台管理模块；换乘枢纽型智慧巴士车站包括无线保真通信模块、车站监控模块、交互信息模块、需求响应模块、乘客应用模块、后台管理模块和换乘指引模块。本发明为乘客提供实时公共巴士服务信息及多样化智能服务，为巴士运营商提供营运巴士、车队管理信息以及运营监管信息，极大提高巴士服务水平。
Description
本发明是发明名称为“智慧巴士车站”的分案申请，其中，母案的申请号为201410826051.X，申请日为2015.03.24。
技术领域
本发明涉及城市公共巴士服务技术领域，特别是涉及一种智慧巴士车站。
背景技术
20世纪80年代出现的智能交通系统(IntelligentTransport System，ITS)将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、自动控制技术等有效地集成运用于交通运输体系，试图建立起一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。
利用智能交通系统技术解决城市交通问题的先进公共交通系统(AdvancedPublicTransportation Systems，APTS)，采用各种智能技术来促进公共交通业的发展，以实现安全、便捷、经济、运量大的目标。如通过个人计算机、闭路电视向公众提供出行方式和事件、路线及车次选择等相关信息；在巴士车站通过显示器提供车辆的运行信息；在车队管理中根据车辆的实时状态合理安排发车、收车等计划，提高公共交通运营效率和服务水平。
控制器局域网(ControllerAreaNetwork，CAN)作为汽车内部电控单元(Electrical Control Unit，ECU)地址配置、命名、通讯方式以及报文发送优先级等的网络核心协议及行业标准，它使用多路复用技术，为汽车上的各种传感器、执行器和控制器提供建立在控制器局域网总线基础上的标准化的高速网络连接，在车载电子装置之间实现高速数据共享，有效地减少了电子线束的数量，提高了车辆电子控制系统的灵活性、可靠性、可维修性和标准化程度，更大程度地发挥了控制器局域网优异的性能。
射频识别(Radio FrequencyIdentification，RFID)是一种通信技术，通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。无线电信号通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品；某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波(调成无线电频率的电磁场)。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。
无线保真(WIFI)是无线局域网络(WLAN)的重要组成部分，一种高频无线电信号，可以将乘客应用终端(如手机、Pad)等以无线方式互相连接的技术，WiFi联盟致力于改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。
互联网(Internet)是网络与网络之间所串连成的庞大网络，这些网络以一组通用的协议相连，形成逻辑上的单一巨大国际网络。将计算机网络互相联接在一起的方法为网络互联，在这基础上发展出覆盖全世界的全球性互联网络称互联网，即是互相连接一起的网络结构，成为人们相互交流沟通，相互参与的互动平台。
云计算(Cloud Computing)的核心是将用大量网络联接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。智慧化的公共巴士运营管理系统要依托繁复的后台应用系统，少不了每天不间断运作的高端服务器；此外，后台应用系统的研发及运营团队也需高额投入。借助云计算技术，意味着巴士运营商无需花费大量资金去购买可瞬间定位、并可记录驾驶习惯的系统设备，同时也无需支付全程服务的人工成本，实时提供所需信息的成本和使用费用都是可支付的，公共巴士瞬间变成一台计算机，如果说传统车载装备是单片机的概念，车载信息管理系统和车载控制模块则类似于云计算的概念。
需求响应交通(Demand Responsive Transport，DRT)是以乘客为导向的一种灵活弹性交通运输服务，其车辆以中小型巴士为主，不受固定路线、固定班次的限制，提供符合乘客个性化需求的路线与时刻表，由公共交通运营商或需求响应交通调度中心按照乘客的需求，派遣车辆接送乘客至目的地的运输服务，营运服务适合于低密度地区、低运输需求时段以及特殊需求者，结合私人交通与公共交通特性，可弥补传统公共运输的不足。需求响应交通已有超过30年的发展经验，早期主要运用于满足弱势族群与特定使用者(如医院、学校、机场)的运输需求，结合现代通讯技术的发展，一些偏远地区或乘客需求较低的区域也提供需求响应服务。
基于这些技术，可将公共巴士服务及区域的需求响应交通服务建构为先进的智慧巴士系统，由智慧巴士车站和智慧巴士装置及智慧巴士后台所组成。智慧巴士车站的特征为，系统装置主要包括：
(1)无线保真(WIFI)通信模块：通过无线局域网络，实现乘客移动终端与车站、运营巴士及后台管理系统的数据交换；(2)车站监控模块：实时监控巴士车站的乘客动态，提供安全运营的保障；(3)交互信息模块：为乘客显示运营巴士到站信息、与智慧巴士后台相连接提供实时动态信息查询，方便乘客订制个性化出行需求服务；(4)需求响应模块：为乘客订制个性化的出行需求提供公共巴士服务的运营平台连接；(5)乘客应用模块：乘客实时查询、乘客出行路线优化、出售电子车票、自助充值缴费、订制个性化的出行需求等服务；(6)后台管理模块：巴士车站和运营巴士分别接收来自运营管理中心的信息及指令，管理车站，巴士的各种运营数据；(7)换乘引导模块：引导乘客在不同交通方式下的换乘衔接，使乘客快速、顺利换乘。
目前的公共巴士车站存在以下缺点：
(1)公共巴士车站的功能单一，没有提供乘客享受数字化生活与服务的便利；(2)乘客在公共巴士车站所获得的巴士服务信息基本都是静态的，没有实时的动态信息，以至于乘客不能高效率地安排乘车和候车时间；(3)公共巴士车站不能与运营巴士及车辆调度系统相配合提供高效的服务；(4)公共巴士车站与线路固定，低密度出行区和受制约区通常无公共交通服务覆盖，不能按乘客需提供服务；(5)针对巴士车站服务单一功能的应用模块，缺乏综合集成的系统。
由此可见，上述现有巴士车站模式的诸多缺失需要加以重新设计。
发明内容
本发明提供一种智慧巴士车站，为乘客提供实时的公共巴士服务信息及多样化的智能服务，极大提高公共巴士服务水平。
为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
一种智慧巴士车站，智慧巴士车站为简易型智慧巴士车站、通用型智慧巴士车站和/或换乘枢纽型智慧巴士车站；
所述简易型智慧巴士车站包括无线保真通信模块、车站监控模块、交互信息模块和需求响应模块；
所述通用型智慧巴士车站包括无线保真通信模块、车站监控模块、交互信息模块、需求响应模块、乘客应用模块和后台管理模块；
所述换乘枢纽型智慧巴士车站包括无线保真通信模块、车站监控模块、交互信息模块、需求响应模块、乘客应用模块、后台管理模块和换乘指引模块；
其中，所述无线保真通信模块为WIFI通信，用于：与巴士运营管理系统进行通信，接收后台管理中心发出的指令，控制车站的相关设施设备，将采集的数据传回后台管理中心；在巴士达到车站一定距离内，与巴士车载通信装置进行通信，将运营巴士车辆的位置、载客量、车辆技术状况采集后传回后台管理中心，部分信息为车站实时信息的信息源；智慧巴士车站能够自动识别乘客应用终端，并向乘客应用终端推送相关公共巴士服务信息；
所述需求响应模块用于：获取乘客通过个人应用终端或车站综合智能终端预约的个性化的出行服务，确定上下车地点和出行时间；根据乘客的预约信息，调用运营方案制定策略程序来制定运营服务方案，包括确定哪些地点的乘客需求由同一车辆提供服务，指定服务车辆、乘客服务顺序和车辆行驶路径；将编制的运营方案告知驾驶员，由驾驶员实施运营作业；对运营车辆的位置和轨迹进行监控和记录，为后续服务的车辆调度组织奠定基础；定期对巴士运营情况进行分析和评沽，调整方案制定策略，改善系统运行效果。
可选地，智慧巴士车站还包括：
乘客实时信息模块，用于显示乘客出行关注的实时巴士运营信息；
所述乘客实时信息模块与车辆技术管理模块相连接，通过智慧巴士车站的电子信息传输模块实现车站获取相关车载数据的功能，实时显示各巴士线路的下一车辆到达的预计时间及车内人数；
所述乘客实时信息模块实现乘客查询及路线优化功能时，智慧巴士后台系统给乘客提供公共网络的接口，并实时更新网络信息，或者通过智慧巴士车站的网络接口直接访问智慧巴士后台系统；
所述乘客实时信息模块包括一个信息传输与接收单元，一个以上的显示器，一个以上的网络终端设备及公共网络接口硬件和软件。
可选地，所述乘客应用模块为一综合智能终端，受控于智慧巴士后台管理系统；接收纸币和硬币支付费用，提供公共交通售票；实现公共交通智能卡的充值；配备触摸屏，乘客进行公共交通信息查询，线路优化查询；乘客输入出发地和目的地定制需求响应交通服务。
可选地，所述车站监控模块用于实时监控巴士车站的动态，提供安全保障；
所述交互信息模块用于将巴士到站显示、智能站牌、场站信息进行传输与管理，并与公共交通信息网络接口相连接；
所述后台管理模块确保巴士车站和运营巴士分别接收来自运营管理中心的信息及指令，管理车站，巴士的各种运营数据；
所述换乘引导模块引导乘客在不同交通方式下的换乘衔接。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开一种智慧巴士车站，为简易型智慧巴士车站、通用型智慧巴士车站和/或换乘枢纽型智慧巴士车站；简易型智慧巴士车站包括无线保真通信模块、车站监控模块、交互信息模块和需求响应模块；通用型智慧巴士车站包括无线保真通信模块、车站监控模块、交互信息模块、需求响应模块、乘客应用模块和后台管理模块；换乘枢纽型智慧巴士车站包括无线保真通信模块、车站监控模块、交互信息模块、需求响应模块、乘客应用模块、后台管理模块和换乘指引模块。本发明提供的综合性的智慧巴士车站，可以为各种应用步骤提供开放性的扩展接口；实时的公共巴士车站信息显示，提供准确高效的候车服务；智慧化的公共巴士车站应用，为乘客提供个性化的出行需求服务；乘客通过手持智能终端接收实时公共巴士服务信息；可解决城市人口低密度区及受限制区公共巴士服务的普及问题，提供城市公共交通服务更大的覆盖率，以及完善公共巴士服务。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明智慧巴士车站总体架构图；
图2为后台管理模块示意图；
图3为监控模块示意图；
图4为乘客实时信息模块功能示意图；
图5为乘客应用模块示意图；
图6为需求响应模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明利用无线保真(WIFI)通讯模块连接乘客移动终端与车站、运营巴士及后台管理系统，并交换公共巴士服务信息；交互模块提供车站，运营巴士和后台管理系统的运营信息；乘客通过需求响应模块向巴士运营管理中心呼叫服务；监控模块探测车站的乘客状况，后台管理系统则支持车站、运营巴士之间的数据交换。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明创新之处在于使公共巴士车站转变成一个无线接入点(Wireless AccessPoint)，基本功能是确保乘客应用终端与车站，运营巴士及后台管理系统进行实时的数据交换，为乘客提供实时的巴士运营信息，提供交互式查询、出售电子车票和验票、估测车站乘客量、乘客呼叫需求响应交通服务，以及提供无线局域网络和新闻资讯等增值服务。
具体如图1-图6所示，智慧巴士车站按功能分为三种类型：简易型由简单的监控设备和基本的交互设施设备所组成；通用型由车站亭、无线保真(WIFI)热点、视频监控设备、基本的交互设施和照明设施等组成；换乘枢纽型由车站亭、无线保真(WIFI)热点、视频监控设备、基本的交互设施和照明设施、以及换乘指引设施等组成；三种类型均具备需求响应交通(DRT)的呼叫车辆模块。
智慧巴士车站的技术核心涉及三个方面：
(1)信息交互，利用无线通信技术、分组交换技术、短距离通信技术2.0/4.0/433、射频技术等根据车站、车辆和乘客终端等不同的应用，采用不同传输技术来实现不同设备中的信息交互与信息传输。
(2)算法及建模，系统控制采用MATLAB遗传神经网络设计，具有大容量数据采集、交互、挖掘、处理、仿真等功能，强大的并行处理、分布式信息存储、自组织自适应及学习能力。智慧巴士车站中的多层次信息交互、人工智能识别等技术均与算法和建模有关，自学式遗传神经网络中间件的运用可提高信息节点的负载，处理来自于不同传感的数据，按照乘客出行规律来规划智慧巴士系统的诱导出行。
(3)信息产品，乘客体验来自于信息产品，包括乘客个人移动信息终端和应用，车站交互屏及售票机，具有实时交互信息的智慧巴士诱导信息、需求响应交通出行信息、联程交通出行信息等可叠加和搭载的出行与道路环境信息均可作为信息产品进行传输与交互。
达成上述发明的智慧巴士车站是以巴士车站为基础，整合乘客智能设备、车站智能终端和数据交换通信等功能，组成一个完善的智慧巴士系统的组成部分。
简易型智慧巴士车站：系统配置的主要功能模块包括：
(1)无线保真(WIFI)通信模块。
(2)车站监控模块。
(3)交互信息模块。
(4)需求响应模块。
通用型智慧巴士车站：由一个以上的通信模块、监控模块和后台管理模块的组成，系统配置的主要功能模块包括：
(1)无线保真(WIFI)通信模块。
(2)车站监控模块。
(3)交互信息模块。
(4)需求响应模块。
(5)乘客应用模块。
(6)后台管理模块。
换乘枢纽型智慧巴士车站：在通用型智慧巴士车站的基础上，增加换乘信息查询、换乘指引等功能模块，系统配置的主要功能模块包括：
(1)无线保真(WIFI)通信模块。
(2)车站监控模块。
(3)交互信息模块。
(4)需求响应模块。
(5)乘客应用模块。
(6)后台管理模块。
(7)换乘指引模块。
其中，无线保真(WIFI)通信模块集成于智慧巴士车站，实时与巴士运营管理系统进行通信，接收后台管理中心发出的指令，控制车站的相关设施设备，将采集的数据传回后台管理中心；在巴士达到车站一定距离内，与巴士车载通信装置进行通信，将运营巴士车辆的位置、载客量、车辆技术状况等信息采集后传回后台管理中心，部分信息为车站实时信息的信息源；智慧巴士车站能够自动识别乘客应用终端，并向乘客应用终端推送相关公共巴士服务信息。
乘客实时信息模块用以显示乘客出行所关注的实时巴士运营信息，包括公共巴士到站与报站系统、乘客出行路线优化功能、公共巴士信息实时查询；乘客实时信息模块与车辆技术管理模块相连接，通过智慧巴士车站的电子信息传输模块实现车站获取相关车载数据的功能，实时显示各巴士线路的下一车辆到达的预计时间及车内人数；乘客实时信息模块要实现乘客查询及路线优化功能，需要智慧巴士后台系统给乘客提供公共网络的接口，并能实时更新网络信息，或者通过智慧巴士车站的网络接口直接访问智慧巴士后台系统；乘客实时信息模块包括一个信息传输与接收单元，一个以上的显示器，一个以上的网络终端设备、及公共网络接口硬件和软件。
乘客应用模块为一综合智能终端，该终端受控于智慧巴士后台管理系统；终端可接收纸币和硬币支付费用，提供公共交通售票；实现公共交通智能卡的充值；配备触摸屏，乘客可进行公共交通信息查询，线路优化查询；乘客输入出发地和目的地定制需求响应交通服务。
需求响应模块。乘客通过个人应用终端或车站综合智能终端向需求响应交通系统的运营管理中心预约个性化的出行服务，确定上下车地点和出行时间；运营管理中心根据乘客的预约信息，调用运营方案制定策略程序来制定运营服务方案，包括确定哪些地点的乘客需求由同一车辆提供服务，指定服务车辆、乘客服务顺序和车辆行驶路径等；运营管理中心将编制的运营方案告知驾驶员，由驾驶员实施运营作业；运营管理中心对运营车辆的位置和贵轨迹进行监控和记录，为后续服务的车辆调度组织奠定基础；定期对巴士运营情况进行分析和评沽，调整方案制定策略，改善系统运行效果。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (4)
1.一种智慧巴士车站，其特征在于，智慧巴士车站为简易型智慧巴士车站、通用型智慧巴士车站和/或换乘枢纽型智慧巴士车站；
所述简易型智慧巴士车站包括无线保真通信模块、车站监控模块、交互信息模块和需求响应模块；
所述通用型智慧巴士车站包括无线保真通信模块、车站监控模块、交互信息模块、需求响应模块、乘客应用模块和后台管理模块；
所述换乘枢纽型智慧巴士车站包括无线保真通信模块、车站监控模块、交互信息模块、需求响应模块、乘客应用模块、后台管理模块和换乘指引模块；
其中，所述无线保真通信模块为WIFI通信，用于：与巴士运营管理系统进行通信，接收后台管理中心发出的指令，控制车站的相关设施设备，将采集的数据传回后台管理中心；在巴士达到车站一定距离内，与巴士车载通信装置进行通信，将运营巴士车辆的位置、载客量、车辆技术状况采集后传回后台管理中心，部分信息为车站实时信息的信息源；智慧巴士车站能够自动识别乘客应用终端，并向乘客应用终端推送相关公共巴士服务信息；
所述需求响应模块用于：获取乘客通过个人应用终端或车站综合智能终端预约的个性化的出行服务，确定上下车地点和出行时间；根据乘客的预约信息，调用运营方案制定策略程序来制定运营服务方案，包括确定哪些地点的乘客需求由同一车辆提供服务，指定服务车辆、乘客服务顺序和车辆行驶路径；将编制的运营方案告知驾驶员，由驾驶员实施运营作业；对运营车辆的位置和轨迹进行监控和记录，为后续服务的车辆调度组织奠定基础；定期对巴士运营情况进行分析和评沽，调整方案制定策略，改善系统运行效果。
2.根据权利要求1所述的智慧巴士车站，其特征在于，智慧巴士车站还包括：
乘客实时信息模块，用于显示乘客出行关注的实时巴士运营信息；
所述乘客实时信息模块与车辆技术管理模块相连接，通过智慧巴士车站的电子信息传输模块实现车站获取相关车载数据的功能，实时显示各巴士线路的下一车辆到达的预计时间及车内人数；
所述乘客实时信息模块实现乘客查询及路线优化功能时，智慧巴士后台系统给乘客提供公共网络的接口，并实时更新网络信息，或者通过智慧巴士车站的网络接口直接访问智慧巴士后台系统；
所述乘客实时信息模块包括一个信息传输与接收单元，一个以上的显示器，一个以上的网络终端设备及公共网络接口硬件和软件。
3.根据权利要求1所述的智慧巴士车站，其特征在于，所述乘客应用模块为一综合智能终端，受控于智慧巴士后台管理系统；接收纸币和硬币支付费用，提供公共交通售票；实现公共交通智能卡的充值；配备触摸屏，乘客进行公共交通信息查询，线路优化查询；乘客输入出发地和目的地定制需求响应交通服务。
4.根据权利要求1所述智慧巴士车站，其特征在于，所述车站监控模块用于实时监控巴士车站的动态，提供安全保障；
所述交互信息模块用于将巴士到站显示、智能站牌、场站信息进行传输与管理，并与公共交通信息网络接口相连接；
所述后台管理模块确保巴士车站和运营巴士分别接收来自运营管理中心的信息及指令，管理车站，巴士的各种运营数据；
所述换乘引导模块引导乘客在不同交通方式下的换乘衔接。
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