CN205508158U - 一种基于公交计划时刻表的时间控制点偏离情况提醒装置 - Google Patents

一种基于公交计划时刻表的时间控制点偏离情况提醒装置 Download PDF

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陈红
王韩麒
冯微
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Abstract

本实用新型公开了一种基于公交计划时刻表的时间控制点偏离情况提醒装置，包括车载终端以及与车载终端相连的后台管理中心。车载终端包括GPS设备、通信模块、处理模块、显示模块、语音模块，GPS设备、计数模块、语音模块、显示模块均与处理模块相连，处理模块通过通信模块与后台管理中心相连。后台管理中心用于分析车辆的途中运行状态。本实用新型通过提醒公交车辆驾驶员调整运行状态，使公交车辆的实际运行时间与计划时刻表的偏离程度达到最小，同时通过语音提醒为乘客提供准确的到站信息，还能检测在公交站点处的上下车乘客数量，为公交运营企业合理安排计划时刻表提供了有效的信息。

Description

一种基于公交计划时刻表的时间控制点偏离情况提醒装置
技术领域
本实用新型涉及一种提醒装置，具体涉及一种基于公交计划时刻表的时间控制点偏离情况提醒装置。
背景技术
目前，我国部分城市在智能化公共交通系统的建设方面多侧重于硬件设施，各种智能调度系统所依据的公交行车计划时刻表仍未摆脱传统的依据经验设计模式，使得调度系统难以发挥应有的智能化实时功能。在公交计划时刻表的设计问题上，现有公交企业都采取“两头卡点”的思路设计计划时刻表，即依据首、末站发车时刻进行行车组织，侧重点在于公交车辆到达首、末站的时间，难以控制公交车辆在途中的运行状态，忽视了公交运行过程中的可靠性问题。同时，不同的公交车辆驾驶员由于性格、技术熟练度等方面存在差异，难以准确地按照计划时刻表运行，因此公交车辆的运行时间的波动具有明显的马太效应，而在线路上的站点间选取若干关键点作为时间控制点，可以提高运行可靠性和减弱运行时间的马太效应。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种基于公交计划时刻表的时间控制点偏离情况提醒装置，该装置克服了现阶段难以控制公交车辆在途中的运行状态，提高了运行可靠性，同时减弱运行时间的马太效应，避免出现“大间隔”或“串车”现象等问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种基于公交计划时刻表的时间控制点偏离情况提醒装置，包括车载终端和与车载终端相连的后台管理中心，所述车载终端包括通信模块、处理模块、计数模块、显示模块、语音模块以及用于确定公交车的实时位置和速度信息的GPS设备，其中，GPS设备与处理模块相连，计数模块、显示模块、语音模块均与处理模块相连，处理模块通过通信模块与后台管理中心相连。
所述处理模块为STC80C52单片机。
所述显示模块采用发光二极管显示器。
所述发光二极管显示器设置于公交车辆前玻璃上方。
所述通信模块采用3G/4G通信网络。
所述计数模块采用红外传感器。
所述红外传感器安装在车辆前后门。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型通过GPS设备实时获取公交车辆的实时位置与速度信息，通过后台管理中心的信息，及时调整公交车辆运行状态，使公交车辆的实际到达时间与计划时刻表的集合到达时间的偏离程度达到最小。本实用新型还能通过语音提醒为乘客提供准确的到站信息。该装置克服了现阶段难以控制公交车辆在途中的运行状态，提高了运行可靠性，同时减弱运行时间的马太效应，避免出现“大间隔”或“串车”现象等问题。本实用新型还能检测在公交站点处的上下车乘客数量，为公交运营企业合理安排计划时刻表提供了有效的信息。
附图说明
图1为本实用新型的模块图；
图2为显示界面示意图；
图中，1为GPS设备，2、为通信模块，3为处理模块，4为计数模块，5为显示模块，6为语音模块，7为后台管理中心。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
参见图1和图2，本实用新型包括车载终端以及与车载终端相连的后台管理中心7。车载终端包括GPS设备1、通信模块2、处理模块3、显示模块5和语音模块6，GPS设备1用于接收卫星信号并以此确定公交车辆在站间特定路段的实时位置和速度信息。处理模块3采用STC80C52单片机，能够实现接收GPS设备获得的公交车辆信息，并将接收到的公交车辆的实时位置、速度等信息进行归类整理处理后，再把整理后的相应的信息发送至后台管理中心7；显示模块5采用发光二极管显示器(LED)，发光二极管显示器用于显示即将到达车站名称、计划到达时间、偏离情况以及车速调整信息；通信模块2采用3G/4G通信网络，语音模块6采用ISD4003-04MP语音芯片，通过语音提醒公交车辆驾驶员实时调整运行状态；计数模块4采用红外传感器，红外传感器安装在公交车辆的前门和后门，对上下车的乘客实时采集后得到人数；GPS设备1、计数模块4、语音模块6、显示模块5均与处理模块3相连，处理模块3通过通信模块2与后台管理中心7相连。后台管理中心7用于分析车辆的途中运行状态，依照计划时刻表判断公交车辆实际运行时间的偏离程度，并计算公交车辆应调整的车速，以便公交车辆驾驶员及时调整运行状态，在下一站到站时能够接近计划时刻表。
本实用新型中发光二极管显示器设置于公交车辆前玻璃上方，从左到右分别显示即将到达车站名称、计划到达时间、偏离情况以及车速调整信息。当公交车在运行时，借助于GPS设备1可以获取即将到达的车站名称；根据内置的计划时刻表可以显示计划到达车站的时间；根据实际到达时间与计划到达时间之差作为时刻表偏离指数；后台管理中心7根据目前的时刻表偏离指数，计算车辆按照计划时刻表到达下一车站所应调整的车速。
本实用新型采用两种公交车辆的运行状态：
(1)在某个站点，各公交车辆的到站时间与离站时间；
(2)在某个时刻，各公交车辆分布位于线路上的哪个位置。
计划时刻表中，第i辆车在第j+1点的计划到站时间为ti,j+1＝ti,j+cj,j+1，其中，ti,j为计划计划时刻表中第i辆车在第j站点的计划到站时间，cj，j+1为公交车辆i从站点j到站点j+1的计划运行时间。
在实际运行过程中，由于受到内部影响因素和外部环境的影响和扰动，第i辆车在站点j处的实际到站时间与计划到站时间的偏差为di,j＝ai,j-(ti,j±εi,j)，其中ai,j为第i辆车在站点j处的实际到站时间，εi,j为第i辆车在站点j处的允许的实际到站时间偏差范围。
公交车辆i从站点j到站点j+1的实际运行时间为可推导得第i辆车在第j+1站点的实际到站时间ai,j+1为ai,j+1＝ai,j+uj,j+1，其中为由于其他影响因素的随机扰动引起的与计划运行时间的偏差，这里假设为在交叉口处遇到红灯，根据制定的公交路线可以确定任意两站之间的交叉口个数以及交叉口控制形式，假设公交车在交叉口处遭遇最大红灯时间，则可计算得到最大的
故第i辆车在站点j+1的实际到站时间与计划到站时间的偏差为
(1)公交车辆位于站点处
假设第j站点与第j+1站点的距离为sj,j+1，此时公交车辆i到达站点j的实际到站时间与计划到站时间的偏差为di,j，则最小运行速度最大运行速度当va≥vmax，则按公交车辆的允许最大运行速度行驶，其中，va为当前的运行速度，vmax为公交车辆的允许最大运行速度。
(2)公交车辆位于线路上
假设公交车辆当前所处位置与下一站点j+1的距离为s,j+1，当前的运行速度为va，首先判断公交车辆的运行速度是否处于由站点j计算得到的运行速度范围内，若是，则不改变公交车辆的运行速度；若否，则重新计算最小运行速度和最大运行速度，最小运行速度最大运行速度
本实用新型的工作原理及过程：
当车辆在路线上行驶时，车载终端的GPS设备会接收卫星信号以此确定公交车辆的实时位置和速度信息。当公交车辆停靠时，前后车门打开，乘客开始上下车，这时红外传感器开始工作，记录前后门上下车的人数，并根据调查得到的乘客上下车的平均时间，得出车辆在站点的停靠时间，由于驾驶员的操作特性，因此可将公交车辆的进站与出站时间视为常数。GPS设备和计数模块将各自的数据传送至处理模块，处理模块将得到的数据进行处理，将处理结果发送至后台管理中心。
当公交车辆位于某一站点时，后台管理中心根据公交车辆实际到达时间与计划到达时间的偏差计算公交车辆到达下一站应采取的运行速度；
当公交车辆位于线路上某一点时，后台管理中心会根据公交车辆实时位置计算到下一站点的距离，并根据当前速度计算到达站点的实际到达时间，计算与计划到达时间的偏差情况，并用偏差情况计算此时公交车辆驾驶员是否应采取加速或减速措施。
后台管理中心会将处理后结果发送给车载终端的处理模块，处理模块将结果发送给显示模块和语音模块，分别以图像和文字的形式展现。显示模块示例如图2。语音模块提醒驾驶员示例：本次班车计划到达XX站的时刻为14:25，目前车速较快，与计划时刻表偏离较大，请驾驶员减慢车速，建议以35km/h的速度行驶；音模块提醒乘客示例：本次班车还有5分钟即将到达XX站，请下车的乘客提前做好准备。
本实用新型中公交车辆驾驶者可以通过提醒信息控制车速，按照制定的计划时刻表运行，保证运行可靠性，避免出现“大间隔”或“串车”现象。
以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于公交计划时刻表的时间控制点偏离情况提醒装置，其特征在于：包括车载终端和与车载终端相连的后台管理中心(7)，所述车载终端包括通信模块(2)、处理模块(3)、计数模块(4)、显示模块(5)、语音模块(6)以及用于确定公交车的实时位置和速度信息的GPS设备(1)，其中，GPS设备(1)与处理模块(3)相连，计数模块(4)、显示模块(5)、语音模块(6)均与处理模块(3)相连，处理模块(3)通过通信模块(2)与后台管理中心(7)相连。
2.根据权利要求1所述一种基于公交计划时刻表的时间控制点偏离情况提醒装置，其特征在于：所述处理模块(3)为STC80C52单片机。
3.根据权利要求1所述一种基于公交计划时刻表的时间控制点偏离情况提醒装置，其特征在于：所述显示模块(5)采用发光二极管显示器。
4.根据权利要求3所述一种基于公交计划时刻表的时间控制点偏离情况提醒装置，其特征在于：所述发光二极管显示器设置于公交车辆前玻璃上方。
5.根据权利要求1所述一种基于公交计划时刻表的时间控制点偏离情况提醒装置，其特征在于：所述通信模块(2)采用3G/4G通信网络。
6.根据权利要求1所述一种基于公交计划时刻表的时间控制点偏离情况提醒装置，其特征在于：所述计数模块(4)采用红外传感器。
7.根据权利要求6所述一种基于公交计划时刻表的时间控制点偏离情况提醒装置，其特征在于：所述红外传感器安装在车辆前后门。
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