TW201344647A - 公車動態資訊系統到站準點控制的系統與方法 - Google Patents

Abstract

一種公車動態資訊系統到站準點控制方法，係在公路汽車客運上設有車上設備，透過無線行動通信網路回報車輛即時位置予公車動態資訊系統訊息分析模組，前置作業分析得到各站到站時間並與歷史資料遞迴計算，產生各站點到站的固定時刻表。於公車行駛中，將車上設備提供之車輛即時位置、車速、時間、到離站資訊持續回報予公車動態資訊系統，參考各項即時交通狀況因素進行預估到站時間演算，最後由一準點控制模組依據預估到站時間計算模組估算之到站時間及公告之固定時刻表資料，提示司機應視情況調整車速或於該站停留等候乘客上車。

Description

公車動態資訊系統到站準點控制的系統與方法

本發明係關於一種公車動態資訊系統到站準點控制的系統與方法，特別為一種利用大眾公車運輸工具依行進的站點歷史行駛統計資料來決定並發佈各路線行經站點固定時刻表資訊。再參考各項即時交通狀況因素進行可靠之預估到站時間演算，最後經由一準點控制模組根據固定時刻表及預估到站時間資訊，預先提示司機應視情況調整車速或於該站停留等候乘客上車，以確保公車於公告之時刻表時間到站及發車。

交通工具與設施與日常生活息息相關，面對交通問題，政府期望民眾選擇大眾交通工具如捷運、公車取代機車或小客車，用以降低交通擁塞及環境汙染等議題。然而捷運系統受既有路線限制，無法滿足乘客對各種路線的需求，公車雖有較綿密的路線網路，但長期以來受限於交通路況變數大，民眾搭乘公車係處於被動等候的情況，需付出更多時間成本於等待搭車上，因此社會大眾對公車的評價及搭乘意願始終不高。

隨著近年來科技的進步，發展出各種公車預估到站系統，在車輛上安裝定位模組並於路線候車站點建立智慧型站牌，利用車輛回報的即時訊息，根據各種演算法或歷史資訊計算預估到站站數與預估到站時間，並即時公告公車位置與預估到站資訊於各候車站牌及網路提供乘客查詢。但預估到站系統提供的僅為即時資訊服務，民眾事前的旅運規畫，仍需規劃保留一大段公車等候時間。

政府後續提倡公車捷運化，促使業者公告設立各站詳細時刻表並準點控制車輛依據該時刻表行駛便於乘客事前查詢，受限於都市交通狀況變動不定等因素較難達成，需建立公車專用道、提高公車道路優先權等建設配合車輛準點控制方法：藉由比較實際到站時間與固定時刻表應到站時間，用來提示下面路程的準點控制。然而此方法忽略了實際交通路況會依時間路段變動，僅以進站當下的狀況套用到之後的路段交通狀況從而進行準點控制，準確率較低，誤點率仍偏高。舉例說明，如公車路線行經放學時段之學校站點時因人潮較多過晚到站，故系統檢核提示司機下段路程應提高車速，然而接下來離開學校後路段道路狀況卻非常順暢，提高車速的準點控制機制反而會造成下站過早到站。由此可見，上述習用方式仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良。

本案發明人鑑於上述習用方式所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件公車動態資訊系統到站準點控制方法。

本發明之目的即在於提供一種公車動態資訊系統到站準點控制的系統與方法，結合可靠之時刻表資料、即時行駛資料與交通狀況因素，預先提示司機應視情況調整車速或於該站停留等候乘客上車，使車輛到站時間符合公告之時刻表資訊，乘客可準確掌握乘車時間，便於事前之旅運規劃，用以提升搭乘公車運輸服務的意願。

達成上述發明目的之一種公車動態資訊系統到站準點控制的系統與方法，在公車上裝設車機終端模組。車機終端模組存有站牌經緯度座標與行駛路線資料，可於公車行駛中，持續透過衛星定位接收人造衛星傳輸之定位訊號，並送出訊息至通訊處理模組，取出車輛目前經緯度座標與速度、時間等資訊儲存於系統，提供固定時刻表統計模組與預估到站時間計算模組使用。運行一段時間後，系統可依據歷史行車記錄資料產生可靠之各站固定時刻表資訊。

後續於公車行駛中，當車機終端模組偵測到進入站牌時，送出一到離站訊息給通訊處理模組，通知預估到站時間計算模組根據時段、路段等即時交通狀況計算預估到站時間。綜合公告之固定時刻表資料與預估到站時間分析比較結果後，預先提示司機當下應視情況調整車速或於該站停留等候乘客上車，確實達到控制公車準點於公告時刻表之時間到站的目標，發揮各站點時刻表之參考價值，節省民眾等待時間，用以提升搭乘公車運輸服務的意願。

請參閱圖1所示，為本發明一種公車動態資訊系統到站準點控制的系統之架構圖，其中包括：(一)車機終端模組1，裝置於公車上，透過無線通訊網路介接通訊處理模組2，以接收衛星定位資訊及速度；(二)通訊處理模組2，透過無線通訊網路介接車機終端模組1，以進行訊息傳送及接收；(三)預估到站時間計算模組3，介接通訊處理模組2及儲存單元4，用以計算預估到站時間；(四)儲存單元4，介接訊息分析模組3及固定時刻表統計模組5，儲存每一筆紀錄，並提供其他模組查詢分析；(五)固定時刻表統計模組5，系統運行一段時間後，取得儲存單元4之各站歷史平均到站時間資料作為固定時刻表(六)到站準點控制分析模組6，查詢預估到站時間計算模組3之預估到站時間資料及固定時刻表統計模組5之時刻表到站時間資料，分析資料並送出提示訊息至車上提示訊息模組7(七)車上提示訊息模組7，根據到站準點控制分析模組6所傳送的訊息對司機進行提示。

請參閱圖2所示，為本發明一種預估公車動態系統到站方法之模組功能流程示意圖，其步驟包含：

100.將站牌經緯度座標與該車輛行駛路線預存於車機終端模組1。

101.　車機終端模組1將接收之GPS人造衛星訊號於固定週期及偵測到進入離開站牌時，分別發出定時訊號及到離站訊號經由無線通訊網路傳送至通訊處理模組2。.

200.　通訊處理模組2分析所接收到的訊號，由訊號中取出目前經緯度座標、時間及車速資訊並儲存於儲存單元4。

300.預估到站時間計算模組3每日統計分析儲存於儲存單元4之實際行車資料得到站牌間的旅行時間，並依據平/假日、星期、時段、平均車速分類，捨棄誤差大的資料，與歷史旅行時間資料遞迴平均，產生歷史旅行時間資料儲存於儲存單元4。

301.當車機終端模組1偵測到行駛進入或離開所預存的站牌經緯度時，發送一組到離站訊息給通訊處理模組2，通訊處理模組2分析取得目前所在站點資料傳送至預估到站時間計算模組3。預估到站時間計算模組3根據通訊處理模組2分析出之所有定時訊息的速度，計算出兩站點間的當前平均速度。

302.　預估到站時間計算模組3於儲存單元4中依照平日/假日、星期、時段、平均車速別查詢歷史旅行時間，找出符合當前狀況的下一站預估到站時間。

500.固定時刻表統計模組5每日統計分析儲存於儲存單元4之實際行車資料得到各站的到站時間，與歷史到站時間資料遞迴平均，產生歷史到站時間資料儲存於儲存單元4。

501.系統運行一段時間後，取得儲存單元4之各站歷史旅行時間資料作為固定時刻表公告，並儲存於固定時刻表統計模組5

600.當車機終端模組1偵測到行駛進入或離開所預存的站牌經緯度時，預估到站時間計算模組3產生各站預估到站時間後。到站準點控制分析模組6至固定時刻表統計模組5查詢公告之當站及下一站公告到站時間，並取得預估到站時間計算模組3所推估的下一站到站時間。

601.到站準點控制分析模組6比較當站實際到站時間是否晚於固定時刻表統計模組5之當站應到站時間，發送提示訊息經由無線通訊網路至車上提示訊息模組7；比較預估到站時間計算模組3所推估的下一站到站時間與固定時刻表統計模組5之下一站應到站時間，二者時間差是否落於緩衝區之內，若超出緩衝時間範圍，到站準點控制分析模組6將發送訊息經由無線通訊網路至車上提示訊息模組7。

700.車上提示訊息模組7根據到站準點控制分析模組6所傳送的訊息，於車機螢幕或外接訊息提示器顯示，提示司機應視情況調整至下站車速或於該站停留等候乘客上車，用以準點控制各車輛到站時間符合公告之時間表時間。

本發明提供一種公車動態資訊系統到站準點控制方法，結合固定時刻表資料、車輛歷史軌跡記錄與即時預估到站時間，預先提示司機應視情況調整車速或於該站停留等候乘客上車，使車輛到站時間符合公告之時刻表資訊，乘客可準確掌握乘車時間，便於事前之旅運規劃，用以提升搭乘公車運輸服務的意願。

本發明所提供之一種公車動態資訊系統到站準點控制的系統與方法，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：

1.　本發明可由系統產生一可靠的各站點時刻表，並可定期根據實際行車狀況進行校正。

2.　本發明將即時交通狀況因素加入演算考量，可準確控制公車實際到站時間符合公告時刻表，減少民眾等待公車時間，進而提高搭乘的意願。

3.　本發明可便於搭乘民眾進行事前的旅運規劃。

上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

1．．．車機終端模組

2．．．通訊處理模組

3．．．預估到站時間計算模組

4．．．儲存單元

5．．．固定時刻表統計模組

6．．．到站準點控制分析模組

7．．．車上提示訊息模組

100~101．．．車機終端模組之程步驟

200．．．通訊處理模組之流程步驟

300~302．．．預估到站時間計算模組之流程步驟

500~501．．．固定時刻表統計模組之流程步驟

600~601．．．到站準點控制分析模組之流程步驟

700．．．車上提示訊息模組之流程步驟

請參閱有關本發明之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之技術內容及其目的功效：

圖1為本發明一種公車動態資訊系統到站準點控制方法架構圖；

圖2為本發明一種公車動態資訊系統到站準點控制方法結合各模組功能之流程示意圖。

1．．．車機終端模組

2．．．通訊處理模組

3．．．預估到站時間計算模組

4．．．儲存單元

5．．．固定時刻表統計模組

6．．．到站準點控制分析模組

7．．．車上提示訊息模組

Claims (15)

1. 一種公車動態資訊系統到站準點控制系統，其主要包括：一車機終端模組，係裝置於車輛，透過無線通訊網路傳送GPS定位訊息及車速至通訊處理模組；一通訊處理模組，透過無線通訊網路介接該車機終端模組，進行訊息傳送及接收；一預估到站時間計算模組，介接該通訊處理模組和儲存單元，根據即時交通狀況資料計算預估到站時間；一儲存單元，儲存實際行駛時間資料；一固定時刻表統計模組，儲存公告之各站時刻表資料；一到站準點分析模組，介接該預估到站時間計算模組與該固定時刻表統計模組，計算當下準點分析，並透過無線通訊網路傳送提示訊息至車上提示訊息模組；以及一車上提示訊息模組，透過無線通訊網路介接該到站準點分析模組，即時提示司機調整車速或停車等候。
2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該車機終端模組存有站牌經緯度座標與該車輛行駛路線，以固定週期及發生到離站事件時，將接收之GPS人造衛星訊號於持續經由無線通訊網路傳送至該通訊處理模組。
3. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該通訊處理模組用以處理分析來自該車機終端模組之GPS訊息資料，取出目前經緯度座標、速度及時間相關資訊，並儲存於該儲存單元。
4. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，當該車機終端模組發送到離站訊息時，該預估到站時間計算模組根據當前星期、時段、平均車速相關即時資訊，於該儲存單元中依照平日/假日、星期、時均車速別查詢歷史旅行時間資料，取得符合當前交通狀況的下一站預估到站時間。
5. 如申請專利範圍第4項所述之系統，其中，該歷史旅行時間資料為每日根據該通訊處理模組處理分析來自該車機終端模組之到離站訊息產生之車輛實際於各站點時間資訊，經由該預估到站時間計算模組分析所得之本日各站點間實際旅行時間資料，依據平日/假日、星期、時段、平均車速分類，捨棄誤差大的資料，與儲存於該儲存單元內之歷史旅行時間資料遞迴平均，產生新的歷史旅行時間資料回存於該儲存單元，提供預估到站時間計算模組使用。
6. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該儲存單元，用以儲存該車機終端模組定時回報後經由該通訊處理模組取得之經緯度座標、速度、時間資料，及透過該預估到站時間計算模組每日分析統計產生之歷史旅行時間資料，與該固定時刻表統計模組產生歷史到站時間資料，提供其他模組使用。
7. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該固定時刻表統計模組，於該系統運行一段時間後，取得該儲存單元之各站歷史到站時間資料作為固定時刻表公告，並儲存其資料。
8. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該到站準點控制分析模組，比較實際到站時間、該預估到站時間計算模組所推估的到站時間與公告之固定時刻表時間差，若超出固定時刻表緩衝時間範圍，將發送訊息經由無線通訊網路至該車上提示訊息模組。
9. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該車上提示訊息模組，根據該到站準點控制分析模組所傳送之提示訊息，於車機螢幕或外接訊息提示器採用文字或聲光效果顯示，提示司機應視情況調整至下站車速或於該站停留等候乘客上車，用以準點控制各車輛到站時間符合公告之時間表時間。
10. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該無線通訊網路係為GSM、GPRS/EDGE、PHS、WCDMA/HSPA、WiMAX或WiFi。
11. 一種公車動態資訊系統到站準點控制方法，係利用如申請專利範圍第1項所述之系統預估到站時間與固定時刻表比較，執行車輛準點到站控制，其主要步驟包含：a.　該固定時刻表統計模組依據歷史行車資料產生固定時刻表儲存；b.　當該車機終端模組偵測到進入站牌，即送出到離站訊息予該通訊處理模組，藉而通知該預估到站時間計算模組即時計算預估到站時間；c.　該到站準點控制分析模組依據該固定時刻表統計模組之固定時刻表資料、該預估到站時間計算模組之預估到站時間及當站實際到站時間，比較分析並送出訊息予該車上提示訊息模組；以及d.　該車上提示訊息模組根據該到站準點控制分析模組所傳送的訊息對司機進行提示，從而控制車輛到站及發車時間。
12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中，產生固定時刻表，其步驟更包含：a.　將站牌經緯度座標與該車輛行駛路線預存於該車機終端模組；b.　當該車機終端模組偵測到進入站牌，發出到離站資料予該通訊處理模組進行分析所接收到的資料，由該資料中取出目前經緯度座標、時間及車速並儲存於該儲存單元；c.　該固定時刻表統計模組分析儲存於該儲存單元之資料得到各站的到站時間，與歷史到站時間資料遞迴平均，產生歷史到站時間資料儲存於該儲存單元；以及d.　該系統運行一段時間後，採用歷史到站時間資料公告為固定時刻表儲存於該固定時刻表統計模組，後續再定期依據該系統資料校正各站到站的固定時刻表。
13. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中，計算預估到站時間，其步驟更包含：a.　將站牌經緯度座標與該車輛行駛路線預存於該車機終端模組；b.　該車機終端模組將接收之GPS人造衛星訊號於固定週期持續經由無線通訊網路傳送至該通訊處理模組；c.　該通訊處理模組將接收到該車機終端模組定期發送的資料進行分析，由該資料中取出目前經緯度座標及車速並儲存於該儲存單元；d.　該預估到站時間計算模組依照平日/假日、星期、時段、平均車速分類每日統計分析儲存於該儲存單元之車速資料，得到二站牌間的旅行時間，並捨棄誤差大的資料，與歷史旅行時間資料遞迴平均，產生歷史旅行時間資料儲存於該儲存單元；以及e.　當該車機終端模組偵測到進入站牌，即發出訊號予該通訊處理模組，將所在站點傳送至該預估到站時間計算模組，依照平日/假日、星期、時段、當下平均車速相關即時資訊於該儲存單元，接著查詢歷史旅行時間資料，計算求得符合當前交通狀況之下一站預估到站時間。
14. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中，進行到站準點控制分析，其步驟更包含：a.　比較當站實際到站時間與當站固定時刻表應到站時間，若早於應到站時間，發送提示訊息至該車上提示訊息模組；以及b.　比較下站預估到站時間與下站固定時刻表應到站時間，若時間差超出緩衝時間範圍發送提示訊息至該車上提示訊息模組。
15. 申請專利範圍第11項所述之方法，其中，車上提示訊息模式，其提示訊息之步驟更包含：a.　過早到站，提示司機於法定範圍及交通狀況允許範圍內停車，等到發車時間再駛離到站點；b.　下站預估到站時間早於下站固定時刻表時間，提示司機於法定範圍及交通狀況允許範圍內降低車速；以及c.　下站預估到站時間晚於下站固定時刻表時間，提示司機於法定範圍及交通狀況允許範圍內提高車速，依該車上提示訊息模組進行調整車速。