TWI421790B - 智慧型大眾運輸系統及其資訊傳遞方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種智慧型大眾運輸系統及其資訊傳遞方法,更詳而言之,係為一種透過多個資訊轉接裝置作為運輸資料傳遞節點之大眾運輸系統及其資訊傳遞方法。
智慧型運輸系統(intelligent transportation systems,ITS)是整合電子、通訊或其他科技產品以改善交通問題之系統架構,其優點在於可提昇運輸的效率並保持車輛調度的彈性。
目前,大眾運輸系統多結合有全球定位系統(global positioning system,GPS)、地理信息系統(geographic information system)及無線通訊服務技術(2G、2.5G或3G)等。以臺北市公車動態資訊系統為例,其主要分為公車行車之定時資訊及定點資訊,定時資訊係由公車上的車機定時傳回公車位置資訊至資訊系統中心,以提供民眾或管理人員查詢公車目前位置動態資訊。而定點資訊則是當公車上的車機偵測到即將到站前一段距離時,則會發送公車即將到站的資訊給資訊系統中心,使資訊系統中心能進行即時演算以更新公車到站資訊,因此民眾可以透過網頁或手機即時查詢公車即時資訊。此外,對於管理人員而言,更可透過後端管理系統來對整個地區的公車行車資訊做更充分的掌控。
然而,現行應用於大眾運輸系統的動態資訊技術仍有不少缺失,以GPS為例,雖然擁有全球性定位的優勢,然而在高樓林立的都會區會或天候狀況不佳時,會遮蔽GPS衛星信號的接收,因此造成定位的延遲。再者,公車上的車機除了GPS定位功能外尚需具備通訊功能(即上述之2G、2.5G或3G無線通訊服務技術),以回傳公車位置資訊或即將到站的資訊予資訊系統中心,因而使大眾運輸系統必需再付費給提供服務之電信業者,導致整體營運成本增加。
是故,如何能提供一種不需藉由全球定位系統及行動通訊技術即可於系統中心、公車或乘客之間進行溝通之大眾運輸系統,使得乘客或公車駕駛能即時瞭解路況,並提升大眾運輸業者進行車輛調度與管理的準確性,即為目前亟待解決的問題。
鑒於上述習知技術之缺點,本發明提供一種智慧型大眾運輸系統及其資訊傳遞方法,能即時提供車輛的動線、行車動態與可載運量,進而增加大眾運輸車輛之乘載率與準點性,以提高大眾運輸業者之營運效能。
本發明所提供之智慧型大眾運輸系統,係包括:複數個承載裝置,係用以載運物品或乘客;複數個資訊轉接裝置,係用以透過短程通訊網路與該承載裝置進行訊息交換,且該相鄰之資訊轉接裝置之間係透過該短程通訊網路進行訊息交換,其中,該資訊轉接裝置對由該承載裝置所擷取之訊息及/或由該相鄰之資訊轉接裝置所擷取之訊息進行分析以產生運輸資訊;以及至少一運輸控制中心,係用以透過該短程通訊網路由該資訊轉接裝置擷取運輸資訊,並對該運輸資訊進行分析以產生運輸狀態判斷資訊,再將該運輸狀態判斷資訊回傳至該資訊轉接裝置。
於一較佳態樣中,該資訊轉接裝置透過長程通訊網路與該運輸控制中心及該運輸控製中心進行訊息交換,且該相鄰之資訊轉接裝置之間係透過該長程通訊網路進行訊息交換。
又於一較佳態樣中,該智慧型大眾運輸系統復包括智慧型車票,係用以將承載需求訊息輸入至該資訊轉接裝置或該承載裝置。
另於一較佳態樣中,上述之資訊轉接裝置復包括用以顯示運輸資訊、運輸狀態判斷資訊及/或承載需求訊息之顯示模組,以及用以擷取鄰近該資訊轉接裝置之乘客的影像並進行辨識以產生辨識訊息之影像辨識模組。
本發明所提供之資訊傳遞方法,係應用於具有複數個承載裝置、複數個資訊轉接裝置及至少一運輸控制中心之大眾運輸系統,其中,該複數個承載裝置用以載運物品或乘客,該至少一運輸控制中心用以控制該大眾運輸系統,而該複數個資訊轉接裝置作為該複數個承載裝置與該至少一運輸控制中心之間的資訊中繼站,該資訊傳遞方法包括以下步驟:(1)令該資訊轉接裝置透過短程通訊網路與該承載裝置以及該運輸控制中心進行訊息交換,且該相鄰之資訊轉接裝置之間係透過該短程通訊網路進行訊息交換;以及(2)該資訊轉接裝置將所產生之運輸資訊透過該短程通訊網路傳至該相鄰之資訊轉接裝置,再由該相鄰之資訊轉接裝置將該運輸資訊持續傳送至下一相鄰之資訊轉接裝置,俾使該運輸資訊到達該運輸控制中心。
於一較佳態樣中,上述之步驟(2)復包括:將該運輸控制中心產生的運輸狀態判斷資訊透過該短程通訊網路傳至相鄰該運輸控制中心之資訊轉接裝置,再由該相鄰運輸控制中心之資訊轉接裝置將該運輸狀態判斷資訊持續傳送至下一相鄰之資訊轉接裝置,俾使所有該複數個資訊轉接裝置均接收到該運輸狀態判斷資訊。
於另一較佳態樣中,上述之步驟(1)復包括:令該資訊轉接裝置擷取智慧型車票所輸入之承載需求訊息,並透過短程通訊網路將該承載需求訊息傳送至該承載裝置、該運輸控制中心以及該相鄰之資訊轉接裝置。
於一實施例中,上述之承載裝置為公車,上述之資訊轉接裝置為公車站牌,而於本發明之智慧型大眾運輸系統及其資訊傳遞方法中,使用者可藉由該智慧型車票對公車站牌或公車輸出搭車、下車等訊息,並接收該公車站牌或該公車回傳之公車相關資訊。
綜上所述,透過本發明之實施,乘客能透過資訊轉接裝置即時瞭解路況及車輛到站時間,而公車駕駛能掌握載運乘客數量,並提高運輸控制中心進行車輛調度與管理的準確性,進而降低業者的營運成本,因此解決習知大眾運輸系統的問題。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之技術內容,熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用。
再者,以下圖式均為簡化之示意圖式,而僅以示意方式說明本發明之基本構想,遂圖式中僅顯示與本發明有關之元件而非按照實際實施時之元件數目、形狀及尺寸繪製,其實際實施時各元件之型態、數量及比例可為一種隨意之變更。
請參閱第1圖,係本發明之智慧型大眾運輸系統之具體實施示意圖。如圖所示,該智慧型大眾運輸系統包括承載裝置10a、10b、資訊轉接裝置11a、11b、11c、運輸控制中心12以及網路線13。
承載裝置10a、10b用以載運物品或乘客,例如公車或巴士。而資訊轉接裝置11a、11b、11c作為一資訊交換站,用以透過短程通訊網路與承載裝置10a、10b進行訊息交換及/或透過長程通訊網路與該運輸控制中心12進行訊息交換。如第1圖所示,以資訊轉接裝置11a為圓心向外擴張d的距離,為內建於承載裝置10a之短程通訊單元所能進行通訊之最大範圍。於此通訊範圍中,承載裝置10a可與鄰近之資訊轉接裝置11b以及運輸控制中心12相互傳遞資料,該短程通訊網路可例如為DSRC(Dedicated Short Range Communication)網路或Zigbee網路。另外,承載裝置10a尚可透過網路線13連結資訊轉接裝置11b、11c以及運輸控制中心12,以進行長距離的資料傳輸。當然,資訊轉接裝置11a、11b、11c相互之間可透過短程通訊網路與長程通訊網路(即本實施例之網路線13)進行訊息交換。於本實施中,資訊轉接裝置11a、11b、11c可為交通運輸站牌,使承載裝置10a、10b能停靠於該交通運輸站牌載運乘客。而該交通運輸站牌可透過短程或長程通訊網路擷取來自該承載裝置之訊息及/或相鄰之交通運輸站牌之訊息並進行分析,以產生運輸資訊。運輸資訊可為特定承載裝置之到站時間、乘客數量或站牌附近的交通狀態。
運輸控制中心12用以由該資訊轉接裝置11a、11b、11c擷取上述之運輸資訊,並對該運輸資訊進行分析以產生運輸狀態判斷資訊,再將該運輸狀態判斷資訊回傳至該資訊轉接裝置。
具體實施時,該資訊轉接裝置11a、11b、11c之任一者均可透過短程通訊網路向鄰近之承載裝置10a、10b或運輸控制中心12取得各種交通訊息,再利用該短程通訊網路於該資訊轉接裝置11a、11b、11c之間互相分享訊息。因此,資訊轉接裝置11a、11b、11c利用這種資料分享機制可充分了解每一台承載裝置10a、10b的所在位置與承載狀態,將該些資訊輸出後使乘客能即時掌握各種交通狀態,例如車輛到站時間、車輛中的乘客數量、有否塞車或其他交通事故訊息。
復次,從運輸車輛(即承載裝置10a、10b)的角度觀之,該運輸車輛可透過鄰近站牌(即資訊轉接裝置11a、11b、11c)擷取等車乘客的狀態資訊。例如,運輸車輛能獲得後面站牌的等車乘客人數,因此運輸車輛的司機就能判斷是否要停車或進行其他因應作為。若司機發現下一個站牌有很多乘客要上車,但目前運輸車輛非常擁擠,則可選擇不停車直接開過站牌,並通知其他車輛前往支援。
再者,從運輸控制中心12的角度觀之,透過多個資訊中繼站(即資訊轉接裝置11a、11b、11c)接續傳遞資料,運輸控制中心12就能掌握所有交通路線的狀況,一旦有交通事故發生,即可立即進行車輛調度、分派或路線修正,以提升整體營運效能。
於一較佳實施例中,本發明之智慧型大眾運輸系統復包括智慧型車票,係用以將承載需求訊息輸入至該資訊轉接裝置或該承載裝置。舉例而言,當乘客到達資訊轉接裝置時,可將透過所持有的智慧型車票將候車請求訊息輸入至資訊轉接裝置,因此,該資訊轉接裝置才能對等待乘客人數進行預估並傳送至承載裝置。另外,已經上車的乘客,也可透過智慧型車票將目的地訊息輸入至承載裝置上的接收器並向外傳遞,使司機或運輸控制中心均能對載運容量進行估算。
於另一較佳實施例中,上述之資訊轉接裝置復包括顯示模組,用以顯示各種運輸資訊、運輸狀態判斷資訊或承載需求訊息。該顯示模組可例如為螢幕或顯示器,能顯示各類交通運輸資訊以供乘客參考。
於再一較佳實施例中,上述之資訊轉接裝置復包括影像辨識模組,用以擷取鄰近該資訊轉接裝置之乘客的影像並進行辨識以產生辨識訊息。例如,為了能更精確的評估候車乘客數量,可於資訊轉接裝置上架設一攝影機來擷取周圍影像,並進行影像辨識以獲得人數資料。因為有些人並不是在等車,而有些人雖然在等車但不會先刷車票輸入前述之候車請求訊息,故資訊轉接裝置將該人數資料與候車請求訊息進行分析後,即可產生較精確的候車乘客數量值。較佳者,由於乘客的等車習慣有一定的規則可尋(例如上班族常常於特定地點於上班時間或下班時間等待特定的車輛),只要搭配人臉辨識並建置資料庫,透過資料庫比對的方式可以更加確定某特定人士是否在等車。
請參閱第2圖,係本發明之智慧型大眾運輸系統中資訊轉接裝置之具體實施示意圖,包括智慧型公車站牌21(即前述之資訊轉接裝置)、智慧型車票24及手持車票的乘客25,其中,該智慧型公車站牌21更包含顯示螢幕211、攝影機212以及車票感應器213。
智慧型公車站牌21可透過短程通訊網路與其他站牌或車輛交換訊息,再利用內建於智慧型公車站牌21中的處理模組進行分析以產生運輸資訊,接著,由顯示螢幕211播放該運輸資訊,使乘客25能確實掌握各種交通訊息。如圖所示,顯示螢幕211播放兩則訊息,分別為「線路287再5分抵達」以及「線路604再7分抵達」,因此乘客25能確實掌握線路287與線路604的抵達時間。
另外,乘客25可將智慧型車票24靠近車票感應器213,並輸入候車請求訊息。例如,智慧型車票24將「線路604請求訊息」透過車票感應器213輸入至智慧型公車站牌21,再由該智慧型公車站牌21傳送至604公車或先傳送到鄰近站牌再傳送到604公車,使604公車的司機知悉乘客25在等車,如此可減少公車過站不停的情況發生。而智慧型車票24與車票感應器213間的資料傳輸可透過WSN(wireless sensor network)或RFID(Radio Frequency Identification)的方式實現。再者,智慧型車票24尚可透過攝影機212擷取周圍影像,藉由上述之處理模組進行影像辨視與分析該以判斷有多少乘客在候車。
請參閱第3圖,係本發明之智慧型大眾運輸系統之具體實施架構圖。如圖所示,該智慧型大眾運輸系統包含公車30、智慧型公車站牌31、31'、決策與協調中心32a、候車人數估測系統32b、系統資料庫32c、網際網路33、車票34以及用戶端設備36。
具體實施時,乘客可將車票34與智慧型公車站牌31進行通訊連結,使智慧型公車站牌31知悉乘客欲搭乘之路線。而複數個智慧型公車站牌31之間可透過例如DSRC或WAVE等短程通訊方式互相交換訊息,並且與鄰近的公車30交換訊息,使得每一個智慧型公車站牌31都能掌握每個區域的交通狀況,藉以判斷例如公車到站時間等相關的運輸資訊。而智慧型公車站牌31尚可透過長程通訊網路進行通訊,如圖所示,智慧型公車站牌31'可透過網際網路33與決策與協調中心32a、候車人數估測系統32b、系統資料庫32c以及用戶端設備36連結。由於公車30與智慧型公車站牌31、31'間是透過短程通訊網路傳遞資訊,因此能省下佈設長程通訊網路設備(如網路線或無線通訊基地台)的成本。
另外,決策與協調中心32a可透過網際網路33或向系統資料庫32c擷取相關之乘車資訊,進而判斷司機的精神及身體狀況,一旦發現異狀即進行通知、警告或其他調度,藉以防止疲勞駕駛並減少事故發生。而候車人數估測系統32b可進一步校正各路線乘車人數與候車總人數,以彌補智慧型車票與影像辨識之估算誤差,而讓發車中心能更靈活進行調度。再者,乘客於公車上可透過智慧型車票對公車上的感應器發出詢問請求(request)訊息,透過智慧型站牌31與決策與協調中心32a及系統資料庫32c之通訊連結並進行分析,可回傳對應該詢問請求(request)訊息之相關建議資訊,例如乘客搭乘該公車後可多久到達目的地,若該公車無法到達該目的地則乘客需於哪一個站牌換哪一號公車。另一方面,經過長期接收詢問請求訊息並進行統計,智慧型大眾運輸系統可依據某一目的地之需求量,決策是否增加一班直達車到達該目的地,免除民眾轉承之不便。
請參閱第4圖,係本發明之智慧型大眾運輸系統之資訊傳遞方法的步驟流程圖。於步驟S40中,令該資訊轉接裝置透過短程通訊網路與該承載裝置以及該運輸控制中心進行訊息交換,且該相鄰之資訊轉接裝置之間係透過該短程通訊網路進行訊息交換。接著,於步驟S41中,該資訊轉接裝置將所產生之運輸資訊透過該短程通訊網路傳至該相鄰之資訊轉接裝置,再由該相鄰之資訊轉接裝置將該運輸資訊持續傳送至下一相鄰之資訊轉接裝置,俾使該運輸資訊到達該運輸控制中心。另外,該資訊轉接裝置尚可透過長程通訊網路與該運輸控制中心進行訊息交換。
於一較佳實施例中,上述步驟S41復包括將該運輸控制中心產生的運輸狀態判斷資訊透過該短程通訊網路傳至相鄰該運輸控制中心之資訊轉接裝置,再由該相鄰運輸控制中心之資訊轉接裝置將該運輸狀態判斷資訊持續傳送至下一相鄰之資訊轉接裝置,俾使所有該複數個資訊轉接裝置均接收到該運輸狀態判斷資訊。
於另一較佳實施例中,上述步驟S40復包括令該資訊轉接裝置擷取智慧型車票所輸入之承載需求訊息,並透過短程通訊網路將該承載需求訊息傳送至該承載裝置、該運輸控制中心以及該相鄰之資訊轉接裝置。
本發明之資訊傳遞方法是將每一個資訊轉接裝置作為通訊節點,以短程通訊網路與公車或運輸控制中心進行連結,換言之,公車與運輸控制中心之間並無直接連線的網路。由於習知運輸系統中公車必須透過長程無線通訊網路(如2G、2.5G或3G)與運輸控制中心連線,故需負擔龐大的電信服務費用。然而,採用本發明之資訊傳遞方法,使得公車與運輸控制中心能透過智慧型站牌進行間接連線,無需再倚賴長程無線通訊網路,因此能大大降低營運成本。
綜上所述,運用本發明之智慧型大眾運輸系統及其資訊傳遞方法,使乘客能透過智慧型站牌即時瞭解路況及車輛到站時間,公車駕駛能快速掌握載運乘客數量與上車地點,而運輸控制中心能提高車輛調度與管理的準確性,並且降低大量資料進行傳輸的成本,因此能解決習知大眾運輸系統的缺失。
以上所述之實施例,僅係用以說明本發明之特點及功效,而非用以限定本發明之實質技術內容的範圍,本發明之實質技術內容係廣義地定義於下述之申請專利範圍中,任何他人所完成之技術實體或方法,若與下述之所申請專利範圍定義者為完全相同、或是一種等效之變更,均將被視為涵蓋於此專利範圍中。
10a、10b‧‧‧承載裝置
11a、11b、11c‧‧‧資訊轉接裝置
12‧‧‧運輸控制中心
13‧‧‧網路線
21、31、31'‧‧‧智慧型公車站牌
211‧‧‧顯示螢幕
212‧‧‧攝影機
213‧‧‧車票感應器
24‧‧‧智慧型車票
25‧‧‧乘客
30‧‧‧公車
32a‧‧‧決策與協調中心
32b‧‧‧候車人數估測系統
32c‧‧‧系統資料庫
33‧‧‧網際網路
34‧‧‧車票
36‧‧‧用戶端設備
S40、S41‧‧‧步驟
第1圖係本發明之智慧型大眾運輸系統之具體實施示意圖;
第2圖係本發明之智慧型大眾運輸系統中資訊轉接裝置之具體實施示意圖;
第3圖係本發明之智慧型大眾運輸系統之架構圖;以及
第4圖係本發明之智慧型大眾運輸系統之資訊傳遞方法的步驟流程圖。
10a、10b...承載裝置
11a、11b、11c...資訊轉接裝置
12...運輸控制中心
13...網路線
Claims (9)
- 一種智慧型大眾運輸系統,包括:複數個承載裝置,係用以載運物品或乘客;複數個資訊轉接裝置,係用以透過短程通訊網路與該承載裝置進行訊息交換,且該相鄰之資訊轉接裝置之間係透過該短程通訊網路進行訊息交換,其中,該資訊轉接裝置對由該承載裝置所擷取之訊息及/或由該相鄰之資訊轉接裝置所擷取之訊息進行分析以產生運輸資訊;以及至少一運輸控制中心,係用以透過該短程通訊網路由該資訊轉接裝置擷取運輸資訊,並對該運輸資訊進行分析以產生運輸狀態判斷資訊,再將該運輸狀態判斷資訊回傳至該資訊轉接裝置;其中,該資訊轉接裝置復包括影像辨識模組,係用以擷取鄰近該資訊轉接裝置之乘客的影像並進行辨識以產生辨識訊息,且該資訊轉接裝置對該辨識訊息進行分析以產生該運輸資訊。
- 如申請專利範圍第1項之智慧型大眾運輸系統,復包括智慧型車票,係用以將承載需求訊息輸入至該資訊轉接裝置或該承載裝置。
- 如申請專利範圍第2項之智慧型大眾運輸系統,其中,該資訊轉接裝置對由該承載裝置或該相鄰之資訊轉接裝置所擷取之該承載需求訊息進行分析以產生該運輸資訊。
- 如申請專利範圍第2項之智慧型大眾運輸系統,其中,該資訊轉接裝置復包括顯示模組,係用以顯示該運輸資訊、該運輸狀態判斷資訊及/或該承載需求訊息。
- 如申請專利範圍第1項之智慧型大眾運輸系統,其中,該資訊轉接裝置用以透過長程通訊網路與該承載裝置以及該運輸控制中心進行訊息交換,且該相鄰之資訊轉接裝置之間係透過該長程通訊網路進行訊息交換。
- 一種資訊傳遞方法,係應用於具有複數個承載裝置、複數個資訊轉接裝置及至少一運輸控制中心之大眾運輸系統,包括:(1)令該資訊轉接裝置透過短程通訊網路與該承載裝置以及該運輸控制中心進行訊息交換,且該相鄰之資訊轉接裝置之間係透過該短程通訊網路進行訊息交換;以及(2)該資訊轉接裝置將所產生之運輸資訊透過該短程通訊網路傳至該相鄰之資訊轉接裝置,再由該相鄰之資訊轉接裝置將該運輸資訊持續傳送至下一相鄰之資訊轉接裝置,俾使該運輸資訊到達該運輸控制中心;其中,該運輸資訊係由該資訊轉接裝置之影像辨識模組擷取鄰近該資訊轉接裝置之乘客的影像並進行辨識以產生辨識訊息,且該資訊轉接裝置對該辨識訊息進行分析以產生者。
- 如申請專利範圍第6項之資訊傳遞方法,其中,步驟(1)復包括:令該資訊轉接裝置擷取智慧型車票所輸入之承 載需求訊息,並透過該短程通訊網路將該承載需求訊息傳送至該承載裝置、該運輸控制中心以及該相鄰之資訊轉接裝置。
- 如申請專利範圍第6項之資訊傳遞方法,其中,步驟(1)復包括:令該資訊轉接裝置透過長程通訊網路與該運輸控制中心進行訊息交換。
- 如申請專利範圍第6項之資訊傳遞方法,其中,步驟(2)復包括:將該運輸控制中心產生的運輸狀態判斷資訊透過該短程通訊網路傳至相鄰該運輸控制中心之資訊轉接裝置,再由該相鄰運輸控制中心之資訊轉接裝置將該運輸狀態判斷資訊持續傳送至下一相鄰之資訊轉接裝置,俾使所有該複數個資訊轉接裝置均接收到該運輸狀態判斷資訊。
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