一种综合管理播报的公共交通信息平台及运行控制方法

摘要

本发明涉及一种综合管理播报的公共交通信息平台及运行控制方法，包括：分别与网络节点连接的车辆调度系统、乘客识别电子签生成系统、站台人流量统计系统、用户信息发布系统、乘客预约系统、站台电子牌选择与信息更新系统、车内载客信息统计系统和路况实时监测系统；本发明提供的公共交通信息平台及运行控制方法能够通过公共交通信息平台实时获取站台、乘客及公交车辆信息，并根据该信息通过车辆调度系统计算车辆客运能力，通过车辆客运能力判断站台是否需要安排车辆策略，从而减小客运压力，从实际的用户和公交调度出发，提出一体化的信息广播平台和公交调度方法，为公共交通网络信息化建设提供支撑。

说明书

技术领域

本发明涉及一种公共交通信息平台及运行控制方法，具体涉及一种综合管理播报的公共 交通信息平台及运行控制方法。

背景技术

随着公共交通网络的不断完善与发展，公交系统信息化平台建设越来越受到广泛的期待 和重视，目前公共交通平台的建设和信息实时性均存在一定的不足，不满足公共交通网络信 息化建设要求，诸如到站车辆载客率，距离下一站到站时间，线路站台人数统计，乘客APP 乘客端开发等信息。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种综合管理播报的公共交通信息平台及运行控制方 法，能够通过公共交通信息平台实时获取站台、乘客及公交车辆信息，并根据该信息通过车 辆调度系统计算车辆客运能力，通过车辆客运能力判断站台是否需要安排车辆策略，从而减 小客运压力，从实际的用户和公交调度出发，提出一体化的信息广播平台和公交调度方法， 为公共交通网络信息化建设提供支撑。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种综合管理播报的公共交通信息平台，其改进之处在于，所述平台包括：

分别与网络节点连接的车辆调度系统、乘客识别电子签生成系统、站台人流量统计系统、 用户信息发布系统、乘客预约系统、站台电子牌选择与信息更新系统、车内载客信息统计系 统和路况实时监测系统；

所述乘客识别电子签生成系统，用于生成预约乘客的二维识别码；

所述乘客预约系统，用于乘客通过APP用户端或站台用户端预约线路公交车辆；

所述站台电子牌选择与信息更新系统，用于采集乘客信息并显示和更新站台信息；

所述车内载客信息统计系统，用于通过刷卡方式统计当前车辆的乘客数量和站台下车人 数；

所述站台人流量统计系统，用于根据乘客预约系统和站台电子牌选择与信息更新系统采 集的乘客信息获取统计信息，所述统计信息包括：当前线路公交车辆对应的站台等候人数和 未来n分钟后线路公交车辆对应的站台等候人数；

所述车辆调度系统，用于根据所述站台人流量统计系统的统计信息和车内载客信息统计 系统统计的当前车辆的乘客数量和站台下车人数，计算车辆的客运能力Y，当车辆的客运能 力Y大于1时，安排发车策略，所述发车策略包括：加开临时车辆策略、修改发车间隔时间t_j和车辆中途折返策略；

所述路况实时监测系统，用于监控运营范围内车辆运行速度划分路况拥堵情况；

所述用户信息发布系统，用于根据所述路况拥堵情况、车辆的客运能力Y和所述乘客预 约系统的乘客预约信息动态推送乘客所预约车辆的当前运行状况和换乘计划。

优选的，计算所述客运能力Y公式为：

$Y=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Sigma }}{Q}_c{l}_i}{Q*L}---(1-1)$

式(1-1)中，Q_c为两个相邻车站间运送的客流量，l_i为相邻两个车站的距离，Q为车 辆的额定载客量，L为车辆运行线路的总里程，其中，所述客运能力Y值取值范围为： 0.55≤Y≤1。

优选的，所述发车间隔时间t_j的计算公式为：

$t_j=\frac{T_j}{\frac{A_j}{m_{j}L}}---(1-2)$

式(1-2)中，T_j为发车间隔时间段长度，A_j为客运周转量，m_j为第j时间段单位车辆 上的载客数，L为公交车辆运行线路里程；其中，客用周转量A_j为每两个站台的距离和上下 车人数计算两站之间的周转量的总和，即i为站台编号，j为时间段， R_ij第i站在第j时间段内站台到达的人数，l_i为第i-1站到i站的距离。

优选的，所述站台信息包括：站台各车辆预计到达本站的时间、车辆类型、车辆当前载 客数量，本班次终点站。

优选的，所述路况拥堵情况包括：严重拥堵、拥堵、缓慢和畅通；其中，严重拥堵时， 车辆速度为V≤5km/h，拥堵时，车辆速度为5km/h<V≤10km/h，缓慢时，车辆速度为10km/h<V ≤30km/h，畅通时，车辆速度为30km/h<V；V为车辆速度。

优选的，所述乘客信息包括：乘客的出发时间、出发站台、到达站台和ID号。

优选的，所述采集乘客信息的采集方式包括：扫描所述预约乘客的二维码、语音识别系 统或触摸屏输入。

优选的，若所述车辆为电动车辆，则所述车辆调度系统，还用于根据所述电动车辆的单 体电压和单体电池容量对所述电动车辆进行保养计划。

进一步的，若所述电动车辆的单体电压压差超过150mV或所述电动车辆的单体电池容量 低于电池额定容量的80％，则对所述电动车辆进行保养计划，所述保养计划为电池一致性保 养，不对进行保养计划的电动车辆安排发车策略。

一种综合管理播报的公共交通信息平台的运行控制方法，其改进之处在于，包括如下步 骤：

(1)乘客通过乘客预约系统输入乘客信息预约相关线路公交车辆；

(2)乘客识别电子签生成系统根据乘客信息生成与乘客对应的二维识别码；

(3)站台电子牌选择与信息更新系统采集乘客信息并显示和更新站台信息；

(4)站台人流量统计系统根据乘客识别电子签生成系统生成电子签及电子签对应的时间 的和站台电子牌选择与信息更新系统采集的乘客信息统计站台当前的客流量信息和未来n分 钟的客流量信息；

(5)车辆调度系统根据所述站台人流量统计系统的统计信息和车内载客信息统计系统统 计的当前车辆的乘客数量和站台下车人数，计算车辆的客运能力Y，并判断车辆的客运能力Y 是否大于1，若是，则根据路况实时监测系统的路况拥堵情况对非拥堵路段进行加开临时车 辆策略、增发区间车策略或修改发车间隔时间t_j，若否，则按照原发车计划进行发车；

(6)用户信息发布系统根据所述路况拥堵情况、车辆的客运能力Y和所述乘客预约系统 的乘客预约信息动态推送乘客所预约车辆的当前运行状况和换乘计划。

优选的，计算所述客运能力Y公式为：

$Y=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Sigma }}{Q}_c{l}_i}{Q*L}---(1-1)$

式(1-1)中，Q_c为两个相邻车站间运送的客流量，l_i为相邻两个车站的距离，Q为车 辆的额定载客量，L为车辆运行线路的总里程，其中，所述客运能力Y值取值范围为： 0.55≤Y≤1。

优选的，所述发车间隔时间t_j的公式为：

$t_j=\frac{T_j}{\frac{A_j}{m_{j}L}}---(1-2)$

式(1-2)中，T_j为发车间隔时间段长度，A_j为客运周转量，m_j为第j时间段单位车辆 上的载客数，L为公交车辆运行线路里程；其中，客用周转量A_j为每两个站台的距离和上下 车人数计算两站之间的周转量的总和，即i为站台编号，j为时间段， R_ij第i站在第j时间段内站台到达的人数，l_i为第i-1站到i站的距离。

优选的，所述步骤(6)中，用户信息发布系统根据所述路况拥堵情况、车辆的客运能力 Y和所述乘客预约系统的乘客预约信息动态推送乘客所预约车辆的当前运行状况和换乘计划， 包括：

若乘客信息中车辆到达乘客预约目的时间大于乘客预定时间，则按照乘客的乘客信息执 行乘车计划，否则向乘客推送换乘计划；

车辆到达站台时间T为：

$T=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}\frac{L_i}{v_i}---(1-3)$

式(1-3)中，L_i为第i-1站到第i站点之间的距离，v_i为第i-1到第i站点之间的平均 行驶速度，能够根据所述路况实时监测系统实时更新。

进一步的，所述换乘计划包括：到达乘客预约目的步行最短的乘车计划，到达乘客预约 目的时间最短的乘车计划，到达乘客预约目的费用最低的乘车计划。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种综合管理播报的公共交通信息平台及运行控制方法，能够通过公共交 通信息平台实时获取站台、乘客及公交车辆信息，并根据该信息通过车辆调度系统计算车辆 客运能力，通过车辆客运能力判断站台是否需要安排车辆策略，从而减小客运压力，从实际 的用户和公交调度出发，提出一体化的信息广播平台和公交调度方法，为公共交通网络信息 化建设提供支撑。

附图说明

图1是本发明提供的一种综合管理播报的公共交通信息平台结构示意图；

图2是本发明提供的一种综合管理播报的公共交通信息平台的实际应用结构图；

图3是本发明提供的一种综合管理播报的公共交通信息平台的运行控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的一种综合管理播报的公共交通信息平台，如图1所示，所述平台包括：

分别与网络节点连接的车辆调度系统、乘客识别电子签生成系统、站台人流量统计系统、 用户信息发布系统、乘客预约系统、站台电子牌选择与信息更新系统、车内载客信息统计系 统和路况实时监测系统；

所述乘客识别电子签生成系统，用于生成预约乘客的二维识别码；

所述乘客预约系统，用于乘客通过APP用户端或站台用户端预约线路公交车辆；

所述站台电子牌选择与信息更新系统，用于采集乘客信息并显示和更新站台信息；

所述车内载客信息统计系统，用于通过刷卡方式统计当前车辆的乘客数量和站台下车人 数；

所述站台人流量统计系统，用于根据乘客预约系统和站台电子牌选择与信息更新系统采 集的乘客信息获取统计信息，所述统计信息包括：当前线路公交车辆对应的站台等候人数和 未来n分钟后线路公交车辆对应的站台等候人数；

所述车辆调度系统，用于根据所述站台人流量统计系统的统计信息和车内载客信息统计 系统统计的当前车辆的乘客数量和站台下车人数，计算车辆的客运能力Y，当车辆的客运能 力Y大于1时，安排发车策略，所述发车策略包括：加开临时车辆策略、修改发车间隔时间t_j和车辆中途折返策略；

所述路况实时监测系统，用于监控运营范围内车辆运行速度划分路况拥堵情况；

所述用户信息发布系统，用于根据所述路况拥堵情况、车辆的客运能力Y和所述乘客预 约系统的乘客预约信息动态推送乘客所预约车辆的当前运行状况和换乘计划。

其中，所述车辆调度系统包括：分别与网络节点连接的数据库服务器、前置机服务器、 前置机、通讯模块和调度分析模块；

所述数据库服务器，用于存储所述站台人流量统计系统发送的不同途径车辆的发车线路、 发车间隔及车辆站台信息；

所述前置机服务器，用于存储远程通信实时数据；

所述前置机，用于与调度管辖车辆进行通信，并采集、转发和解析相关实时数据，为监 控人员提供人机操作平台；

所述通讯模块，用于与运行的车辆进行数据交互和远程调度；

所述调度分析模块，根据所述站台流量统计系统提供的不同途径车辆的人流量统计信息 和所述路况实时监测系统提供的路况拥堵情况计算车辆的发车间隔时间t_j。

所述乘客预约系统可以支持电脑、手机等终端用户的公交预约信息输入，包括乘车站点、 乘车时间、到达站点、常用线路关注、距离车站的距离和出发到达车站所需时间等，对于老 年人，可以提供语音预约。

路况实时系统通过GPS、地感线圈、测速雷达、视频监测等针对各路段车辆进行行驶速 度采集，根据运行速度划分路况拥堵情况，划分为严重拥堵、拥堵、缓慢以及畅通等级别。

具体的，计算所述客运能力Y公式为：

$Y=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Sigma }}{Q}_c{l}_i}{Q*L}---(1-1)$

式(1-1)中，Q_c为两个相邻车站间运送的客流量，l_i为相邻两个车站的距离，Q为车 辆的额定载客量，L为车辆运行线路的总里程，其中，所述客运能力Y值取值范围为： 0.55≤Y≤1。

所述发车间隔时间t_j的计算公式为：

$t_j=\frac{T_j}{\frac{A_j}{m_{j}L}}---(1-2)$

式(1-2)中，T_j为发车间隔时间段长度，A_j为客运周转量，m_j为第j时间段单位车辆 上的载客数，L为公交车辆运行线路里程；其中，客用周转量A_j为每两个站台的距离和上下 车人数计算两站之间的周转量的总和，即i为站台编号，j为时间段， R_ij第i站在第j时间段内站台到达的人数，l_i为第i-1站到i站的距离。

其中，所述站台信息包括：站台各车辆预计到达本站的时间、车辆类型、车辆当前载客 数量，本班次终点站。

所述路况拥堵情况包括：严重拥堵、拥堵、缓慢和畅通；其中，严重拥堵时，车辆速度 为V≤5km/h，拥堵时，车辆速度为5km/h<V≤10km/h，缓慢时，车辆速度为10km/h<V≤30km/h， 畅通时，车辆速度为30km/h<V；V为车辆速度。

所述乘客信息包括：乘客的出发时间、出发站台、到达站台和ID号。

所述采集乘客信息的采集方式包括：扫描所述预约乘客的二维码、语音识别系统或触摸 屏输入。

进一步的，若所述车辆为电动车辆，则所述车辆调度系统，还用于根据所述电动车辆的 单体电压和单体电池容量对所述电动车辆进行保养计划。

若所述电动车辆的单体电压压差超过150mV或所述电动车辆的单体电池容量低于电池额 定容量的80％，则对所述电动车辆进行保养计划，所述保养计划为电池一致性保养，不对进 行保养计划的电动车辆安排发车策略。

例如，在如图2所示的综合管理播报的公共交通信息平台的实际应用结构图中，包括： 分别与千兆交换机连接的车辆调度系统、乘客识别电子签生成系统、站台人流量统计系统、 用户信息发布系统、乘客预约系统、站台电子牌选择与信息更新系统、车内载客信息统计系 统和路况实时监测系统，用户端通过公共互联网络与千兆交换机连接，从而建立与综合管理 播报的公共交通信息平台的通信关系，用户端可以包括：PC机和移动终端；

综合管理播报的公共交通信息平台中的车辆调度系统、乘客识别电子签生成系统、站台 人流量统计系统、用户信息发布系统、乘客预约系统、站台电子牌选择与信息更新系统、车 内载客信息统计系统和路况实时监测系统均由前置机、前置服务器和数据服务器组成；

车辆调度系统由数据库服务器、前置机服务器和前置机组成。其中，数据库服务器用于 存储所有管辖车辆的相关发车线路、发车间隔及车辆站点等数据信息；前置机服务器是存储 远程通信实时数据，前置机用于与调度管辖车辆进行通信，并采集、转发和解析相关实时数 据，为监控人员提供人机操作平台，与运行车辆进行数据交互和远程调度，安排车辆发车调 度，根据站台流量统计系统、实时路况系统提供信息计算每路车辆的发车间隔，其中，通过 包含光纤通信接口，无线通信(4G,WIFI)接口，PLC通信接口等进行系统之间数据交互，数 据库服务器、前置机服务器为DELLR810，前置机、调度分析系统为高性能PC计算机。调度 分析系统根据目前线路客流情况安排发车间隔。

站台人流量统计系统根据乘客识别电子签生成系统以及用户出行预约系统的情况统计每 一个站台当前的人数和未来15分钟的人数，并统计不同站点间的客流量，根据不同站点间的 客流量规划车辆发车间隔和发车区间，对于客流量集中的路段，车辆调度系统发送客流量集 中路段往返的区间车辆。

车辆调度系统根据运行路线的路况实时监测系统提供的路况信息，对于路况拥堵后段线 路的客流进行监测，发送非拥堵路段的区间车辆。

站台电子牌选择与信息更新系统告知本站台各车辆预计到达本站的时间，车辆类型、车 辆当前载客数量，本班次终点站等，同时支持用户乘坐信息输入识别端，可以采集用户的乘 车需求，可通过二维码识别、语音输入和触摸屏输入等方式。站台电子牌选择与信息更新系 统包括通信模块、前置机、前置机服务器和数据库服务器，终端显示屏、二维码扫描器、触 摸屏以及语音识别器。其中通信模块包含光纤通信接口，无线通信(4G,WIFI)接口，PLC通 信接口等，数据库服务器、前置机服务器为DELLR810，前置机、调度分析系统为高性能PC 计算机。终端显示屏为高清数字显示屏。

乘客识别电子签生成系统主要是为接入系统内的乘客用户生成二维识别码，识别码内包 括用户乘车需求的信息，如出发时间、出发车站、到达车站、用户ID号等。

用户预约系统可以支持电脑、手机等终端用户的公交预约信息输入，包括乘车站点、乘 车时间、到达站点、常用线路关注、距离车站的距离和出发到达车站所需时间等，对于老年 人，可以提供语音预约。

用户信息发布系统根据路况实时系统、车辆调度实时系统以及用户预约系统的相关信息， 动态推送用户所预约车辆的当前状态，当前运行区间或到达站点等。同时，根据用户的起始 到达站点情况，结合各运行线路行驶路程的路况情况，为用户推送中间换乘方式到达目的地， 并可根据步行最短、行驶时间最短、总费用最低进行方案制定。当系统计算的用户预约线路 到达乘客目的地时刻晚于用户预计到达时刻，系统将为用户推送最优中转换乘线路。

路况实时系统通过GPS、地感线圈、测速雷达、视频监测等针对各路段车辆进行行驶速 度采集，根据运行速度划分路况拥堵情况。

车内载客信息统计系统主要用于通过刷卡终端、上车人数统计传感器和下车人数统计传 感器统计每一运营车辆每一站点的上下车乘客数量，动态更新目前车上乘客人数，并将相关 信息通过站台电子牌选择与信息更新系统发布至每一站点的公告牌上，为乘客选择提供车辆 提供参考。

一种综合管理播报的公共交通信息平台的运行控制方法，如图3所示，包括如下步骤：

(1)乘客通过乘客预约系统输入乘客信息预约相关线路公交车辆；

例如：用户通过手机或电脑等用户终端输入乘车路线，乘车站台、终点站台、乘车时间 及到达终点站时间等乘客信息；

(2)乘客识别电子签生成系统根据乘客信息生成与乘客对应的二维识别码；

(3)站台电子牌选择与信息更新系统采集乘客信息并显示和更新站台信息；

其中，站台电子牌选择与信息更新系统通过站台的显示屏显示站台信息；

(4)站台人流量统计系统根据乘客识别电子签生成系统生成电子签及电子签对应的时间 的和站台电子牌选择与信息更新系统采集的乘客信息统计站台当前的客流量信息和未来n分 钟的客流量信息；

(5)车辆调度系统根据所述站台人流量统计系统的统计信息和车内载客信息统计系统统 计的当前车辆的乘客数量和站台下车人数，计算车辆的客运能力Y，并判断车辆的客运能力Y 是否大于1，若是，则根据路况实时监测系统的路况拥堵情况对非拥堵路段进行加开临时车 辆策略、增发区间车策略或修改发车间隔时间t_j，若否，则按照原发车计划进行发车；

(6)用户信息发布系统根据所述路况拥堵情况、车辆的客运能力Y和所述乘客预约系统 的乘客预约信息动态推送乘客所预约车辆的当前运行状况和换乘计划。

其中，用户信息发布系统根据所述路况拥堵情况、车辆的客运能力Y和所述乘客预约系 统的乘客预约信息动态推送乘客所预约车辆的当前运行状况和换乘计划，包括：

若乘客信息中车辆到达乘客预约目的时间大于乘客预定时间，则按照乘客的乘客信息执 行乘车计划，否则向乘客推送换乘计划；

车辆到达站台时间T为：

$T=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}\frac{L_i}{v_i}---(1-3)$

式(1-3)中，L_i为第i-1站到第i站点之间的距离，v_i为第i-1到第i站点之间的平均 行驶速度，能够根据所述路况实时监测系统实时更新。

进一步的，所述换乘计划包括：到达乘客预约目的步行最短的乘车计划，到达乘客预约 目的时间最短的乘车计划，到达乘客预约目的费用最低的乘车计划。

具体的，计算所述客运能力Y公式为：

$Y=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Sigma }}{Q}_c{l}_i}{Q*L}---(1-1)$

式(1-1)中，Q_c为两个相邻车站间运送的客流量，l_i为相邻两个车站的距离，Q为车 辆的额定载客量，L为车辆运行线路的总里程；

所述发车间隔时间t_j的公式为：

$t_j=\frac{T_j}{\frac{A_j}{m_{j}L}}---(1-2)$

式(1-2)中，T_j为发车间隔时间段长度，A_j为客运周转量，m_j为第j时间段单位车辆 上的载客数，L为公交车辆运行线路里程；其中，客用周转量A_j为每两个站台的距离和上下 车人数计算两站之间的周转量的总和，即i为站台编号，j为时间段， R_ij第i站在第j时间段内站台到达的人数，l_i为第i-1站到i站的距离。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照 上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本 发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等 同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。