一种智能公交管理系统及其工作方法与流程

【技术领域】

本发明涉及一种公交调度技术，更确切地说是一种智能公交管理系统及其工作方法。

背景技术：

在城市日常热点地区乘坐公交时，经常会出现在有限的公交站台区域停靠大量不同线路或者同线路多辆公交车的情况，由于等车人多，很容易出现上车混乱无序的情景。使得乘客，特别是携带较多、较重物品或者是身体行动不便的乘客不能从容搭乘公交，引发对公共交通出行的不满，同时，也与现阶段社会绿色出行的倡议相违背。由于乘车的拥堵，也不利于人身和随身携带的财物安全。

现有解决上述问题的技术方案主要分为两大类：

一、公交车辆通过装载gps和无线通讯模块与电子站台进行无线数据的交互，以无线广播或者直观显示的方式告知该站的乘客公交到站信息。

本技术方案的缺点是：是以公交车辆作为信息主体，乘客只能被动获取信息，只能缓解用户的焦急情绪，并不能从实质上改进对用户的服务质量。

二、在公交车站设置查询机，该查询机以按键和触控方式与乘客进行交互，交互主要是乘客所乘线路的基本信息，该信息只简单经站台反馈给数据中心。

本技术方案的缺点是：尽管乘客作为信息的主体，但实际可操作性不强，而且无法识别“伪操作”。同时，由于只传输简单的信息，无法给出车辆间的调度机制，也无法形成公共服务的监督机制。

此外，现有技术都没有提出同线路车辆之间的交互方式，以及车辆与车内乘客的信息交互和新技术的可扩展性。

技术实现要素：

针对上述缺陷，本发明提供了一种智能公交管理系统及其工作方法。

一种智能公交管理系统，包括：

用户终端子单元，用于确认操作者身份，正确选择所乘公交线路，并与其它子单元进行通信；

电子站台子单元，与用户终端和车载子单元进行双向通信；

车载子单元，接收电子站台台子单元的信息，向用户终端子单元传递信息，并接收用户终端发送的请求。

提供一种智能公交管理系统，所述的用户终端子单元进一步包括：

身份认证模块，用于确认操作者的身份，鉴别成功后提供乘客的身份，健康状况等信息；

信息交互模块，信息交互模块用于用户能正确选择所乘的公交线路，并能直观获取由公交系统提供的必要信息；

无线电收发模块，无线电收发模块用于与电子站台子系统和车载无线子系统进行通信，其上行主要发射乘客相关信息，其下行主要接收公共广播信息，包括乘车提醒，车辆状态信息等其他公共通告，以及车辆内部服务信息。

提供一种智能公交管理系统，进一步包括：

状态寄存模块，用于记录用户终端的支付状态，当用户终端确认乘车时，寄存模块状态改变，当寄存模块状态改变时，不允许用户终端再进行乘车选择，直至用户终端乘车付费或者取消乘车，该寄存器状态才复位。

信息处理模块，用于处理各单元的信息，并为各单元之间提供相互联系。

提供一种智能公交管理系统，所述的电子站台子单元进一步包括：

无线地上模块，用于与用户终端子系统和车载终端子系统的双向通信；

有线地埋模块，提供电力支持和传递信息；

提供一种定智能公交管理系统，所述有线地埋模块包括：

供电子模块，用于向电子站台提供电力支持；

数据传输子模块，用于电子站台与公交信息处理中心之间、电子站台子单元之间、车载子单元之间，以及其它设施的信息传递。

提供一种智能公交管理系统，所述的电子站台单元进一步包括供电模块，所述的供电模块为太阳能电源。

提供一种智能公交管理系统，所述的车载子单元进一步包括：

无线模块，具有收发功能，其上行用于与电子站台子单元匹配，并向乘客提供扩展服务消息，下行用于接收电子站台的乘客请求消息，并接收乘客请求的扩展服务消息；

显示记录模块，用于显示记录部分将到站上乘的人数向驾驶员显示，并在到站-离站期间动态刷新显示数据，一旦数据不为零而车辆驶离则进行相应的责任记录。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种智能公交管理工作方法，包括：

通过用户终端接收电子站台单元的信息，并上传用户信息，电子站台单元通过车载单元进行信息匹配，匹配成功后，用户终端进入线路选择流程，当用户正确选择线路后，修改状态寄存模块，所述电子站台相关的乘车信息均被上传给电子站台单元进行数据汇总，电子站台单元根据上站传递来的线路信息协同车载单元进行乘车的动态调度；

车载单元与电子站台单元匹配成功后，电子站台单元将对应的乘客人数发送给的车载单元，成功接收信息后解码显示，电子站台将乘车信息发送给对应的用户终端；用户终端消费后，终端寄存模块修改状态，在公交车辆全程行驶过程中，用户终端与车载单元进行通信。

提供一种智能公交管理工作方法，进一步包括：用户在每次使用本方法前，进行身份信息验证。

提供一种智能公交管理工作方法，进一步包括：

根据用户终端收到的信息乘坐相应的车载单元时，给予优惠，显示装置显示人数数据减1；

未根据用户终端收到的信息乘坐相应的车载单元时，显示装置显示，若乘客仍坚持乘坐，车载单元将对应的信息重新上报给电子站台单元，电子站台台单元取消本应乘坐车载单元的对应信息，并取消相应的减免优惠。

提供一种智能公交管理工作方法，进一步包括

电子站台单元所获取的用户终端信息中身体状况vha、年龄大小va、健康状况vhe进行数字化信息处理，得到fi(vha,va,vhe)；

将电子站台子系统所获取的用户信息中乘客道德积分vm进行数字化处理，得到fi(vm)；

计算相同线路的每辆到站车载单元现有分数xn(fj(vha,va,vhe),fj(vm))，其中f与f根据乘车时段、天气状况等可动态调整；

bicc(公交信息处理中心)根据xn分配准备乘车人员的(fi,fi)，以达到期望阈值。

本发明对照现有技术，解决了以下技术问题：

1、克服只是以公交车辆作为信息主体的弊端，乘客在获取信息，缓解焦急情绪的同时，也能从实质上改进对用户的服务质量。

2、实际可操作性强，可识别“伪操作”。同时，实现了车辆间的调度，形成了公共服务的监督机制。

本发明在基于现有技术条件的基础上对公交管理系统进行了再改造，提升了智能公交管理系统的人性化、便捷化。

【附图说明】

图1为背景技术技术方案1工作方案单元架构图

图2为背景技术技术方案2工作方案单元架构图

图3本发明系统结构示意图

图4本发明用户终端单元架构图

图5本发明用户终端工作流程图

图6为本发明电子站台单元硬件架构图

图7为本发明电子站台单元工作流程图

图8为本发明车载单元硬件架构图

图9为本发明车载单元工作流程图

【具体实施方式】

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。

下面结合图3-9对本发明进行详细的介绍：

首先本发明包括但并不限于下述三种应用场景：

1、用户在公交站台利用带有指纹、声纹或眼纹装置的手机通过4g、5g或wi-fi技术与电子站台通信，预约乘坐公交车，并可以提前支付；

2、用户在公交站台利用带有指纹、声纹或眼纹装置的手机通过nfc或其他近场技术与电子站台通信，并预付乘车费用；

3、用户远离公交站台利用带指纹、声纹或眼纹装置的手机通过4g、5g 技术与电子站台通信，预约乘坐公交车，并可以提前支付。

图3是本发明一种智能公交管理系统系统示意图，包括：

s100：用户终端单元，用于确认操作者身份，正确选择所乘公交线路，并与其它子单元进行通信；

s200：电子站台单元，与用户终端和车载子单元进行双向通信；

s300:车载子单元，接收电子站台子单元的信息，向用户终端子单元传递信息，并接收用户终端发送的请求。

结合图4-5对本发明智能公交管理系统的用户终端的硬件架构及其工作方式进行详细介绍。

图4为本实施例提供的方法的硬件架构示意图，具体为：

101：身份认证单元：用于鉴别用户身份，并提供乘客的唯一身份信息及其他相关信息；

102：无线收发单元：用于与电子站台和车载系统进行双向无线通信；

103：信息交互单元：用于乘客感知相关的信息，作为乘客与电子站台子系统和车载子系统的唯一交互方法；

104：状态寄存器：用于记录用户的支付状态，当用户确认乘车时，寄存器状态改变，当寄存器状态改变时，不允许用户再进行乘车选择，直至用户乘车付费或者取消乘车，该寄存器状态才复位；

105：处理单元：用于处理各单元的信息，并为各单元之间提供相互联系。

图5为本实施例提供的用户终端工作方法的流程图，具体工作步骤为：

201：用户终端开机；

202：用户在使用公交系统前，先要在终端子系统上进行身份识别，如果乘客为用户本人，则允许接入智能公交系统，否则终端认定为非法用户，将采取一系列锁定措施；

203：听电子站台的广播消息，在捕获最强的电子站台信号后，发送接 入请求消息，自动接入系统，然后通过电子站台下载本站的公交到站信息，信息包括即将到站的车辆线路、车辆当前行驶状态、车辆号等；

204：选取所需要乘坐的公交线路和到站点，确认后，信息将与用户相关信息(如身体状态、终端设备状态等)一并上传给电子站台进行综合分析；

205:电子站台经过综合分析(分析因素包括：当前时段、即将到达本站的车辆数量，乘客健康状态等)将乘坐的车号和预计到站时间发送给用户终端；

206：如果用户通过终端子系统取消本次乘坐，则电子站台重新计算用户终端的下次请求；

207：如果用户通过终端子系统登车，则可以通过终端的空口，请求车载子系统提供相应的扩展或增值服务。

当乘客没有搭乘指定的公交车辆时，车载子系统之间可以相互通信，而不需要通过电子站子系统；

结合图6-7对本发明智能公交管理系统的电子站台的硬件架构及其工作方式进行详细介绍。

图6为本实施例提供的电子站台硬件系统架构示意图，该子系统分为地上部分和地下部分，具体为：

301：地上部分，由电子站台牌和支撑结构组成，其中支撑结构内部包含为强弱电信号线路，并为电子站台牌集成的天线提供必要的架高。其中天线增益具有一定的方向性，且覆盖半径仅限于站台周边范围。电子站台牌由无线收发装置构成主体，用于与用户终端和车载子系统的通信。

电子站台子系统之间也可通过无线方式接入网络。

302：地下部分，地埋强电和弱电线路，其中强电提供电子站台电力支持，线路终端为供电设施，弱电线路用于bicc(公交信息处理中心)与各电子站台之间进行高速、可靠的数据传输。

其中bicc实时记录每辆公交车辆的乘客信息(包含以乘车和预乘车)，还用于提供合理的乘客调度算法，并接入pstn网络以便与其他移动通信系统保持信息传递。

供电方式除利用有线方式外，也可在特定区域利用太阳能等作为电源供电。

图7为本实施例提供的一种电子站台单元的工作方法的流程图，具体工作步骤为：

401：电子站台定期自检运行状态，当出现异常时，则将错误消息告知bicc，以便及时维修；

402：电子站台设备正常时，其无线装置在一定的覆盖范围内发送广播消息，并实时获取终端接入请求，对合法用户自动接入；

403：接收一个或多个终端上报的消息，成功接收的消息经过简单整理后实时传递给bicc综合分析，当接收失败时，通知相应的终端以特定方式重传消息；

404：同时监听车载子系统的请求信息，当捕获车载信息后，按照特定算法，要求bicc传递乘客分配方法，并及时(通过空口)告知指定的乘客；

405：当被指定的乘客取消乘车请求时，bicc根据取消请求的人数结合各种算法因子(含车辆即将到站时间的预估计)综合分析，决定是否需要重新调整部分乘客的乘车情况，当车辆到站后，将最终对应的乘车人数发送给车载子系统；

406：当乘客未按照bicc分配的车号乘车时，车载子系统将相关消息上传电子站台，电子站台为指定的车辆做乘车人数的减法，同时对未遵照规定的乘客依据特定用户算法进行费用或信用记录；

407：当乘客恶意违规(即不乘坐公交车也不取消乘车请求)时，电子站台根据车载子系统反馈的未乘车信息先查找覆盖范围内是否有对应的终端设 备，若终端设备上报的信号质量低于门限tlow，且持续时间超过tmalice,则认定是恶意违规，将向对应车辆发送清除信息指令，允许车辆离站；若在规定的侦测时间内，终端设备上报的信号质量高于thigh(或满足一定的置信水平)，则根据用户信息确定等待时间[thealth]，超时则允许车辆离站；

408：当车辆离站时，车载子系统上报离站请求(包含未乘车人数)，电子站台根据特定规范监听无新的乘车请求后，允许离站。

结合图8-9对本发明智能公交管理系统的车载单元的硬件架构及其工作方式进行详细介绍。

图8为本实施例提供的车载单元硬件架构示意图，具体为：

501：数据处理单元：作为子系统核心，控制其他单元协同运作；

502：无线收发装置：用于与电子站台子系统和用户终端系统进行空口通信；

503：公交计费单元：负责乘客信息的核对，依据一定的计费规则，向乘客提供不同的计费标准；

504：屏显装置：当从电子站台成功接收乘客数据后，经数据处理单元处理，通过电-光转换，将信息(乘车人数)直观反馈给驾驶员，并随着乘客的计费成功和电子站台信息更新而不断刷新；

505：存储单元：用于记录子系统运行状态的日志。

图9为本实施例提供的一种车载单元的工作方法的流程图，具体为：

601.公交车进站时接收电子站台子系统发送的车辆相关消息；

602.当公交车成功获取消息后，允许乘客付费乘车；

603.当公交车未成功获取电子站台子系统发送的消息，则在计时器规定的时间内持续接收，若仍不能获取则(驾驶员)启用备用无线设备；

604.当乘客乘车时，计费器根据传递的指令，对不同乘客实施不同的计费策略；

605.当通过该智能公交管理系统登记的乘客，选择乘坐非规定的车辆时，计费单元将相关信息通过空口传递给电子站台，从而调整乘客本应乘坐的车辆信息；

606.当驾驶员通过车载子系统的空口向电子站台请求离站允许后，车载子系统自动将屏显单元显示的剩余人数上传电子站台子系统。若人数为零，且电子站台无新的接入请求，则允许车辆离站；若人数大于零，电子站台搜索覆盖范围内的相应乘客信息，若认定为恶意违规行为，则向对应的车载子系统发送清零指令，强制将车载系统的显示人数归零；

607.当用户终端的状态寄存器复位后，允许与车载子系统进行增值或扩展服务的通信。

驾驶员可利用特定用户终端替代车载子系统的部分功能。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术。