一种新型智能化定制公交的车路协同控制系统及方法与流程

本发明涉及城市智能交通技术领域，具体涉及一种新型智能化定制公交的车路协同控制系统及方法。

背景技术：

近年来，随着城市化进程的快速发展，市区有限的居住空间已不能满足快速增长人口的需求，越来越多的在市区工作的从业者不得不选择在远离市区的近郊区居住。由于工作地和居住地之间距离较远，居民的通勤出行是一个亟待解决的交通问题。虽然一些大城市的地铁、公交等交通网络非常发达，但是人口的暴增使得交通拥堵日益加剧，居民的出行依然得不到有效的改善；此外一些欠发达城市的交通网络还不是特别完善，对于远距离出行的人们带来了诸多不便。针对此问题，一些城市推出了定制公交来方便居民的远距离工作出行；但是传统的定制公交一般都是固定时间发车，每天只有一趟运行车辆，而且发车时间过早，在发车时间、发车数量和预约服务等方面缺乏灵活高效的运行机制和安全高效的出行保障等情况，很难满足众多居民的工作出行需求。

技术实现要素：

针对上述问题中存在的不足之处，本发明基于智能驾驶汽车的车路协同技术、大数据技术、多源信息融合技术及交通状态研判技术等，提供一种新型智能化定制公交的车路协同控制系统及方法。

本发明公开了一种新型智能化定制公交的车路协同控制系统，包括：协同控制子系统；

所述协同控制子系统包括：

手机客户端和电话预约平台，用于录入乘客的出行需求信息，所述出行需求信息包括出行时间、出行地点和目的地；

后台控制中心，用于按照所述出行时间、出行地点对所述出行需求信息进行分类，并将分类结果传输至对应的区域控制中心和所述区域控制中心的在线运行车辆上；

所述在线运行车辆，用于根据乘客的出行需求信息判断自身的运力是否满足要求，若满足要求则将车辆信息反馈给乘客，否则将出行需求信息传输至所述区域控制中心；

所述区域控制中心，用于当接收到所述后台控制中心和在线运行车辆传输的出行需求信息时，判断备用车辆运力是否满足需求；若满足，则自动调度车辆，并将信息反馈给乘客；否则请求邻近区域控制中心协调调度公交车辆，并将车辆信息反馈给乘客。

作为本发明的进一步改进，还包括：运行控制子系统；

所述运行控制子系统包括：

驾驶模式切换装置，用于根据行驶道路类型，切换至自动驾驶模式或人工驾驶模式；

交通状态研判装置，用于在人工驾驶模式下，基于多源信息融合技术和大数据技术对地磁传感器数据、车载gps数据、视频监控数据和微波数据进行处理，获取实时的交通状态信息，并自动选取最优行驶路径。

作为本发明的进一步改进，还包括：安全控制子系统；

所述安全控制子系统包括：

视频采集处理装置，用于采集车辆运行过程中车内的视频图像，并自动判断事故类别；

语音采集处理装置，用于采集车辆运行过程中车内的语音信息，并自动判断事故类别；

报警装置，用于根据所述视频采集处理装置和/或语音采集处理装置判断的事故类别，触发相应的报警。

作为本发明的进一步改进，所述报警装置包括“110一键报警”按钮、“120一键救护”按钮和“119一键报警”按钮。

作为本发明的进一步改进，车辆采用电动汽车，车辆上设有驾驶舱安全屏蔽门。

本发明还公开了一种新型智能化定制公交的车路协同控制方法，包括：

基于手机客户端和电话预约平台录入乘客的出行需求信息，所述出行需求信息包括出行时间、出行地点和目的地；

后台控制中心按照所述出行时间、出行地点对所述出行需求信息进行分类，并将分类结果传输至对应的区域控制中心和所述区域控制中心的在线运行车辆上；

在线运行车辆根据乘客的出行需求信息判断自身的运力是否满足要求，若满足要求则将车辆信息反馈给乘客，否则将出行需求信息传输至所述区域控制中心；

当所述区域控制中心接收到所述后台控制中心和在线运行车辆传输的出行需求信息时，判断备用车辆运力是否满足需求；若满足，则自动调度车辆，并将信息反馈给乘客；否则请求邻近区域控制中心协调调度公交车辆，并将车辆信息反馈给乘客。

作为本发明的进一步改进，还包括：

识别行驶道路类型，当行驶道路为公交车专用道时，切换至自动驾驶模式；当行驶道路为普通道路时，切换至人工驾驶模式；

在人工驾驶模式下，自动开启导航系统，获取地磁传感器数据、车载gps数据、视频监控数据和微波数据，交通状态研判装置基于多源信息融合技术和大数据技术对地磁传感器数据、车载gps数据、视频监控数据和微波数据进行处理，获取实时的交通状态信息，并自动选取最优行驶路径。

作为本发明的进一步改进，还包括：

视频采集处理装置采集车辆运行过程中车内的视频图像，并自动判断事故类别；

语音采集处理装置采集车辆运行过程中车内的语音信息，并自动判断事故类别；

根据所述视频采集处理装置和/或语音采集处理装置判断的事故类别，报警装置触发相应的报警。

作为本发明的进一步改进，所述报警装置包括“110一键报警”按钮、“120一键救护”按钮和“119一键报警”按钮；

当出现人身生命安全时，启动“110一键报警”按钮；

当出现乘客突发疾病时，启动“120一键报警”按钮；

当出现消防事故时，启动“119一键报警”按钮。

作为本发明的进一步改进，车辆采用电动汽车，车辆上设有驾驶舱安全屏蔽门。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明可实现车辆、控制中心之间的实时通信，基于区域控制中心的调度保证发车时间、发车数量和预约服务等方面的机动灵活性；

本发明可实现智能公交车辆在不同的路况运行环境中驾驶模式的切换以及在市区人工驾驶模式下交通状态的自动研判，从而避开拥堵，实现高效率出行；

本发明借助于车载视频、语音及司乘人员信息等判断事故类别，并借助于报警、救护系统实现相应事故的实时上报，从而实现快速高效的事故预防和人员救治，提高智能公交系统的安全性。

附图说明

图1为本发明一种实施例公开的新型智能化定制公交的车路协同控制系统的框架图；

图2为图1中协同控制子系统的流程图；

图3为图1中运行控制子系统的流程图；

图4为图1中安全控制子系统的流程图；

图5为本发明一种实施例公开的智能公交车示意图。

图中：

10、协同控制子系统；11、手机客户端；12、电话预约平台；13、后台控制中心；14、区域控制中心；20、运行控制子系统；21、驾驶模式切换装置；22、地磁传感器；23、定位装置；24、交通状态自动研判装置；25、车载无线通信设备；30、安全控制子系统；31、车内视频采集处理装置；32、车内语音采集处理装置；33、“110一键报警”按钮；34、“120一键救护”按钮；35、“119一键报警”按钮；36、驾驶舱安全屏蔽门。

具体实施方式

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的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

如图1所示，本发明提供一种新型智能化定制公交的车路协同控制系统，包括：协同控制子系统10、运行控制子系统20和安全控制子系统30；其中：

本发明的协同控制子系统10包括：手机客户端11、电话预约平台12、后台控制中心13和区域控制中心14，协同控制子系统10将每个郊区分为若干个区域，每个区域设置一个控制中心，称为区域控制中心14；邻近的控制中心称为邻近区域控制中心；乘客的出行需求按照位置传输到就近的区域控制中心和本区域控制中心所属的运行车辆；其中：

本发明的手机客户端11和电话预约平台12用于录入乘客的出行需求信息，出行需求信息主要包括出行时间、出行地点、目的地等信息；

本发明的后台控制中心13基于信息融合算法获取乘客经手机客户端11或电话预约平台12所录入的出行需求信息，并利用大数据技术和机器学习算法对乘客的不同出行需求信息按照出行区域、出行时间和目的地等自动进行分类，乘客的出行需求按照位置传输到就近的区域控制中心14和区域控制中心14的在线运行车辆上；

就近的区域控制中心14的在线运行车辆首先根据乘客的出行需求信息判断自身的运力是否满足要求，若满足要求则将车辆信息(主要包括出发时间和上车地点)反馈给乘客；否则将出行需求信息传输至区域控制中心14；当区域控制中心14的在线运行车辆的运力不能满足要求时(即区域控制中心14既接收到后台控制中心13的出行需求信息，又接收到在线运行车辆传输的出行需求信息时)，区域控制中心14根据所获取的综合信息判断备用车辆运力是否满足需求；若满足需求，则按照乘客需求自动调度车辆，并将车辆信息反馈给乘客；否则请求邻近区域控制中心协调调度，并将车辆信息反馈给乘客。最后乘客根据反馈信息自行安排出行时间。

本发明的运行控制子系统20包括驾驶模式切换装置21和交通状态研判装置24，其中：

本发明的驾驶模式切换装置21在车辆启动后，司机会判断行驶道路类型，根据行驶道路类型选择切换至自动驾驶模式或人工驾驶模式；即当行驶道路为公交车专用道时，切换至自动驾驶模式；当行驶道路为普通道路时，切换至人工驾驶模式；

本发明在人工驾驶模式下，自动开启导航系统，基于地磁传感器22获取地磁传感器数据、基于定位装置23获取联网车辆的车载gps数据、基于车载无线通信设备25获取路侧视频监控数据和道路交通流状态的微波数据，交通状态研判装置24基于多源信息融合技术和大数据技术对地磁传感器数据、车载gps数据、视频监控数据和微波数据进行处理，获取实时的交通状态信息，并识别拥堵路段，自动选取最优行驶路径；避开拥堵，从而实现高效快速出行。

如图5所示，本发明的安全控制子系统30包括视频采集处理装置31、语音采集处理装置32和报警装置，报警装置包括“110一键报警”按钮33、“120一键救护”按钮34和“119一键报警”按钮35；其中：

本发明的视频采集处理装置31用于采集车辆运行过程中车内的视频图像，并自动判断事故类别；语音采集处理装置32用于采集车辆运行过程中车内的语音信息，并自动判断事故类别；当车辆运行过程中有危害司乘人员的人身安全危害时，启动“110一键报警”按钮33，实现自动该报警；当车辆运行过程中有司乘人员出现突发疾病时，启动“120一键救护”按钮34，实现自动救护请求；当车辆运行过程中出现火情等突发状况时，启动“119一键报警”按钮35，实现自动救助请求；从而实现快速高效的事故预防和人员救治，提高智能公交系统的安全性。

进一步，本发明车辆运行过程中的视频信息和语音信息实时传输到本区域控制中心备份，若发生突发事故，则上报到就近的应急安全救援中心，救助中心及时做出响应。

进一步，本发明的车辆采用电动汽车，减少污染物排放，实现绿色出行；车辆上设有驾驶舱安全屏蔽门，降低车辆运行过程中司机受到的各种干扰和安全隐患。

本发明还提供一种新型智能化定制公交的车路协同控制方法，包括：协同控制子系统实现方法、运行控制子系统实现方法和安全控制子系统实现方法；其中：

如图2所示，本发明协同控制子系统实现方法包括：

乘客基于手机客户端和电话预约平台录入乘客的出行需求信息，出行需求信息主要包括出行时间、出行地点、目的地等信息；后台控制中心基于信息融合算法获取乘客经手机客户端或电话预约平台所录入的出行需求信息，并利用大数据技术和机器学习算法对乘客的不同出行需求信息按照出行区域出行时间自动进行分类，乘客的出行需求按照位置传输到就近的区域控制中心和区域控制中心的在线运行车辆上；就近的区域控制中心的在线运行车辆首先根据乘客的出行需求信息判断自身的运力是否满足要求，若满足要求则将车辆信息(主要包括出发时间和上车地点)反馈给乘客；否则将出行需求信息传输至区域控制中心；当区域控制中心的在线运行车辆的运力不能满足要求时(即区域控制中心既接收到后台控制中心的出行需求信息，又接收到在线运行车辆传输的出行需求信息时)，区域控制中心根据所获取的综合信息判断备用车辆运力是否满足需求；若满足需求，则按照乘客需求自动调度车辆，并将车辆信息反馈给乘客；否则请求邻近区域控制中心协调调度，并将车辆信息反馈给乘客。最后乘客根据反馈信息自行安排出行时间。

如图3所示，本发明运行控制子系统实现方法包括：

系统初始化后，启动车辆，司机会判断行驶道路类型，当行驶道路为公交车专用道时，切换至自动驾驶模式；当行驶道路为普通道路时，切换至人工驾驶模式；在人工驾驶模式下，自动开启导航系统，基于地磁传感器获取地磁传感器数据、基于定位装置获取联网车辆的车载gps数据、基于车载无线通信设备获取路侧视频监控数据和道路交通流状态的微波数据，交通状态研判装置基于多源信息融合技术和大数据技术对地磁传感器数据、车载gps数据、视频监控数据和微波数据进行处理，获取实时的交通状态信息，并识别拥堵路段，自动选取最优行驶路径；避开拥堵，从而实现高效快速出行。

如图4所示，本发明安全控制子系统实现方法包括：

启动安全控制子系统，视频采集处理装置采集车辆运行过程中车内的视频图像，并自动判断事故类别；语音采集处理装置采集车辆运行过程中车内的语音信息，并自动判断事故类别；根据视频采集处理装置和/或语音采集处理装置判断的事故类别，报警装置触发相应的报警；其中，当出现人身生命安全时，启动“110一键报警”按钮；当出现乘客突发疾病时，启动“120一键报警”按钮；当出现消防事故时，启动“119一键报警”按钮。

本发明的优点为：

1、更安全更绿色。一方面，智能公交车辆搭载一键紧急救护和报警系统，可以有效保障司乘人员的人身安全。另一方面，郊区至市区路段，车辆行驶在公交专用道上，实现自动驾驶模式，有效降低和社会车辆混行的干扰，大大减少拥堵和降低安全隐患。此外，所有公交车辆全部采用纯电动汽车，减少污染物排放，实现绿色出行。

2、更智能更高效。全车配备有先进的无线传感器和定位装置，可实现与其它公交车辆、控制中心以及紧急救护中心之间的实时通信；实时获取视频监控数据、浮动车gps数据等信息，并利用车载交通状态研判系统自动对路况进行估计，从而选择最优出行路径，最大限度降低拥堵，保障车辆高效率出行。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。