专利名称：一种交通工具搭载辅助决策的系统和方法
技术领域：
本发明涉及交通工具的分配，尤其是ー种交通工具搭载辅助决策的方法。本发明涉及卫星定位系统，无线网络及互联网技术，具体地说是利用定位系统和无线网络及计算机网络，使用地理信息和状态信息辅助决策方法，构建智能车辆调度系统。
背景技术：
近几年，随着我国城市出租车行业的繁荣，出租车的管理调度始终处于混乱无序的状况，空载及部分区域的搭载不平衡，为城市交通带来压力，产生污染，浪费人力、资源。出租车公司对司机无法管理，以及出租车司机的安全保障问题，促使建立一种实用高效的出租车调度系统势在必行。目前国内的出租车调度系统可分为两类一种是采用集群呼叫的方式，另ー种也借用了 GPS系统，加上人工调度的方式，这两种方式都存在着明显的缺陷。采用集群呼叫的方式所谓集群呼叫方式是调度中心管理员通过一次操作，向一组出租车司机或所有出租车司机进行呼叫，所有听到呼叫的出租车司机都可以抢先应答。这种调度方式不能实时掌握车辆的位置，无法实现科学、统ー的管理呼叫过程通话质量差，调度成本高，缺乏管理调度的准确性；并没有改变出租车传统的单打独斗的行驶特性，没有根本解决管理混乱，调度无序的状況。采用GPS加人工调度的方式GPS加人工调度的方式是通过安装在调度车辆上的GPS车载终端接收GPS信息，利用无线通讯网络传输车辆的位置信息，调度中，仓管理员通过对调度车辆位置的了解进行实时调度，所以各种信息的利用及处理方式将决定整个调度系统的效率。以往的调度系统过于依赖人工的管理，无法实现车辆的自动调度，仅仅通过实时查询车辆的位置来掌握车辆的情况，查车的成本直接增加，对于上千辆的出租车几乎不可行，而且人工需要花费太多的时间，效率低下，车辆空载的情况得不到有效的減少，空车跑动大大增加了运营成本。本发明就是为了解决了上述问题，而提供一种卫星定位智能出租车调度系统。使用本系统，无需人工干预，实现科学、经济、高效的出租车调度，有效的减少车辆空载，大大降低运营成本，提高经济效益。
发明内容
本发明公开ー种交通工具运行辅助决策的系统和方法。ー种交通工具运行辅助决策的方法，包括如下步骤(I)获取乘客的叫车请求信息，并传送到云端服务器。(2)获取车辆位置信息及状态信息，并将此信息传送至云端服务器。(3)设定获取范围。以发送请求乘客的位置为基点，获取一定地理范围内的待运车辆信息，并计算出各个待运车辆距离基点的目标加权距离。(4)将获取范围内的待运车辆的目标加权距离值进行排序，获取排序最高的车辆，井向其分配接乘客任务。(5)待运车辆获取任务后，由该车辆司机判断是否按照任务指示行车。优选的，步骤(I)的获取乘客的叫车请求信息，通过手机或者连入移动通信网络的任意終端上的软件或硬件，发送满足云端能够解析的用户信息；信息包含用户的ID信息，该信息可以是唯一的网站服务注册信息，也可以是用户手机号或者是能够身份证都有效证件所表征的能够鉴别用户唯一性的信息；信息包含乘客位置信息，该位置信息可以是GPS的坐标信息，或者是北斗导航系统的坐标信息，抑或是特定地理信息系统中依据导航系统坐标映射的用于标识唯一地理信息的坐标体系的定位信息；信息还包含用户的目的地的信息，信息可以是精确地址，也可以是如某个城市或某个区的模糊信息，用于区分用户请求的等级类型。
优选的，所述步骤(2)的车辆位置信息及状态信息，通过车载装置获得车辆信息，车载装置获取的信息包含车辆的ID信息，该信息可以是车载设备的设备号，也可以是车牌号等能够鉴别用户唯一性的信息；信息包含车辆位置信息，该位置信息可以是GPS的坐标信息，或者是北斗导航系统的坐标信息，抑或是特定地理信息系统中依据导航系统坐标映射的用于标识唯一地理信息的坐标体系的定位信息；信息还包含车辆的状态信息，如载客，待运，电调，停驶获取到的。优选的，所述步骤(3)的获取范围，基础半径为300-1000米。优选的，所述步骤(4)中的加权距离的计算方法，以车辆直行为优先级最高，在车辆靠右行驶的国家或地区，设需要右转优先级第二，车辆需要左转优先级第三；而在车辆靠左行驶的国家或地区，设需要左转优先级第二，车辆需要右转优先级第三；根据车辆的位置和行驶方向，给予不同优先级一定权值，每个车辆的加权目标距离就是该车辆驶往乘客路线过程中距离的加权和。优选的，所述步骤(5)中，系统检测到待运车辆不接受系统分配任务，则自动分配给排序次之的下ー车辆；系统检测的方法可以是根据车辆的位置变化信息判断是否已经偏离了路径规划，或者是车载装置本身采集到车辆的拒绝该任务的行为。优选的，步骤(I)的获取乘客的叫车请求信息的方式是一次性的。优选的，所述步骤(2)的获取车辆位置信息及状态信息的方式是连续性的，获取方法可以是定时数据采集，也可以是当网络或设备原因导致采集失败时所使用的数据插值方法。本发明的交通工具运行辅助决策的方法，可以用于出租车、针对特定人群的公车及其他公共交通工具，能够让最快到达目标点的空载车辆去接乘客，減少了乘客的等待时间，井能够合理利用空载车辆。ー种交通工具运行辅助决策的系统，包括( I) 一个采集和发送乘客叫车信息的乘客请求采集模块；(2) ー个采集和发送出租车运营状态和地理位置信息的车载模块，该车载模块包括车辆位置信息采集模块、车辆状态信息采集模块及车辆信息上传模块；(3) 一个云端空载车辆选择模块；(4) 一个云端地理信息服务模块；( 5 ) ー个车辆运行指令生成模块；
( 6 ) ー个车辆运行指令接受模块；( 7 ) ー个车辆运行指示人机交互模块。优选的，采集和发送乘客叫车信息的終端模块具有地理信息采集功能，该功能可以由乘客手持終端内建的GPS或其他导航功能；该模块具有通过无线移动网络发送请求信息的功能；手持終端可以通过应用软件发送符合云端可以接收和识别的数据信息，手持终端可以是symbian, IOS, android等智能系统。优选的，采集和发送出租车运营状态和地理位置信息的车载模块具有地理信息采集功能，该功能可以由车载定制終端内建的GPS或其他导航功能；该模块具有通过无线移动网络发送车辆位置和运营状态信息的功能；车载终端可以通过应用软件发送符合云端可以接收和识别的数据信息，終端可以是硬件定制系统，也可以是android等智能系统。
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优选的，云端空载车辆选择模块处在网络端，通过无线移动网络接入到互联网，并将乘客的请求信息和出租车的位置和运营状态信息准确接收和入库管理；管理功能包括用户身份信息管理，出租车身份信息管理。优选的，云端地理信息服务模块处在网络端，通过获取的乘客和出租车的信息，从地理信息系统数据接ロ获取地理数据，用于车辆任务分配和车辆轨迹管理。优选的，车辆运行指令生成模块动态生成任务指令给目标车辆，并通过无线网络实时传送给车辆端。优选的，车辆运行指示人机交互模块实时接收云端任务指令，并给予司机提示；指令在车载端可以通过语音，也可以通过车载图形化n指示给司机提供指令传达。本发明的交通工具运行辅助决策的系统，可以用于出租车、针对特定人群的公车及其他公共交通工具，能够让最快到达目标点的空载车辆去接乘客，減少了乘客的等待时间，井能够合理利用空载车辆。
图I为本发明交通工具搭载辅助决策的系统的结构示意框图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
，进ー步阐明本发明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。本发明公开ー种交通工具搭载辅助决策的系统和方法，请參阅图I所示，该交通工具运行辅助决策的系统，包括( I) 一个采集和发送乘客叫车信息的乘客请求采集模块；(2) ー个采集和发送出租车运营状态和地理位置信息的车载模块，该车载模块包括车辆位置信息采集模块、车辆状态信息采集模块及车辆信息上传模块；(3) ー个云端空载车辆选择模块；(4) 一个云端地理信息服务模块；( 5 ) ー个车辆运行指令生成模块；( 6 ) ー个车辆运行指令接受模块；
( 7 ) ー个车辆运行指示人机交互模块。该交通工具搭载辅助决策的方法包括如下步骤(I)、后台服务器通过车载GPS得到车辆是否空车信息、车辆位置信息及车辆编号信息；并当乘客向后台服务器发出叫车信息，后台服务器得到乘客位置信息。(2)、设置基础半径，以乘客位置为目标点，获取以目标点为中心的基础半径内空载车辆的位置信息，井分别计算出各个空载车辆距目标点的路径距离。在该步骤中可以设置基础半径为300-1000米，设置的根据是若距离小于300米距离的空载车辆，缺少足够的反应时间，而距离大于1000米的车辆赶到目标点的时间太长。当然基础半径的设置也可以根据各个地区的实际情况进行调整。(3)、将各个空载车辆按照距离优先原则及驾驶便利性原则进行排序，获取排序最高的空载车辆，井向该排序最高的空载车辆分配接乘客的任务；该步骤中的驾驶便利性原 则为以车辆直行为优先级最高；而在车辆靠右行驶的国家或地区，如中国，设需要右转优先级第二，车辆需要左转优先级第三；而在车辆靠左行驶的国家或地区，如英国，设需要左转优先级第二，车辆需要右转优先级第三。(4)、空载车辆获取任务后，由该空载车辆的司机判断是否根据任务指示行车，若空载车辆的司机不接受任务，则通知后台服务器，后台服务器将任务再分配给下ー车辆。下面以ー个模拟场景进行进ー步说明以ー个基础的模型为例，南京市某十字路ロ，设该十字路ロ无红绿灯，且各行车方向车流顺畅。乘客A在该十字路ロ东侧的东西路上，距该十字路ロ 100米。此时该乘客通过叫车模块传输当前该乘客的GPS坐标位置到云端服务器。云端服务器根据该坐标值获取到当前基础半径内共四辆待运车辆的坐标值及其行驶方向。其中出租车A在该乘客的东边向东行驶；出租车B在该十字路ロ南北路的北边往南靠近十字路ロ ；出租车C在该十字路ロ的西边向东行驶靠近十字路ロ ；出租车D在该十字路ロ南北路的南边往北靠近十字路ロ。出租车A、B、C、D以各自当前位置行驶到该乘客的坐标值处的距离相同。出租车A由于驶离该乘客的位置，若匹配该车，则需掉头。出租车B达到乘客A所在位置，需要在十字路ロ左转；出租车C达到乘客所在位置需过路ロ直行；出租车D达到乘客位置需在路ロ右转；根据设定的加权原则，以直行优先原则选择出租车C为任务车辆。若出租车C不接受任务，则云端服务器根据乘客A的坐标值重新获取到当前基础半径内的待运车辆的坐标值及其行驶方向，并重新判断优选车辆。本发明的交通工具搭载辅助决策的方法，可以用于出租车、针对特定人群的公车及其他公共交通工具，能够让最快到达目标点的空载车辆去接乘客，減少了乘客的等待时间，井能够合理利用空载车辆。
权利要求
1.ー种交通工具运行辅助决策的方法，其特征在于包括如下步骤 (1)获取乘客的叫车请求信息，并传送到云端服务器； (2)获取车辆位置信息及状态信息，并将此信息传送至云端服务器； (3)设定获取范围，以发送请求乘客的位置为基点，获取一定地理范围内的待运车辆信息，并计算出各个待运车辆距离基点的目标加权距离； (4)将获取范围内的待运车辆的目标加权距离值进行排序，获取排序最高的车辆，井向其分配接乘客任务； (5)待运车辆获取任务后，由该车辆司机判断是否按照任务指示行车。
2.如权利要求I所述交通工具运行辅助决策的方法，其特征在于步骤(I)的获取乘客 的叫车请求信息，通过手机或者连入移动通信网络的任意終端上的软件或硬件，发送满足云端能够解析的用户信息；信息包含用户的ID信息，该信息可以是唯一的网站服务注册信息，也可以是用户手机号或者是能够身份证都有效证件所表征的能够鉴别用户唯一性的信息；信息包含乘客位置信息，该位置信息可以是GPS的坐标信息，或者是北斗导航系统的坐标信息，抑或是特定地理信息系统中依据导航系统坐标映射的用于标识唯一地理信息的坐标体系的定位信息；信息还包含用户的目的地的信息，信息可以是精确地址，也可以是如某个城市或某个区的模糊信息，用于区分用户请求的等级类型。
3.如权利要求I所述交通工具运行辅助决策的方法，其特征在于所述步骤(2)的车辆位置信息及状态信息，通过车载装置获得车辆信息，车载装置获取的信息包含车辆的ID信息，该信息可以是车载设备的设备号，也可以是车牌号等能够鉴别用户唯一性的信息；信息包含车辆位置信息，该位置信息可以是GPS的坐标信息，或者是北斗导航系统的坐标信息，抑或是特定地理信息系统中依据导航系统坐标映射的用于标识唯一地理信息的坐标体系的定位信息；信息还包含车辆的状态信息，如载客，待运，电调，停驶获取到的。
4.如权利要求I所述交通工具运行辅助决策的方法，其特征在于所述步骤(3)的获取范围，基础半径为300-1000米。
5.如权利要求I所述交通工具运行辅助决策的方法，其特征在于所述步骤(4)中的加权距离的计算方法，以车辆直行为优先级最高，在车辆靠右行驶的国家或地区，设需要右转优先级第二，车辆需要左转优先级第三；而在车辆靠左行驶的国家或地区，设需要左转优先级第二，车辆需要右转优先级第三；根据车辆的位置和行驶方向，给予不同优先级一定权值，每个车辆的加权目标距离就是该车辆驶往乘客路线过程中距离的加权和。
6.如权利要求I所述交通工具运行辅助决策的方法，其特征在于所述步骤(5)中，系统检测到待运车辆不接受系统分配任务，则自动分配给排序次之的下ー车辆；系统检测的方法可以是根据车辆的位置变化信息判断是否已经偏离了路径规划，或者是车载装置本身采集到车辆的拒绝该任务的行为。
7.如权利要求I所述交通工具运行辅助决策的方法，其特征在于步骤(I)的获取乘客的叫车请求信息的方式是一次性的。
8.如权利要求I所述交通工具运行辅助决策的方法，其特征在于所述步骤(2)的获取车辆位置信息及状态信息的方式是连续性的，获取方法可以是定时数据采集，也可以是当网络或设备原因导致采集失败时所使用的数据插值方法。
9.ー种交通工具运行辅助决策的系统，其特征在于包括(1)一个采集和发送乘客叫车信息的乘客请求采集模块； (2)ー个采集和发送出租车运营状态和地理位置信息的车载模块，该车载模块包括车辆位置信息采集模块、车辆状态信息采集模块及车辆信息上传模块； (3)—个云端空载车辆选择模块； (4)一个云端地理信息服务模块； (5)ー个车辆运行指令生成模块； (6)ー个车辆运行指令接受模块； (7)—个车辆运行指示人机交互模块。
10.如权利要求9所述交通工具运行辅助决策的系统，其特征在于采集和发送乘客叫车信息的終端模块具有地理信息采集功能，该功能可以由乘客手持終端内建的GPS或其他导航功能；该模块具有通过无线移动网络发送请求信息的功能；手持終端可以通过应用软件发送符合云端可以接收和识别的数据信息，手持终端可以是symbian, IOS, android等智能系统。
11.如权利要求9所述交通工具运行辅助决策的系统，其特征在于采集和发送出租车运营状态和地理位置信息的车载模块具有地理信息采集功能，该功能可以由车载定制終端内建的GPS或其他导航功能；该模块具有通过无线移动网络发送车辆位置和运营状态信息的功能；车载终端可以通过应用软件发送符合云端可以接收和识别的数据信息，終端可以是硬件定制系统，也可以是android等智能系统。
12.如权利要求9所述交通工具运行辅助决策的系统，其特征在于云端空载车辆选择模块处在网络端，通过无线移动网络接入到互联网，并将乘客的请求信息和出租车的位置和运营状态信息准确接收和入库管理；管理功能包括用户身份信息管理，出租车身份信息管理。
13.如权利要求9所述交通工具运行辅助决策的系统，其特征在于云端地理信息服务模块处在网络端，通过获取的乘客和出租车的信息，从地理信息系统数据接ロ获取地理数据，用于车辆任务分配和车辆轨迹管理。
14.如权利要求9所述交通工具运行辅助决策的系统，其特征在于车辆运行指令生成模块动态生成任务指令给目标车辆，并通过无线网络实时传送给车辆端。
15.如权利要求9所述交通工具运行辅助决策的系统，其特征在于车辆运行指示人机交互模块实时接收云端任务指令，并给予司机提示；指令在车载端可以通过语音，也可以通过车载图形化UI指示给司机提供指令传达。
全文摘要
本发明公开一种交通工具运行辅助决策的系统和方法。该系统包含的特征有一个接收乘客发送叫车请求的网络信息服务系统；一个车载的端的车辆状态采集和传输系统，一个网络端的运行指令生成和发送系统。本发明中的方法是通过移动无线网络获取乘客发出的车辆服务请求，后台服务器以乘客请求中给出的位置信息为目标点，在目标点的可服务半径内找到合适的空载车辆并分配接乘客的任务，能够让最适合到达目标点的空载车辆去接乘客，减少了乘客的等待时间，增大了乘客接触到可用出租车的概率，同时减小了出租车的空驶率。
文档编号H04L29/08GK102819950SQ201210289198
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月14日 优先权日2012年8月14日
发明者张驰 申请人:王文静