一种基于云计算的智能公交系统及乘车方法与流程

本发明涉及车联网应用技术领域，具体地说是一种基于云计算的智能公交系统及乘车方法。

背景技术：

在社会发展的今天，公交车是人们出行的一种非常必要且常见的交通工具，其由公交公司统一管理，现在已经有可以查询公交车路线以及查询公交车的实时位置信息的手机app出现，以帮助需要乘坐公交的人及时了解公交路线和位置。但是，在公交车给人们带来方便的同时，也带来的一定的烦恼，比如，有些路线公交车特别拥挤，当人们着急上班时，却因为公交车拥挤坐不上车导致人们上班迟到。再比如，现在公交都是支持公交卡或者硬币纸币收费，有时候因为人们出行着急忘记带公交卡或者没有带零钱而不能坐车。简而言之，目前的公交管理以及收费系统存在着很大的改善空间，其现今主要存在的问题有：

1）现有手机客户端不可以查询公交车的实时人数信息；

2）现有公交车一般需要零钱或公交卡，但是有时候人们忘记带零钱或公交卡给乘车带来不便；

3）现有公交车不具有指纹付费功能；

4）现有手机客户端不能查到公交车的历史载客数据；

5）现有手机客户端不能查询公交车的实时拥挤程度；

6）云计算中心仅向手机客户端传送公交车的线路和站点查询信息，不能通过分析公交车的实时拥挤程度和历史载客数据向公交公司的调度室进行增加或减少公交运行数量的反馈。

技术实现要素：

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，针对现有公交车在乘客忘记带公交卡或零钱时带来的不便之处，提供一种基于云计算的智能公交系统。

本发明的技术方案是按以下方式实现的：

一种基于云计算的智能公交系统，包括车载终端、手机客户端和云计算数据中心，车载终端和手机客户端分别无线连接云计算数据中心；

所涉及车载终端位于公交车内，包括：

gps定位模块，用于实时定位公交车的位置，并通过无线方式将公交车的位置信息实时传送至云计算数据中心；

指纹扫描模块，用于扫描上车用户的指纹信息，并通过无线方式将所扫描用户的指纹信息实时传送至云计算数据中心；

所涉及手机客户端安装于具有指纹识别功能的手机，用于查询公交车信息、采集用户指纹信息完成实名认证并存储至云计算数据中心；

所涉及云计算数据中心用于接收公交车的位置信息和用户指纹信息，将接收的用户指纹信息与用户实名认证时采集的指纹信息进行匹配，匹配成功后对该用户的实名认证账号进行公交车的自动扣费，同时将该扣费信息推送至该用户的实名认证账号；云计算数据中心还对接收的信息进行存储、分析和整理，从而得到公交车信息，供完成实名认证的用户通过手机客户端进行公交车信息的查询。

所涉及手机客户端包括：

用户注册模块，用于采集用户的身份信息和指纹信息完成实名认证，并传送至云计算数据中心进行存储；

公交查询模块，用于传送手机客户端所在的位置信息至云计算数据中心，并接收云计算数据中心发送的公交车信息；

网上充值模块，用于完成实名认证的用户进行网上充值；

余额查询模块，用于完成实名认证的用户查询账户余额；

自动扣费模块，用于在指纹扫描模块扫描的用户指纹信息与用户实名认证时采集的指纹信息匹配成功时根据云计算数据中心整理的扣费信息进行公交车的自动扣费。

所涉及公交车信息包含的内容为：

公交车的工作时间、运行线路、实时位置、发车班次时间间隔；

到用户所在公交站的最近一班公交车所在位置、该公交车的实时乘车人数、该公交车的实时拥挤指数、距离到达该用户所在公交站需要花费的预计时间；

在用户等待公交车的时间段，公交车上乘车人数的实时变化曲线，以及公交车每天、每周、每月、每年的历史乘车人数。

所涉及拥挤指数根据公交车的理论载客人数分为有座位、空间舒适、空间拥挤和过载四个级别。

所涉及指纹扫描模块的数量为两个，分别称为第一指纹扫描模块和第二指纹扫描模块；

所涉及第一指纹扫描模块安装于公交车的前门入口位置，用于识别上车用户的指纹信息并通过无线通讯模块传送至云计算数据中心；

所涉及第二指纹扫描模块安装于公交车的后门出口位置，用于识别下车用户的指纹信息并通过无线通讯模块传送至云计算数据中心；

云计算数据中心接收第一指纹扫描模块和第二指纹扫描模块发送的指纹信息并与用户实名认证时采集的指纹信息进行匹配，匹配成功时，结合接收到的公交车实时位置信息，云计算数据中心即可对该用户的实名认证账号进行自动扣费，同时，还推送与该扣费信息相对应的行程信息至用户的实名认证账号。

另外，本发明还提供一种基于上述智能公交系统的乘车方法，包括：

1）打开用于查询公交车信息的手机客户端，录入用户的身份信息并采集用户指纹信息完成身份认证；

2）手机客户端向云计算数据中心发送查询指令，以获取用户所要乘坐线路的公交车信息；

3）用户根据获取的公交车信息进行乘车，在用户等待的公交车到达时，用户登上公交车并由指纹扫描模块进行指纹的扫描；

4）指纹扫描模块将扫描的指纹信息后实时传送至云计算数据中心，并与用户实名认证时采集的指纹信息进行匹配，匹配成功后对该用户的实名认证账号进行公交车的自动扣费，同时将该扣费信息推送至该用户的实名认证账号；

5）云计算数据中心实时接收gps定位模块实时传送的公交车位置信息，云计算数据中心存储、分析和整理指纹扫描模块和gps定位模块传送的实时信息，从而对公交车信息进行实时更新。

所涉及手机客户端的操作内容包括：

采集用户的身份信息和指纹信息完成实名认证，并传送至云计算数据中心进行存储；

传送手机客户端所在的位置信息至云计算数据中心，并接收云计算数据中心发送的公交车信息；

辅助完成实名认证的用户进行网上充值和账户余额查询；

在指纹扫描模块扫描的用户指纹信息与用户实名认证时采集的指纹信息匹配成功时根据云计算数据中心整理的扣费信息进行公交车的自动扣费。

所涉及公交车信息包含的内容为：

公交车的工作时间、运行线路、实时位置、发车班次时间间隔；

到用户所在公交站的最近一班公交车所在位置、该公交车的实时乘车人数、该公交车的实时拥挤指数、距离到达该用户所在公交站需要花费的预计时间；

在用户等待公交车的时间段，公交车上乘车人数的实时变化曲线，以及公交车每天、每周、每月、每年的历史乘车人数。

所涉及步骤3）和步骤4）中的指纹扫描模块，其数量为两个，分别称为第一指纹扫描模块和第二指纹扫描模块；

所涉及第一指纹扫描模块安装于公交车的前门入口位置，在用户登上公交车时进行指纹扫描，并将扫描信息传送至云计算数据中心；

所涉及第二指纹扫描模块安装于公交车的后门出口位置，在用户离开公交车时再次进行指纹扫描，并将扫描信息传送至云计算数据中心；

步骤4）中，云计算数据中心接收第一指纹扫描模块和第二指纹扫描模块发送的指纹信息并与用户实名认证时采集的指纹信息进行匹配，匹配成功时，结合接收到的公交车实时位置信息，云计算数据中心即可对该用户的实名认证账号进行自动扣费，同时，还推送与该扣费信息相对应的行程信息至用户的实名认证账号。

本发明的一种基于云计算的智能公交系统及乘车方法与现有技术相比所产生的有益效果是：

1）本发明能更加高效的管理公交车的调度，也能使用户出行更加的方便，用户可以通过手机客户端实时查询所要乘坐公交车的公交车信息，分析自己出行是否方便，并根据所查的公交车信息选择合理的出行方式，用户乘坐公交车时还可以通过指纹扫描的方式完成付费，无需使用零钱或公交卡，方便快捷，避免了公交卡的制作和建设充值站点的成本问题，实现了彻底的网络支付公交，并解决了分段计价线路公交存在的下站漏刷卡问题；

2）另外，云计算中心接收、存储、分析和整理车载终端发送的信息，并根据此信息完成每条公交车公交路线的公交人数、高峰期时间段等相关数据的统计，以供公交调度室根据历史数据按照时间段增减或者减少相关路段、时段的公交车数量，实现智能调度的功能，节约成本。

附图说明

附图1是本发明的公交系统框架结构连接图；

附图2是本发明的公交乘车方法流程图。

附图中的标记分别表示：

10、车载终端，20、手机客户端，30、云计算数据中心，

11、gps定位模块，12、指纹扫描模块；

21、用户注册模块，22、公交查询模块，23、网上充值模块，

24、余额查询模块，25、自动扣费模块。

具体实施方式

为了更好的说明本发明，现结合具体实施例以及说明书附图对技术方案做进一步的说明。虽然实施例中记载了这些具体的实施方式，然其并非用以限定本发明，任何所述技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动和润饰，故本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

实施例一：

如附图1所示，本发明的一种基于云计算的智能公交系统，包括车载终端10、手机客户端20和云计算数据中心30，车载终端10和手机客户端20分别无线连接云计算数据中心30；

所涉及车载终端10位于公交车内，包括：

gps定位模块11，用于实时定位公交车的位置，并通过无线方式将公交车的位置信息实时传送至云计算数据中心30；

指纹扫描模块12，用于扫描上车用户的指纹信息，并通过无线方式将所扫描用户的指纹信息实时传送至云计算数据中心30；

所涉及手机客户端20安装于具有指纹识别功能的手机，用于查询公交车信息、采集用户指纹信息完成实名认证并存储至云计算数据中心30；

所涉及云计算数据中心30用于接收公交车的位置信息和用户指纹信息，将接收的用户指纹信息与用户实名认证时采集的指纹信息进行匹配，匹配成功后对该用户的实名认证账号进行公交车的自动扣费，同时将该扣费信息推送至该用户的实名认证账号；云计算数据中心30还对接收的信息进行存储、分析和整理，从而得到公交车信息，供完成实名认证的用户通过手机客户端20进行公交车信息的查询。

所涉及手机客户端20包括：

用户注册模块21，用于采集用户的身份信息和指纹信息完成实名认证，并传送至云计算数据中心30进行存储；

公交查询模块22，用于传送手机客户端20所在的位置信息至云计算数据中心30，并接收云计算数据中心30发送的公交车信息；

网上充值模块23，用于完成实名认证的用户进行网上充值；

余额查询模块24，用于完成实名认证的用户查询账户余额；

自动扣费模块25，用于在指纹扫描模块12扫描的用户指纹信息与用户实名认证时采集的指纹信息匹配成功时根据云计算数据中心30整理的扣费信息进行公交车的自动扣费。

所涉及公交车信息包含的内容为：

公交车的工作时间、运行线路、实时位置、发车班次时间间隔；

到用户所在公交站的最近一班公交车所在位置、该公交车的实时乘车人数、该公交车的实时拥挤指数、距离到达该用户所在公交站需要花费的预计时间；

在用户等待公交车的时间段，公交车上乘车人数的实时变化曲线，以及公交车每天、每周、每月、每年的历史乘车人数。

所涉及拥挤指数根据公交车的理论载客人数分为有座位、空间舒适、空间拥挤和过载四个级别。

所涉及指纹扫描模块12的数量为两个，分别称为第一指纹扫描模块和第二指纹扫描模块；

所涉及第一指纹扫描模块安装于公交车的前门入口位置，用于识别上车用户的指纹信息并通过无线通讯模块传送至云计算数据中心30；

所涉及第二指纹扫描模块安装于公交车的后门出口位置，用于识别下车用户的指纹信息并通过无线通讯模块传送至云计算数据中心30；

云计算数据中心30接收第一指纹扫描模块和第二指纹扫描模块发送的指纹信息并与用户实名认证时采集的指纹信息进行匹配，匹配成功时，结合接收到的公交车实时位置信息，云计算数据中心30即可对该用户的实名认证账号进行自动扣费，同时，还推送与该扣费信息相对应的行程信息至用户的实名认证账号。

本发明的公交系统能更加高效的管理公交车的调度，也能使用户出行更加的方便，用户可以通过手机客户端20实时查询所要乘坐公交车的公交车信息，分析自己出行是否方便，并根据所查的公交车信息选择合理的出行方式，用户乘坐公交车时还可以通过指纹扫描的方式完成付费，无需使用零钱或公交卡，方便快捷，避免了公交卡的制作和建设充值站点的成本问题，实现了彻底的网络支付公交，并解决了分段计价线路公交存在的下站漏刷卡问题。

另外，云计算中心30接收、存储、分析和整理车载终端发送的信息，并根据此信息完成每条公交车公交路线的公交人数、高峰期时间段等相关数据的统计，以供公交调度室根据历史数据按照时间段增减或者减少相关路段、时段的公交车数量，实现智能调度的功能，节约成本。

实施例二：

另外，结合附图2，本发明还提供一种基于上述智能公交系统的乘车方法，包括：

s10：打开用于查询公交车信息的手机客户端20，录入用户的身份信息并采集用户指纹信息完成身份认证；

s20：手机客户端20向云计算数据中心30发送查询指令，以获取用户所要乘坐线路的公交车信息；

s30：用户根据获取的公交车信息进行乘车，在用户等待的公交车到达时，用户登上公交车并由指纹扫描模块12进行指纹的扫描；

s40：指纹扫描模块12将扫描的指纹信息后实时传送至云计算数据中心30，并与用户实名认证时采集的指纹信息进行匹配，匹配成功后对该用户的实名认证账号进行公交车的自动扣费，同时将该扣费信息推送至该用户的实名认证账号；

s50：云计算数据中心30实时接收gps定位模块11实时传送的公交车位置信息，云计算数据中心30存储、分析和整理指纹扫描模块12和gps定位模块11传送的实时信息，从而对公交车信息进行实时更新。

所涉及手机客户端20的操作内容包括：

采集用户的身份信息和指纹信息完成实名认证，并传送至云计算数据中心30进行存储；

传送手机客户端20所在的位置信息至云计算数据中心30，并接收云计算数据中心30发送的公交车信息；

辅助完成实名认证的用户进行网上充值和账户余额查询；

在指纹扫描模块12扫描的用户指纹信息与用户实名认证时采集的指纹信息匹配成功时根据云计算数据中心30整理的扣费信息进行公交车的自动扣费。

所涉及公交车信息包含的内容为：

公交车的工作时间、运行线路、实时位置、发车班次时间间隔；

到用户所在公交站的最近一班公交车所在位置、该公交车的实时乘车人数、该公交车的实时拥挤指数、距离到达该用户所在公交站需要花费的预计时间；

在用户等待公交车的时间段，公交车上乘车人数的实时变化曲线，以及公交车每天、每周、每月、每年的历史乘车人数。

针对按里程或站点进行阶段收费的公交车，所涉及步骤s3和步骤s4中的指纹扫描模块12，其数量为两个，分别称为第一指纹扫描模块和第二指纹扫描模块；

所涉及第一指纹扫描模块安装于公交车的前门入口位置，在用户登上公交车时进行指纹扫描，并将扫描信息传送至云计算数据中心30；

所涉及第二指纹扫描模块安装于公交车的后门出口位置，在用户离开公交车时再次进行指纹扫描，并将扫描信息传送至云计算数据中心30；

步骤s40中，云计算数据中心30接收第一指纹扫描模块和第二指纹扫描模块发送的指纹信息并与用户实名认证时采集的指纹信息进行匹配，匹配成功时，结合接收到的公交车实时位置信息，云计算数据中心30即可分析整理得出用户上下车的站点，进而对该用户的实名认证账号进行自动扣费，同时，还推送与该扣费信息相对应的行程信息至该用户的实名认证账号。

本发明的公交乘车方法，与上述智能公交系统相结合，能更加高效的管理公交车的调度，也能使用户出行更加的方便，用户可以通过手机客户端20实时查询所要乘坐公交车的公交车信息，分析自己出行是否方便，并根据所查的公交车信息选择合理的出行方式，用户乘坐公交车时还可以通过指纹扫描的方式完成付费，无需使用零钱或公交卡，避免了公交卡的制作和建设充值站点的成本问题，实现了彻底的网络支付公交，并解决了分段计价线路公交存在的下站漏刷卡问题。

另外，本发明的公交乘车方法可以由云计算数据中心30整理出每条公交路线的公交人数、高峰期时间段等相关数据，以供公交调度室根据历史数据按照时间段增减或者减少相关路段、时段的公交车数量，实现智能调度的功能，节约成本。