城市公交智能系统的制作方法
城市公交智能系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及公共交通技术领域，特别涉及一种城市公交智能系统。
【背景技术】
[0002]当前城市交通的拥堵和尾气污染已成为人们非常关注的社会问题，公交系统因其所具有的资源利用高效性、环保性和可控性得到了各界的大力提倡，但现有的公交系统在功效和便捷程度上仍存在一定的不足，比如现有公交系统中的公交车辆只能按固定的路线行驶，这种预设的公交线将交通限制到了一条线上。比如公交车可运行得目标是这条线上的各站点，可运行的方向是沿这条线的方向，可运行的路径也是这条线。而出租车可运行的目标是周围任何目标，可运行的方向是周围任何方向，就是到一个目标也有好多路径。当乘客确定交通目标后只能是去寻找带有其目标的预设交通线，而不是象出租车那样可为该乘客临时规划一条适合本人的交通线。与此同时，公交车辆也将众多乘客束缚在一个大车上，因此具有不同具体目标的乘客只能随车向一个方向走，从而也会失去交通的灵活性。
[0003]城市交通的拥堵一般均是局部拥堵，只要将拥堵处的乘客分配到不拥堵的路段上即可解决问题，但现有的公交系统中，没有针对于诸如客流量、车辆的载客量，车速以及乘客所需交通线路等可变因素的控制调节手段。在目前的电子地图和一些公共场所设置的公交咨询台，其可以根据始末点信息为乘客设计公交路径，但是这些路径只是利用了预设的公交线和可换乘点这样的固定信息，却没有像线路客流量、车辆的实时车速、载客量、道路维修和交通管制等路况实时信息，这些设计的路径只是一种建议，并没有对乘客进行统筹分配的能力，上述不足制约了公交系统向更大受众范围的推广。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明旨在提出一种城市公交智能系统，以能够克服现有技术中的不足，提升城市公交的实用性。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0006]—种城市公交智能系统，该系统包括:
[0007]车载子系统，装载于公交车辆上，所述车载子系统对公交车辆上的在乘人员数量进行统计、以获得车载乘客数量信息，并可经由GPS获得公交车辆的位置及车速信息；
[0008]中心管控系统，与各车载子系统经由互联网通信联接，包括具有公交路网结构信息和地图信息的电子地图管理系统，以及可对各车载子系统信息进行汇总和管理的数据管理子系统；
[0009]公交站子系统，设置在公交站和换乘枢纽处，并与中心管控系统通过互联网通信联接，所述公交站子系统具有供乘客输入出行信息的信息输入单元，以及对乘客的乘车路径信息进行输出的信息输出单元;所述公交站子系统根据乘客于信息输入单元输入的信息、中心管控系统所分发的信息，以及在前乘客的乘车路径信息规划出该乘客的乘车路径信息，并可由信息输出单元输出到可移动信息载体上，以作为该乘客的乘车向导信息，同时将所规划的乘车路径信息反馈到中心管控系统。
[0010]进一步的，所述中心管控系统包括中心主控单元;所述电子地图管理系统包括可接受路障信息输入，以对路况信息进行更新的地图处理单元。
[0011 ] 进一步的，所述中心管控系统还包括与所述中心主控单元连接的、经由互联网通信向公交站子系统和车载子系统发布数据信息的数据广播子系统。
[0012]进一步的，所述中心管控系统包括与所述中心主控单元连接的调度处理子系统，所述调度处理子系统根据车载乘客数量信息、及公交站子系统规划的乘车路径信息对公交车辆的发车需求进行提示。
[0013]进一步的，所述电子地图管理系统包括可提供公交站或换乘枢纽周边的建筑物及场所的位置信息的计算单元。
[0014]进一步的，所述车载子系统包括与中心主控单元通信连接的车载主控单元，以及与车载主控单元相连的、对车辆在乘人员数量进行计算的在乘人员统计模块;所述公交站子系统包括与中心主控单元通信相连的公交站主控单元，所述信息输入单元及信息输出单元连接于公交站主控单元。
[0015]进一步的，所述在乘人员统计模块包括与车载主控单元相连的、对上车人员进行感应的第一感应单元，以及与车载主控单元相连的、对下车人员进行感应的第二感应单元；所述车载主控单元对第一感应单元感应的次数和第二感应单元感应的次数差值计算以获取在乘人员数量。
[0016]进一步的，所述车载子系统包括与车载主控单元相连的车载语音收发模块，所述中心管控系统包括与中心主控单元相连的中心语音收发模块。
[0017]进一步的，所述换乘枢纽设置在道路的交叉路口处，所述交叉路口处包括交叉布置的至少两层道路，在非底层的各层道路上设有公交道路以及供各公交道路上的公交车辆共用的公交站台，在底层道路与非底层的公交道路之间设有供乘客通过的通道或楼梯或电梯。
[0018]进一步的，在所述公交站台处设有标记有单、双序号的站牌;在所述公交站台的上下车侧设有至少两个车道。
[0019]相对于现有技术，本发明具有以下优势:
[0020](1)本发明所述的城市公交智能系统，利用公交车上的车载子系统所获得的各车乘客数量信息能够得出公交线路上的客流分布状况，利用车载GPS所获得的某段路上的车速信息能够获知该段路的拥堵状况，而公交站子系统在获知乘客输入的交通始、终点信息后，可根据客流分布状态及拥堵状况信息、公交车辆的位置及车速信息、公交路网路况信息、以及在前的乘车路径信息进行综合处理而规划出客流最疏、拥堵最畅、路途最近、用时最少和换乘最少的乘车路径，并输出到可移动信息载体上以作为乘客的向导信息，而实现根据客流分布和拥堵状况对每位乘客的分配。
[0021]本城市公交智能系统能够根据客流分布进行客流分配，可使公交车辆在载客量大、乘客人均占路面积小，人均废气排放量小、资源利用率高的基础上，也具有出租车灵活性高的优点，从而可较大提高公交功效，为乘客提供一种更为方便的智能公交模式。本城市公交智能系统解决了现有预设交通线方式对交通的限制和公交车辆对乘客的相互束缚问题，使乘客乘坐公交车辆也可如同出租车般处于最适合本人的出行路径上。本城市公交智能系统在乘客确定交通目标后可不用去寻找带有交通目标的预设公交线，公交车上也不必标注始末点信息，乘客可随时随地上车，并可根据系统规划出的路径信息方便快捷的到达其目的地。
[0022](2)设置地图处理单元，可将发生故障的路段信息在电子地图管理系统中设置为规划禁用路段，以记录于公交路网结构信息中，从而可在为乘客规划乘车路径时避开故障路段，确保乘客乘车路径的可行性。当然当地图信息发生变化时也可以及时进行修正。
[0023](3)数据广播子系统可用于中心管控系统为各公交站子系统提供数据信息支持，以使公交站子系统规划乘车路径，且其也实现了中心管控系统对各车载子系统及公交站子系统的有效控制。
[0024](4)通过调度处理子系统对车辆需求进行提示可控制公交车辆的发车频率，以适应乘客人数对公交车辆数量的要求，满足乘客对公交车辆便利的要求，从而可提高城市公交资源的利用效率及实用性，配合客流分配使得公交系统运行在更优状态。
[0025](5)利用位置计算单元提供公交站或换乘枢纽位置与周边建筑物及场所的位置关系，可在乘客不知道公交站或换乘枢纽名称，而知道欲到达的建筑物或场所名称时也能规划路径，并还可标出到站后的行走方向和距离信息，以能够方便陌生乘客乘坐公交。
[0026](6)在乘人员统计模块采用第一感应单元、第二感应单元对乘客的上下车进行感应，以使车载主控单元计算获得在乘乘客数量，其结构原理简单，便于设计实施。
[0027](7)设置语音收发模块可便于各系统之间的实时联络，以便于通过语音指令或语言对各系统的运行进行控制调整。
[0028](8)换乘枢纽设置在道路交叉路口，且使交叉路口包括交叉布置的至少 两层道路，并将非底层的道路设为公交道路，以及在公交道路上设置各路公交车辆共用的公交站台，在底层道路与各层公交站台之间也设置有楼梯或电梯，一方面可利用公交车辆专用通道，提高公交系统的运行效率；另一方面公交站台为多向运行车辆的公用站台，它实现了乘客不下站台的多向换乘，可使乘客在换乘枢纽处乘车或换乘时，免去行走较长距离的麻烦，便于乘客乘坐公交。
[0029]换乘枢纽设置在道路交叉路口实现乘客的多向换乘增加了交通的灵活性。同时，该换乘枢纽结构也可联通极多的可规划路径以供选择，利用换乘枢纽取代现时重复公交线上的换乘站，可避免公交线的重复造成的资源浪费，且换乘枢纽联结构成的路网可比现实公交路网更简洁更便于对其架桥、入地、铺轨等投资。
[0030](9)在公交站台处设置标记有单、双序号的站牌，可对各线路上的公交车辆根据运行情况进行单双号快慢车编组，以对公交车辆进行高效利用。公交站台一侧至少有两个车道，可防止公交车辆进站时造成道路堵塞，也有利于快慢车编组。
【附图说明】
[0031]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0032]图1为本发明实施例一所述的城市公交智能系统的结构框图；
[0033]图2为本发明实施例一所述的车载子系统的结构框图；
[0034]图3为本发明实施例一所述的中心管控系统的结构框图；
[0035]图4为本发明实施例一所述的公交站子系统的结构框图；
[0036]图5为本发明实施例一所述的换乘枢纽的结构示意图；
[0037]图6为本发明实施例二所述的换乘枢纽的结构示意图；
[0038]图7为本发明实施例二所述的路网的结构不意图；
[0039]图8为本发明实施例四所述的路网的结构不意图；
[0040]图9为以本发明实施例四所述的路网为基础的规划路径示意图；
[0041 ]图中:1-中心管控系统，2_公交站子系统，3_车载子系统，4_公交站台，5_换乘枢纽，6-公交站，11-中心主控单元，12-电子地图管理系统，13-中心通信模块，14-调度管理系统，15-数据广播子系统，16-中心语音收发模块，17-数据管理子系统，21-公交站主控单元，22-公交站存储模块，23-公交站通信模块，24-公交站语音收发模块，25-信息输出单元，26-信息输入单元，31-车载主控单元，32-GPS模块，33-车载通信模块，34-车载语音收发模块，351-第一感应单元，352-第二感应单元。
【具体实施方式】
[0042]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0043]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0044]实施例一
[0045]本实施例涉及一种城市公交智能系统，如图1所示，其包括中心管控系统1，与中心管控系统1经由互联网通信相连的装载于各公交车辆上的车载子系统3，以及设置在各公交站和换乘枢纽处的公交站子系统2，各公交站子系统2也与中心管控系统1经由互联网通信连接。中心管控系统1设置在市区内的设定区域，其管理着市区内各条公交线路的运行，本实施例中中心管控系统1、车载子系统3及公交站子系统2之间的互联网连接，具体可采用城域网无线通信连接，或者也可采用其它适宜的通信方式。本城市公交智能系统可应用于市区现有的一般路网，其中的公交站为供乘客上下车的站台，而换乘枢纽则为供乘客在不同路公交之间换乘的站台。此外，对于本城市公交智能系统而言，运行于各公交线路上的除了为公交车辆之外，当然其也可采用轻轨等其它运输形式，各种运输形式在具体的管理上是一致的。
[0046]本实施例中，车载子系统3能够对公交车辆上的在乘人员数量进行统计、以获得车载乘客数量信息，车载子系统3还可经由GPS获得公交车辆的位置及车速信息，且可及时通过互联网通信将上述信息传送于中心管控系统1。而中心管控系统1包括具有公交路网结构信息及基于公交路网结构信息的路况信息的电子地图管理系统，以及可对各车载子系统3获取的车载乘客数量信息及车辆位置信息进行汇总的数据管理子系统。公交站子系统2则具有供乘客输入出行信息的信息输入单元，以及对乘客的乘车路径信息进行输出的信息输出单元，且公交站子系统可根据乘客于信息输入单元输入的信息、中心管控系统所汇总的信息，以及在前乘客的乘车路径信息规划出该乘客的乘车路径信息，并可由信息输出单元输出到可移动信息载体上，以作为乘客的乘车向导信息。同时，公交站子系统也将所规划的乘车路径信息反馈到中心管控系统。
[0047]具体上，车载子系统3的具体构成由图2中所示，其包括车载主控单元31，以及联接于车载主控单元31上的车载通信模块33，车载通信模块33实现车载子系统3与中心管控系统1之间的通信。在车载主控单元31上还联接有在乘人员统计模块，利用在乘人员统计模块可对公交车辆上的在乘人员数量进行统计。该在乘人员统计模块包括与车载主控单元31相连的对上车人员进行感应的第一感应单元351，与车载主控单元31相连的对下车人员进行感应的第二感应单元352。
[0048]车载主控单元31通过对第一感应单元351感应的次数和第二感应单元352感应的次数的差值进行计算，从而可获得公交车辆上的在乘人员数量，车载主控单元31即可经由车载通信模块33将在乘人员数量信息传送于中心管控系统1。本实施例中第一感应单元351和第二感应单元352可采用刷卡机，利用刷卡机也能够进行扣费以获得收入信息。
[0049]本实施例中的车载子系统3还包括与车载主控单元31相连的GPS模块32和车载语音收发模块34。利用GPS模块32可获得公交车辆的位置信息及车速信息，上述信息及车载乘客数量信息由车载主控单元31提供给中心管控系统1使用。中心管控系统1的构成如图3中所示，其具体包括中心主控单元11，在中心主控单元11上连接有用于中心管控系统1和车载子系统3及公交站子系统2通信的中心通信模块16。电子地图管理系统12及数据管理子系统联接在中心主控单元11上，电子地图管理系统12可为采用现有成熟的电子地图系统模块。本实施例中电子地图管理系统12也进一步包括可接受路障信息输入，以对电子地图管理系统12中基于路网结构信息的路况信息地图信息进行更新的地图处理单元。
[0050]具体操作中，故障路段信息由人工输入电子地图管理系统12中，将存储于电子地图管理系统12中相应的路况信息部分进行修改，以标记出故障路段而实现对路况信息的更新。本实施例中，车载子系统3获得的车载乘客数量信息，以及对应于该数量信息的公交车辆的位置和车速信息由数据管理子系统17汇总至中心主控系统1后，中心主动单元11可基于电子地图管理系统12内的公交路网结构信息，根据两个相邻的换乘枢纽之间的路段内，沿公交车辆的行驶方向靠近于一端换乘枢纽的若干辆(如三辆)公交车辆的车载乘客数量信息的平均值，而得出该两换乘枢纽之间路段的客流分布情况，同时其也是该路段代表公交拥挤状况的路况信息。
[0051]本实施例中电子地图管理系统12还包括可提供公交站或换乘枢纽周边的建筑物及场所的位置信息的计算单元，计算单元的具体工作可参照现有电子地图模块的位置搜寻及定位。本实施例中中心管控系统1也包括与中心主控单元11连接的向公交站子系统2和车载子系统3发布数据信息的数据广播子系统15。数据广播子系统15可用于中心管控系统1为各公交站子系统2提供数据信息支持，以使公交站子系统2规划乘车路径，且数据广播子系统15也可实现中心管控系统1对各车载子系统3及公交站子系统2的有效控制。中心管控系统1还包括与中心主控单元11连接的调度处理子系统14，调度处理子系统14可根据车载乘客数量信息、及公交站子系统2规划 的乘车路径信息对公交车辆的发车需求进行提示。该提示可用于管理人员控制公交车的发车频率等而进行车辆调控，从而可提高车辆调度的有效性。
[0052]在中心主控单元11上还连接有中心语音收发模块16，利用中心语音收发模块16与公交车辆上的车载语音收发模块34的配合，可便于公交司机随时接收中心系统发送的自动语音指令比如〃车距超限请适当加、减速度〃或人为调控命令，同时公交司机也可向中心系统汇报反映情况。本实施例中公交站子系统2的具体构成如图4中所示，其包括公交站主控单元21，信息输入单元26及信息输出单元25即连接在公交站主控单元21上，在公交站主控单元21上还连接有公交站存储模块22和公交站通信模块23。此外，在公交站主控单元21上也进一步连接有公交站语音收发模块24。
[0053]公交站存储模块22用于存储中心管控单元1发送来的数据信息，以供公交站主控单元21使用。公交站通信模块23用于公交站主控单元21与中心主控单元11的通信连接，也可用于公交站主控单元21与车载主控单元31之间的通信连接。公交站语音收发模块24则可用于乘客或公交站及换乘枢纽处的站台工作人员与中心管理人员进行实时沟通。本实施例中乘客由信息输入单元26可输入目的地信息，或者乘客也可输入其欲出发的始发地信息及目的地信息，乘车路径信息即是公交站主控单元21由乘客的输入信息，中心管控系统1所分发的得出的公交拥挤状况信息、公交车辆的位置及车速信息、公交路网结构信息和路障信息，以及在前乘客的乘车路径信息等，根据各换乘枢纽间的公交拥挤状况较轻，没有故障路段，以及路径最短、用时最少和换乘较少等，而为乘客规划出的一条包括具体路线及换乘情况的乘车路线，该乘车路线即该乘客到达目的地的最优路径。
[0054]本实施例中为方便乘客由公交站或换乘枢纽到达其欲前往的建筑物或场所，可将公交站或换乘枢纽到达乘客欲前往的建筑物或场所的路线信息以及距离信息一起输出给乘客，其中在电子地图管理系统12中可具体选用建筑或场所的门口位置信息，以进一步方便乘客到达目的地。本实施例中地图处理单元所接收的故障道路信息可为诸如道路维修、道路维修完毕、道路限行、解除道路限行、道路拥堵、道路拥堵已疏解等信息。本城市公交智能系统除了用于市区内公交的运行控制外，也可用于由一般公路车辆或铁路出行的路线规划及运行控制。
[0055]本城市公交智能系统在具体工作时，车载子系统3实时(比如出站已开车时)将车载人数统计模块得到的车载乘客数量信息，GPS模块32得到的实时车辆位置信息，以及发送时间、公交车辆编码、所经的公交站或换乘枢纽名称或编码信息发送给中心管控系统1。中心管控系统1中的数据管理子系统17将各公交车发送的车载乘客数量信息、发送时间、公交车辆编码、公交车辆所经的公交站或换乘枢纽名称或编码等信息进行汇总，然后将各公交站子系统2已规划出在前乘客的路径的信息和最新路网路况及最新地图信息一并汇总，再可通过数据广播子系统15分发到各公交站子系统2，并存入公交站存储模块22。
[0056]若公交路网结构发生变化，公交站或换乘枢纽周围的建筑或场所发生改变，或者公交线路上出现路障，则可对电子地图管理系统12中的路网结构信息或路况信息进行编辑，并及时将更新的地图信息分布到各公交站子系统2处。公交站子系统根据车载乘客数量信息、车载子系统1信息发送时间、公交车辆编码、公交车辆所经公交站或换乘枢纽名称或编码信息、信息输入单元26输入的乘客出行始末点信息，以及路网结构和路况信息和在前乘客的路径信息规划出客流最疏、路途最近、用时最短、换乘最少等的乘客乘车路径信息，同时也将所规划的乘车路径信息反馈到中心管控系统，以作为后续路径规划的依据。
[0057]乘客乘车路径信息由信息输出单元25发送至乘客的手机上，或打印成车票供乘客带走。由此乘客可在市区内的任一公交站点处上车，而后只要根据规划出的路径信息乘车换乘即可，乘客无需去考虑本站点的车开往那里，在不知道要到的站名时能报出要到建筑或场所名也可，乘客也不需知道市区的路网结构和城市地理，在下车后还能根据打印出的路线上的距离及方向信息方便的找到目的建筑或场所。因此乘客自始至终无需费心，可获得类如“傻瓜式”的乘车体验，从而大大方便出行。
[0058]本实施例中的换乘枢纽可与现有的位于交叉道路口的公交站的结构形式一样，SP在交叉道路口的四个方向上均设置有公交站。当然，除了采用现有的公交站布置结构，本实施例中用于设置公交站子系统的换乘枢纽也可为如图5所示的结构，该换乘枢纽设置在两条道路的交叉路口处，且交叉路口处包括交叉布置的两层道路，其中上层道路设置为公交道路，以供公交车辆专用，而在上层道路上也设置有各公交道路上的公交车辆共用的公交站台4，在公交站台4与底层的道路之间也设置有供乘客通过的楼梯或电梯。
[0059]公交站台的共用可通过将上层道路上的公交站台4设置在双向行驶的机动车道中间，且同一道路的双向行驶的公交站台处于同一位置来实现。利用公交站台4的共用，可便于乘客在不同公交之间进行换乘，以减少乘客换乘时需行走穿越道路的麻烦。本实施例中在公交站台4处还可设有标记有单、双序号的站牌。而在公交站台4的上下车侧也设有至少两个车道，以防止公交车辆在进站时堵塞道路。此外，本实施例中在上层道路上的公交站台4处也可设置遮雨棚，在上层道路上的公交站台4处还可设置有公交查询机。
[0060]在具体使用时，乘客需乘车或下车时，可通过楼梯或电梯往返于两层道路之间。公交站台4是立体结构所构成的一个多向运行车辆的公用站台，它实现了乘客不下站台的多向换乘，以减少乘客换乘时需行走穿越路口等麻烦，本换乘枢纽可隔开公交车与社会车辆间的相互干扰，由此其还可以构成没有红绿灯的快速公交路网。
[0061 ] 实施例二
[0062]本实施例涉及一种城市公交智能系统，其具有和实施例一中的城市公交智能系统大致相同的结构，不同之处在于如图6中所示，本实施例中形成该换乘枢纽的交叉路口处包括交叉布置的三层道路。非底层的两层道路设置为公交道路，在非底层的两层道路上分别设置有公交站台4，在各层公交站台4与底层道路之间也分别设置有供乘客通过的楼梯或电梯。本实施例中各层的公交站台4也为设置在双向行驶的机动车道中间，且同一道路上双向行驶的公交站也处于同一位置，以实现公交道路上公交站台4的共用。本换乘枢纽不仅隔开了公交车和社会车也隔开了不同方向的公交车，它适合客流量较大的路口，同样也可以构成没有红绿灯的快速公交路网。
[0063]实施例三
[0064]本实施例涉及一种城市公交智能系统，其具有和实施例一或实施例二中的城市公交智能系统相同的结构，本实施例中为对城市内供公交车辆行驶及换乘枢纽布置的路网进行说明。不同于一般的市区公交路网，如图7中所示，本实施例的路网结构为由交叉设置的多条线状道路构成，在每个交叉口处形成有换乘枢纽5，在道路的一端设置有公交站6，各条道路及换乘枢纽5和公交站6形成了遍及市区的路网。本实施例中在每条道路上可设置一条公交线路，其中一个换乘枢纽5可作为中心，以对该条公交线路进行管控。换乘枢纽5的具体结构可如图实施例一或实施例二中的换乘枢纽结构。应用本实施例的路网结构可使城市公交智能系统相较于现有的一般路网结构获得更佳的使用效果。
[0065]实施例四
[0066]本实施例涉及一种城市公交智能系统，其具有和实施例三大致相同的结构，不同之处在于如图8中所示，路网由多条嵌套设置的环状道路，以及连接于各条环状道路之间的线状道路构成，在线状道路和环状道路的交叉处形成换乘枢纽5，在相隔较远的换乘枢纽5之间则设置有公交站6，其中每条环状道路及线状道路上可设置一条公交线路，其中心及换乘枢纽的设置可类同于实施例三中的结构。同样的，应用本实施例的路网结构也可使城市公交智能系统相较于现有的一般路网结构获得更佳的使用效果。
[0 067]结合实施例三及本实施例中所示的公交路网结构，它们是本发明中具有共同特点的两种公交路网络。两者都是由前述的换乘枢纽(该换乘枢纽设置在道路的交叉路口处，所述交叉路口处包括交叉布置的至少两层道路，在非底层的道路上设有供多向运行车辆的公用站台，在底层道路与非底层道路上的公交站台之间设有供乘客通过的楼梯或电梯)而联结着两种公交线路所构成，也或者说是在两种公交线路的交叉口处设置了该换乘枢纽所构成。
[0068]实施例三中的公交路网络是:换乘枢纽联结着一种类似直角坐标系中X方向和Y方向的两种公交线路所构成。在直角坐标系中任何点的任何移动都可以用X和Y两种方向的移动来完成，在实施例三中的公交路网中任何点到任何点的交通都可以沿这两种公交线的方向运行来完成。
[0069]本实施例中的公交路网络是:换乘枢纽联结着一种类似极坐标中可以改变Θ角度的环线路和可以改变P距离的直线路所构成，在极坐标中只要改变Θ角度和P距离就可以完成其中任何点的任何运动，在此路网中沿环线路运行可以改变Θ角度，沿直线运行可以改变P距离，所以只要沿这两种公交线路运行就可以完成任何点到任何点的交通。
[0070]实施例三及本实施例中的两种公交路网络可统称“坐标式公交路网络”。
[0071]本发明打破了沿用至今的“逐线设计”方法，没有逐线设计公交线也没有对当前的公交线进行规划。而是用坐标式公交路网络取代了当前复杂繁多的公交线。它没有预设公交线的线体特性所以没有预设公交线对交通的限制。本发明不仅解决了预设交通线对交通的限制，而且也有预设交通线便于对其投资的优点，并且其相比现实的城市公交线路复杂繁多的情况比预设交通线更便于投资，也降低了对城市道路、公交车辆及其它资源的占用。
[0072]图9是本城市公交智能系统在如上路网结构上对某一交通始末点间的可规划路径的示意图，图中仅示出了近路径且没有全部示出，但路径已经很多。若靠近A点的两条路段发生故障时，也还会有更大量的绕行路径可规划。故上述路网结构所提供的大量可规划路径在不改变乘客交通目标情况下完全可以支持智能系统规避故障路段，支持其将拥堵路段的乘客分配到不拥堵的路段上，支持其根据客流分布进行客流分配。
[0073]以上所述只是一次交通可规划的路径，在实际应用中从任何站到任何站的大量交通的规划路径量是非常大的，可见它的通达能力是十分强大的。再则在这些极像现实中公交线的折线形的可规划路径上并没有像预设公交线那样有专车在专线上跑，也即其可实现路资源以及车资源的通用共享，故此种坐标式公交路网络不但可精简路网结构，也能够增强路网功能并提高公共交通功效。
[0074]本发明是互联网+坐标式公交路网络+智能技术的智能公交系统。智能系统在互联网和坐标式公交路网络的支持下承揽了乘客在交通中自始至终的智能行为。使乘客的公交知识问题(尤其是陌生人)变成只知道要到达的目的地即可。本发明采用实时变化的信息作为规划依据信息，对乘客来说没有固定的交通路径，没有固定时刻表，它的运行状态与时倶变，故其也是一个动态管控智能公交系统。在具体运行时，成千上万的乘客运行在千变万化的公交线上，而乘客所乘坐的车只在简洁的公交路网上作着固定的运行。
[0075]此外，本发明中的路网结构由于只在公交线交叉处进行换乘，从而也可避免现有公交线路存在的路段重合的问题，能够降低道路发生拥堵的几率，并进一步提高人们出行的顺畅性。
[0076]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。
【主权项】
1.一种城市公交智能系统，其特征在于该系统包括: 车载子系统，装载于公交车辆上，所述车载子系统对公交车辆上的在乘人员数量进行统计、以获得车载乘客数量信息，并可经由GPS获得公交车辆的位置及车速信息； 中心管控系统，与各车载子系统经由互联网通信联接，包括具有公交路网结构信息和地图信息的电子地图管理系统，以及可对各车载子系统信息进行汇总和管理的数据管理子系统； 公交站子系统，设置在公交站和换乘枢纽处，并与中心管控系统通过互联网通信联接，所述公交站子系统具有供乘客输入出行信息的信息输入单元，以及对乘客的乘车路径信息进行输出的信息输出单元;所述公交站子系统根据乘客于信息输入单元输入的信息、中心管控系统所分发的信息，以及在前乘客的乘车路径信息规划出该乘客的乘车路径信息，并可由信息输出单元输出到可移动信息载体上，以作为该乘客的乘车向导信息，同时将所规划的乘车路径信息反馈到中心管控系统。2.根据权利要求1所述的城市公交智能系统，其特征在于:所述中心管控系统包括中心主控单元;所述电子地图管理系统包括可接受路障信息输入，以对路况信息进行更新的地图处理单元。3.根据权利要求2所述的城市公交智能系统，其特征在于:所述中心管控系统还包括与所述中心主控单元连接的、经由互联网通信向公交站子系统和车载子系统发布数据信息的数据广播子系统。4.根据权利要求2所述的城市公交智能系统，其特征在于:所述中心管控系统包括与所述中心主控单元连接的调度处理子系统，所述调度处理子系统根据车载乘客数量信息、及公交站子系统规划的乘车路径信息对公交车辆的发车需求进行提示。5.根据权利要求2所述的城市公交智能系统，其特征在于:所述电子地图管理系统包括可提供公交站或换乘枢纽周边的建筑物及场所的位置信息的计算单元。6.根据权利要求2所述的城市公交智能系统，其特征在于:所述车载子系统包括与中心主控单元通信连接的车载主控单元，以及与车载主控单元相连的、对车辆在乘人员数量进行计算的在乘人员统计模块;所述公交站子系统包括与中心主控单元通信相连的公交站主控单元，所述信息输入单元及信息输出单元连接于公交站主控单元。7.根据权利要求6所述的城市公交智能系统，其特征在于:所述在乘人员统计模块包括与车载主控单元相连的、对上车人员进行感应的第一感应单元，以及与车载主控单元相连的、对下车人员进行感应的第二感应单元;所述车载主控单元对第一感应单元感应的次数和第二感应单元感应的次数差值计算以获取在乘人员数量。8.根据权利要求6所述的城市公交智能系统，其特征在于:所述车载子系统包括与车载主控单元相连的车载语音收发模块，所述中心管控系统包括与中心主控单元相连的中心语音收发模块。9.根据权利要求1至8中任一项所述的城市公交智能系统，其特征在于:所述换乘枢纽设置在道路的交叉路口处，所述交叉路口处包括交叉布置的至少两层道路，在非底层的各层道路上设有公交道路以及供各公交道路上的公交车辆共用的公交站台，在底层道路与非底层的公交道路之间设有供乘客通过的通道或楼梯或电梯。10.根据权利要求9所述的城市公交智能系统，其特征在于:在所述公交站台处设有标记有单、双序号的站牌;在所述公交站台的上下车侧设有至少两个车道。
【专利摘要】本发明提供了一种城市公交智能系统，其包括装载于公交车辆上的车载子系统，与各车载子系统经由互联网通信联接的中心管控系统，以及设置在公交站和换乘枢纽处，并与中心管控系统通过互联网通信联接的公交站子系统，所述公交站子系统根据乘客输入的信息、中心管控系统所汇总的信息，以及在前乘客的乘车路径信息规划出该乘客的乘车路径信息，并可由信息输出单元输出到可移动信息载体上，以作为乘客的乘车向导信息。本城市公交智能系统能够根据客流分布进行客流分配，可使公交车辆在载客量大、资源利用率高的基础上，也具有出租车灵活性高的优点，从而可提高公交功效，为乘客提供一种更为方便的智能公交模式。
【IPC分类】G08G1/123
【公开号】CN105489047
【申请号】CN201610012790
【发明人】何庆平, 齐剑锋
【申请人】何庆平
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月8日
【技术领域】
[0001]本发明涉及公共交通技术领域，特别涉及一种城市公交智能系统。
【背景技术】
[0002]当前城市交通的拥堵和尾气污染已成为人们非常关注的社会问题，公交系统因其所具有的资源利用高效性、环保性和可控性得到了各界的大力提倡，但现有的公交系统在功效和便捷程度上仍存在一定的不足，比如现有公交系统中的公交车辆只能按固定的路线行驶，这种预设的公交线将交通限制到了一条线上。比如公交车可运行得目标是这条线上的各站点，可运行的方向是沿这条线的方向，可运行的路径也是这条线。而出租车可运行的目标是周围任何目标，可运行的方向是周围任何方向，就是到一个目标也有好多路径。当乘客确定交通目标后只能是去寻找带有其目标的预设交通线，而不是象出租车那样可为该乘客临时规划一条适合本人的交通线。与此同时，公交车辆也将众多乘客束缚在一个大车上，因此具有不同具体目标的乘客只能随车向一个方向走，从而也会失去交通的灵活性。
[0003]城市交通的拥堵一般均是局部拥堵，只要将拥堵处的乘客分配到不拥堵的路段上即可解决问题，但现有的公交系统中，没有针对于诸如客流量、车辆的载客量，车速以及乘客所需交通线路等可变因素的控制调节手段。在目前的电子地图和一些公共场所设置的公交咨询台，其可以根据始末点信息为乘客设计公交路径，但是这些路径只是利用了预设的公交线和可换乘点这样的固定信息，却没有像线路客流量、车辆的实时车速、载客量、道路维修和交通管制等路况实时信息，这些设计的路径只是一种建议，并没有对乘客进行统筹分配的能力，上述不足制约了公交系统向更大受众范围的推广。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明旨在提出一种城市公交智能系统，以能够克服现有技术中的不足，提升城市公交的实用性。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0006]—种城市公交智能系统，该系统包括:
[0007]车载子系统，装载于公交车辆上，所述车载子系统对公交车辆上的在乘人员数量进行统计、以获得车载乘客数量信息，并可经由GPS获得公交车辆的位置及车速信息；
[0008]中心管控系统，与各车载子系统经由互联网通信联接，包括具有公交路网结构信息和地图信息的电子地图管理系统，以及可对各车载子系统信息进行汇总和管理的数据管理子系统；
[0009]公交站子系统，设置在公交站和换乘枢纽处，并与中心管控系统通过互联网通信联接，所述公交站子系统具有供乘客输入出行信息的信息输入单元，以及对乘客的乘车路径信息进行输出的信息输出单元;所述公交站子系统根据乘客于信息输入单元输入的信息、中心管控系统所分发的信息，以及在前乘客的乘车路径信息规划出该乘客的乘车路径信息，并可由信息输出单元输出到可移动信息载体上，以作为该乘客的乘车向导信息，同时将所规划的乘车路径信息反馈到中心管控系统。
[0010]进一步的，所述中心管控系统包括中心主控单元;所述电子地图管理系统包括可接受路障信息输入，以对路况信息进行更新的地图处理单元。
[0011 ] 进一步的，所述中心管控系统还包括与所述中心主控单元连接的、经由互联网通信向公交站子系统和车载子系统发布数据信息的数据广播子系统。
[0012]进一步的，所述中心管控系统包括与所述中心主控单元连接的调度处理子系统，所述调度处理子系统根据车载乘客数量信息、及公交站子系统规划的乘车路径信息对公交车辆的发车需求进行提示。
[0013]进一步的，所述电子地图管理系统包括可提供公交站或换乘枢纽周边的建筑物及场所的位置信息的计算单元。
[0014]进一步的，所述车载子系统包括与中心主控单元通信连接的车载主控单元，以及与车载主控单元相连的、对车辆在乘人员数量进行计算的在乘人员统计模块;所述公交站子系统包括与中心主控单元通信相连的公交站主控单元，所述信息输入单元及信息输出单元连接于公交站主控单元。
[0015]进一步的，所述在乘人员统计模块包括与车载主控单元相连的、对上车人员进行感应的第一感应单元，以及与车载主控单元相连的、对下车人员进行感应的第二感应单元；所述车载主控单元对第一感应单元感应的次数和第二感应单元感应的次数差值计算以获取在乘人员数量。
[0016]进一步的，所述车载子系统包括与车载主控单元相连的车载语音收发模块，所述中心管控系统包括与中心主控单元相连的中心语音收发模块。
[0017]进一步的，所述换乘枢纽设置在道路的交叉路口处，所述交叉路口处包括交叉布置的至少两层道路，在非底层的各层道路上设有公交道路以及供各公交道路上的公交车辆共用的公交站台，在底层道路与非底层的公交道路之间设有供乘客通过的通道或楼梯或电梯。
[0018]进一步的，在所述公交站台处设有标记有单、双序号的站牌;在所述公交站台的上下车侧设有至少两个车道。
[0019]相对于现有技术，本发明具有以下优势:
[0020](1)本发明所述的城市公交智能系统，利用公交车上的车载子系统所获得的各车乘客数量信息能够得出公交线路上的客流分布状况，利用车载GPS所获得的某段路上的车速信息能够获知该段路的拥堵状况，而公交站子系统在获知乘客输入的交通始、终点信息后，可根据客流分布状态及拥堵状况信息、公交车辆的位置及车速信息、公交路网路况信息、以及在前的乘车路径信息进行综合处理而规划出客流最疏、拥堵最畅、路途最近、用时最少和换乘最少的乘车路径，并输出到可移动信息载体上以作为乘客的向导信息，而实现根据客流分布和拥堵状况对每位乘客的分配。
[0021]本城市公交智能系统能够根据客流分布进行客流分配，可使公交车辆在载客量大、乘客人均占路面积小，人均废气排放量小、资源利用率高的基础上，也具有出租车灵活性高的优点，从而可较大提高公交功效，为乘客提供一种更为方便的智能公交模式。本城市公交智能系统解决了现有预设交通线方式对交通的限制和公交车辆对乘客的相互束缚问题，使乘客乘坐公交车辆也可如同出租车般处于最适合本人的出行路径上。本城市公交智能系统在乘客确定交通目标后可不用去寻找带有交通目标的预设公交线，公交车上也不必标注始末点信息，乘客可随时随地上车，并可根据系统规划出的路径信息方便快捷的到达其目的地。
[0022](2)设置地图处理单元，可将发生故障的路段信息在电子地图管理系统中设置为规划禁用路段，以记录于公交路网结构信息中，从而可在为乘客规划乘车路径时避开故障路段，确保乘客乘车路径的可行性。当然当地图信息发生变化时也可以及时进行修正。
[0023](3)数据广播子系统可用于中心管控系统为各公交站子系统提供数据信息支持，以使公交站子系统规划乘车路径，且其也实现了中心管控系统对各车载子系统及公交站子系统的有效控制。
[0024](4)通过调度处理子系统对车辆需求进行提示可控制公交车辆的发车频率，以适应乘客人数对公交车辆数量的要求，满足乘客对公交车辆便利的要求，从而可提高城市公交资源的利用效率及实用性，配合客流分配使得公交系统运行在更优状态。
[0025](5)利用位置计算单元提供公交站或换乘枢纽位置与周边建筑物及场所的位置关系，可在乘客不知道公交站或换乘枢纽名称，而知道欲到达的建筑物或场所名称时也能规划路径，并还可标出到站后的行走方向和距离信息，以能够方便陌生乘客乘坐公交。
[0026](6)在乘人员统计模块采用第一感应单元、第二感应单元对乘客的上下车进行感应，以使车载主控单元计算获得在乘乘客数量，其结构原理简单，便于设计实施。
[0027](7)设置语音收发模块可便于各系统之间的实时联络，以便于通过语音指令或语言对各系统的运行进行控制调整。
[0028](8)换乘枢纽设置在道路交叉路口，且使交叉路口包括交叉布置的至少 两层道路，并将非底层的道路设为公交道路，以及在公交道路上设置各路公交车辆共用的公交站台，在底层道路与各层公交站台之间也设置有楼梯或电梯，一方面可利用公交车辆专用通道，提高公交系统的运行效率；另一方面公交站台为多向运行车辆的公用站台，它实现了乘客不下站台的多向换乘，可使乘客在换乘枢纽处乘车或换乘时，免去行走较长距离的麻烦，便于乘客乘坐公交。
[0029]换乘枢纽设置在道路交叉路口实现乘客的多向换乘增加了交通的灵活性。同时，该换乘枢纽结构也可联通极多的可规划路径以供选择，利用换乘枢纽取代现时重复公交线上的换乘站，可避免公交线的重复造成的资源浪费，且换乘枢纽联结构成的路网可比现实公交路网更简洁更便于对其架桥、入地、铺轨等投资。
[0030](9)在公交站台处设置标记有单、双序号的站牌，可对各线路上的公交车辆根据运行情况进行单双号快慢车编组，以对公交车辆进行高效利用。公交站台一侧至少有两个车道，可防止公交车辆进站时造成道路堵塞，也有利于快慢车编组。
【附图说明】
[0031]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0032]图1为本发明实施例一所述的城市公交智能系统的结构框图；
[0033]图2为本发明实施例一所述的车载子系统的结构框图；
[0034]图3为本发明实施例一所述的中心管控系统的结构框图；
[0035]图4为本发明实施例一所述的公交站子系统的结构框图；
[0036]图5为本发明实施例一所述的换乘枢纽的结构示意图；
[0037]图6为本发明实施例二所述的换乘枢纽的结构示意图；
[0038]图7为本发明实施例二所述的路网的结构不意图；
[0039]图8为本发明实施例四所述的路网的结构不意图；
[0040]图9为以本发明实施例四所述的路网为基础的规划路径示意图；
[0041 ]图中:1-中心管控系统，2_公交站子系统，3_车载子系统，4_公交站台，5_换乘枢纽，6-公交站，11-中心主控单元，12-电子地图管理系统，13-中心通信模块，14-调度管理系统，15-数据广播子系统，16-中心语音收发模块，17-数据管理子系统，21-公交站主控单元，22-公交站存储模块，23-公交站通信模块，24-公交站语音收发模块，25-信息输出单元，26-信息输入单元，31-车载主控单元，32-GPS模块，33-车载通信模块，34-车载语音收发模块，351-第一感应单元，352-第二感应单元。
【具体实施方式】
[0042]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0043]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0044]实施例一
[0045]本实施例涉及一种城市公交智能系统，如图1所示，其包括中心管控系统1，与中心管控系统1经由互联网通信相连的装载于各公交车辆上的车载子系统3，以及设置在各公交站和换乘枢纽处的公交站子系统2，各公交站子系统2也与中心管控系统1经由互联网通信连接。中心管控系统1设置在市区内的设定区域，其管理着市区内各条公交线路的运行，本实施例中中心管控系统1、车载子系统3及公交站子系统2之间的互联网连接，具体可采用城域网无线通信连接，或者也可采用其它适宜的通信方式。本城市公交智能系统可应用于市区现有的一般路网，其中的公交站为供乘客上下车的站台，而换乘枢纽则为供乘客在不同路公交之间换乘的站台。此外，对于本城市公交智能系统而言，运行于各公交线路上的除了为公交车辆之外，当然其也可采用轻轨等其它运输形式，各种运输形式在具体的管理上是一致的。
[0046]本实施例中，车载子系统3能够对公交车辆上的在乘人员数量进行统计、以获得车载乘客数量信息，车载子系统3还可经由GPS获得公交车辆的位置及车速信息，且可及时通过互联网通信将上述信息传送于中心管控系统1。而中心管控系统1包括具有公交路网结构信息及基于公交路网结构信息的路况信息的电子地图管理系统，以及可对各车载子系统3获取的车载乘客数量信息及车辆位置信息进行汇总的数据管理子系统。公交站子系统2则具有供乘客输入出行信息的信息输入单元，以及对乘客的乘车路径信息进行输出的信息输出单元，且公交站子系统可根据乘客于信息输入单元输入的信息、中心管控系统所汇总的信息，以及在前乘客的乘车路径信息规划出该乘客的乘车路径信息，并可由信息输出单元输出到可移动信息载体上，以作为乘客的乘车向导信息。同时，公交站子系统也将所规划的乘车路径信息反馈到中心管控系统。
[0047]具体上，车载子系统3的具体构成由图2中所示，其包括车载主控单元31，以及联接于车载主控单元31上的车载通信模块33，车载通信模块33实现车载子系统3与中心管控系统1之间的通信。在车载主控单元31上还联接有在乘人员统计模块，利用在乘人员统计模块可对公交车辆上的在乘人员数量进行统计。该在乘人员统计模块包括与车载主控单元31相连的对上车人员进行感应的第一感应单元351，与车载主控单元31相连的对下车人员进行感应的第二感应单元352。
[0048]车载主控单元31通过对第一感应单元351感应的次数和第二感应单元352感应的次数的差值进行计算，从而可获得公交车辆上的在乘人员数量，车载主控单元31即可经由车载通信模块33将在乘人员数量信息传送于中心管控系统1。本实施例中第一感应单元351和第二感应单元352可采用刷卡机，利用刷卡机也能够进行扣费以获得收入信息。
[0049]本实施例中的车载子系统3还包括与车载主控单元31相连的GPS模块32和车载语音收发模块34。利用GPS模块32可获得公交车辆的位置信息及车速信息，上述信息及车载乘客数量信息由车载主控单元31提供给中心管控系统1使用。中心管控系统1的构成如图3中所示，其具体包括中心主控单元11，在中心主控单元11上连接有用于中心管控系统1和车载子系统3及公交站子系统2通信的中心通信模块16。电子地图管理系统12及数据管理子系统联接在中心主控单元11上，电子地图管理系统12可为采用现有成熟的电子地图系统模块。本实施例中电子地图管理系统12也进一步包括可接受路障信息输入，以对电子地图管理系统12中基于路网结构信息的路况信息地图信息进行更新的地图处理单元。
[0050]具体操作中，故障路段信息由人工输入电子地图管理系统12中，将存储于电子地图管理系统12中相应的路况信息部分进行修改，以标记出故障路段而实现对路况信息的更新。本实施例中，车载子系统3获得的车载乘客数量信息，以及对应于该数量信息的公交车辆的位置和车速信息由数据管理子系统17汇总至中心主控系统1后，中心主动单元11可基于电子地图管理系统12内的公交路网结构信息，根据两个相邻的换乘枢纽之间的路段内，沿公交车辆的行驶方向靠近于一端换乘枢纽的若干辆(如三辆)公交车辆的车载乘客数量信息的平均值，而得出该两换乘枢纽之间路段的客流分布情况，同时其也是该路段代表公交拥挤状况的路况信息。
[0051]本实施例中电子地图管理系统12还包括可提供公交站或换乘枢纽周边的建筑物及场所的位置信息的计算单元，计算单元的具体工作可参照现有电子地图模块的位置搜寻及定位。本实施例中中心管控系统1也包括与中心主控单元11连接的向公交站子系统2和车载子系统3发布数据信息的数据广播子系统15。数据广播子系统15可用于中心管控系统1为各公交站子系统2提供数据信息支持，以使公交站子系统2规划乘车路径，且数据广播子系统15也可实现中心管控系统1对各车载子系统3及公交站子系统2的有效控制。中心管控系统1还包括与中心主控单元11连接的调度处理子系统14，调度处理子系统14可根据车载乘客数量信息、及公交站子系统2规划 的乘车路径信息对公交车辆的发车需求进行提示。该提示可用于管理人员控制公交车的发车频率等而进行车辆调控，从而可提高车辆调度的有效性。
[0052]在中心主控单元11上还连接有中心语音收发模块16，利用中心语音收发模块16与公交车辆上的车载语音收发模块34的配合，可便于公交司机随时接收中心系统发送的自动语音指令比如〃车距超限请适当加、减速度〃或人为调控命令，同时公交司机也可向中心系统汇报反映情况。本实施例中公交站子系统2的具体构成如图4中所示，其包括公交站主控单元21，信息输入单元26及信息输出单元25即连接在公交站主控单元21上，在公交站主控单元21上还连接有公交站存储模块22和公交站通信模块23。此外，在公交站主控单元21上也进一步连接有公交站语音收发模块24。
[0053]公交站存储模块22用于存储中心管控单元1发送来的数据信息，以供公交站主控单元21使用。公交站通信模块23用于公交站主控单元21与中心主控单元11的通信连接，也可用于公交站主控单元21与车载主控单元31之间的通信连接。公交站语音收发模块24则可用于乘客或公交站及换乘枢纽处的站台工作人员与中心管理人员进行实时沟通。本实施例中乘客由信息输入单元26可输入目的地信息，或者乘客也可输入其欲出发的始发地信息及目的地信息，乘车路径信息即是公交站主控单元21由乘客的输入信息，中心管控系统1所分发的得出的公交拥挤状况信息、公交车辆的位置及车速信息、公交路网结构信息和路障信息，以及在前乘客的乘车路径信息等，根据各换乘枢纽间的公交拥挤状况较轻，没有故障路段，以及路径最短、用时最少和换乘较少等，而为乘客规划出的一条包括具体路线及换乘情况的乘车路线，该乘车路线即该乘客到达目的地的最优路径。
[0054]本实施例中为方便乘客由公交站或换乘枢纽到达其欲前往的建筑物或场所，可将公交站或换乘枢纽到达乘客欲前往的建筑物或场所的路线信息以及距离信息一起输出给乘客，其中在电子地图管理系统12中可具体选用建筑或场所的门口位置信息，以进一步方便乘客到达目的地。本实施例中地图处理单元所接收的故障道路信息可为诸如道路维修、道路维修完毕、道路限行、解除道路限行、道路拥堵、道路拥堵已疏解等信息。本城市公交智能系统除了用于市区内公交的运行控制外，也可用于由一般公路车辆或铁路出行的路线规划及运行控制。
[0055]本城市公交智能系统在具体工作时，车载子系统3实时(比如出站已开车时)将车载人数统计模块得到的车载乘客数量信息，GPS模块32得到的实时车辆位置信息，以及发送时间、公交车辆编码、所经的公交站或换乘枢纽名称或编码信息发送给中心管控系统1。中心管控系统1中的数据管理子系统17将各公交车发送的车载乘客数量信息、发送时间、公交车辆编码、公交车辆所经的公交站或换乘枢纽名称或编码等信息进行汇总，然后将各公交站子系统2已规划出在前乘客的路径的信息和最新路网路况及最新地图信息一并汇总，再可通过数据广播子系统15分发到各公交站子系统2，并存入公交站存储模块22。
[0056]若公交路网结构发生变化，公交站或换乘枢纽周围的建筑或场所发生改变，或者公交线路上出现路障，则可对电子地图管理系统12中的路网结构信息或路况信息进行编辑，并及时将更新的地图信息分布到各公交站子系统2处。公交站子系统根据车载乘客数量信息、车载子系统1信息发送时间、公交车辆编码、公交车辆所经公交站或换乘枢纽名称或编码信息、信息输入单元26输入的乘客出行始末点信息，以及路网结构和路况信息和在前乘客的路径信息规划出客流最疏、路途最近、用时最短、换乘最少等的乘客乘车路径信息，同时也将所规划的乘车路径信息反馈到中心管控系统，以作为后续路径规划的依据。
[0057]乘客乘车路径信息由信息输出单元25发送至乘客的手机上，或打印成车票供乘客带走。由此乘客可在市区内的任一公交站点处上车，而后只要根据规划出的路径信息乘车换乘即可，乘客无需去考虑本站点的车开往那里，在不知道要到的站名时能报出要到建筑或场所名也可，乘客也不需知道市区的路网结构和城市地理，在下车后还能根据打印出的路线上的距离及方向信息方便的找到目的建筑或场所。因此乘客自始至终无需费心，可获得类如“傻瓜式”的乘车体验，从而大大方便出行。
[0058]本实施例中的换乘枢纽可与现有的位于交叉道路口的公交站的结构形式一样，SP在交叉道路口的四个方向上均设置有公交站。当然，除了采用现有的公交站布置结构，本实施例中用于设置公交站子系统的换乘枢纽也可为如图5所示的结构，该换乘枢纽设置在两条道路的交叉路口处，且交叉路口处包括交叉布置的两层道路，其中上层道路设置为公交道路，以供公交车辆专用，而在上层道路上也设置有各公交道路上的公交车辆共用的公交站台4，在公交站台4与底层的道路之间也设置有供乘客通过的楼梯或电梯。
[0059]公交站台的共用可通过将上层道路上的公交站台4设置在双向行驶的机动车道中间，且同一道路的双向行驶的公交站台处于同一位置来实现。利用公交站台4的共用，可便于乘客在不同公交之间进行换乘，以减少乘客换乘时需行走穿越道路的麻烦。本实施例中在公交站台4处还可设有标记有单、双序号的站牌。而在公交站台4的上下车侧也设有至少两个车道，以防止公交车辆在进站时堵塞道路。此外，本实施例中在上层道路上的公交站台4处也可设置遮雨棚，在上层道路上的公交站台4处还可设置有公交查询机。
[0060]在具体使用时，乘客需乘车或下车时，可通过楼梯或电梯往返于两层道路之间。公交站台4是立体结构所构成的一个多向运行车辆的公用站台，它实现了乘客不下站台的多向换乘，以减少乘客换乘时需行走穿越路口等麻烦，本换乘枢纽可隔开公交车与社会车辆间的相互干扰，由此其还可以构成没有红绿灯的快速公交路网。
[0061 ] 实施例二
[0062]本实施例涉及一种城市公交智能系统，其具有和实施例一中的城市公交智能系统大致相同的结构，不同之处在于如图6中所示，本实施例中形成该换乘枢纽的交叉路口处包括交叉布置的三层道路。非底层的两层道路设置为公交道路，在非底层的两层道路上分别设置有公交站台4，在各层公交站台4与底层道路之间也分别设置有供乘客通过的楼梯或电梯。本实施例中各层的公交站台4也为设置在双向行驶的机动车道中间，且同一道路上双向行驶的公交站也处于同一位置，以实现公交道路上公交站台4的共用。本换乘枢纽不仅隔开了公交车和社会车也隔开了不同方向的公交车，它适合客流量较大的路口，同样也可以构成没有红绿灯的快速公交路网。
[0063]实施例三
[0064]本实施例涉及一种城市公交智能系统，其具有和实施例一或实施例二中的城市公交智能系统相同的结构，本实施例中为对城市内供公交车辆行驶及换乘枢纽布置的路网进行说明。不同于一般的市区公交路网，如图7中所示，本实施例的路网结构为由交叉设置的多条线状道路构成，在每个交叉口处形成有换乘枢纽5，在道路的一端设置有公交站6，各条道路及换乘枢纽5和公交站6形成了遍及市区的路网。本实施例中在每条道路上可设置一条公交线路，其中一个换乘枢纽5可作为中心，以对该条公交线路进行管控。换乘枢纽5的具体结构可如图实施例一或实施例二中的换乘枢纽结构。应用本实施例的路网结构可使城市公交智能系统相较于现有的一般路网结构获得更佳的使用效果。
[0065]实施例四
[0066]本实施例涉及一种城市公交智能系统，其具有和实施例三大致相同的结构，不同之处在于如图8中所示，路网由多条嵌套设置的环状道路，以及连接于各条环状道路之间的线状道路构成，在线状道路和环状道路的交叉处形成换乘枢纽5，在相隔较远的换乘枢纽5之间则设置有公交站6，其中每条环状道路及线状道路上可设置一条公交线路，其中心及换乘枢纽的设置可类同于实施例三中的结构。同样的，应用本实施例的路网结构也可使城市公交智能系统相较于现有的一般路网结构获得更佳的使用效果。
[0 067]结合实施例三及本实施例中所示的公交路网结构，它们是本发明中具有共同特点的两种公交路网络。两者都是由前述的换乘枢纽(该换乘枢纽设置在道路的交叉路口处，所述交叉路口处包括交叉布置的至少两层道路，在非底层的道路上设有供多向运行车辆的公用站台，在底层道路与非底层道路上的公交站台之间设有供乘客通过的楼梯或电梯)而联结着两种公交线路所构成，也或者说是在两种公交线路的交叉口处设置了该换乘枢纽所构成。
[0068]实施例三中的公交路网络是:换乘枢纽联结着一种类似直角坐标系中X方向和Y方向的两种公交线路所构成。在直角坐标系中任何点的任何移动都可以用X和Y两种方向的移动来完成，在实施例三中的公交路网中任何点到任何点的交通都可以沿这两种公交线的方向运行来完成。
[0069]本实施例中的公交路网络是:换乘枢纽联结着一种类似极坐标中可以改变Θ角度的环线路和可以改变P距离的直线路所构成，在极坐标中只要改变Θ角度和P距离就可以完成其中任何点的任何运动，在此路网中沿环线路运行可以改变Θ角度，沿直线运行可以改变P距离，所以只要沿这两种公交线路运行就可以完成任何点到任何点的交通。
[0070]实施例三及本实施例中的两种公交路网络可统称“坐标式公交路网络”。
[0071]本发明打破了沿用至今的“逐线设计”方法，没有逐线设计公交线也没有对当前的公交线进行规划。而是用坐标式公交路网络取代了当前复杂繁多的公交线。它没有预设公交线的线体特性所以没有预设公交线对交通的限制。本发明不仅解决了预设交通线对交通的限制，而且也有预设交通线便于对其投资的优点，并且其相比现实的城市公交线路复杂繁多的情况比预设交通线更便于投资，也降低了对城市道路、公交车辆及其它资源的占用。
[0072]图9是本城市公交智能系统在如上路网结构上对某一交通始末点间的可规划路径的示意图，图中仅示出了近路径且没有全部示出，但路径已经很多。若靠近A点的两条路段发生故障时，也还会有更大量的绕行路径可规划。故上述路网结构所提供的大量可规划路径在不改变乘客交通目标情况下完全可以支持智能系统规避故障路段，支持其将拥堵路段的乘客分配到不拥堵的路段上，支持其根据客流分布进行客流分配。
[0073]以上所述只是一次交通可规划的路径，在实际应用中从任何站到任何站的大量交通的规划路径量是非常大的，可见它的通达能力是十分强大的。再则在这些极像现实中公交线的折线形的可规划路径上并没有像预设公交线那样有专车在专线上跑，也即其可实现路资源以及车资源的通用共享，故此种坐标式公交路网络不但可精简路网结构，也能够增强路网功能并提高公共交通功效。
[0074]本发明是互联网+坐标式公交路网络+智能技术的智能公交系统。智能系统在互联网和坐标式公交路网络的支持下承揽了乘客在交通中自始至终的智能行为。使乘客的公交知识问题(尤其是陌生人)变成只知道要到达的目的地即可。本发明采用实时变化的信息作为规划依据信息，对乘客来说没有固定的交通路径，没有固定时刻表，它的运行状态与时倶变，故其也是一个动态管控智能公交系统。在具体运行时，成千上万的乘客运行在千变万化的公交线上，而乘客所乘坐的车只在简洁的公交路网上作着固定的运行。
[0075]此外，本发明中的路网结构由于只在公交线交叉处进行换乘，从而也可避免现有公交线路存在的路段重合的问题，能够降低道路发生拥堵的几率，并进一步提高人们出行的顺畅性。
[0076]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。
【主权项】
1.一种城市公交智能系统，其特征在于该系统包括: 车载子系统，装载于公交车辆上，所述车载子系统对公交车辆上的在乘人员数量进行统计、以获得车载乘客数量信息，并可经由GPS获得公交车辆的位置及车速信息； 中心管控系统，与各车载子系统经由互联网通信联接，包括具有公交路网结构信息和地图信息的电子地图管理系统，以及可对各车载子系统信息进行汇总和管理的数据管理子系统； 公交站子系统，设置在公交站和换乘枢纽处，并与中心管控系统通过互联网通信联接，所述公交站子系统具有供乘客输入出行信息的信息输入单元，以及对乘客的乘车路径信息进行输出的信息输出单元;所述公交站子系统根据乘客于信息输入单元输入的信息、中心管控系统所分发的信息，以及在前乘客的乘车路径信息规划出该乘客的乘车路径信息，并可由信息输出单元输出到可移动信息载体上，以作为该乘客的乘车向导信息，同时将所规划的乘车路径信息反馈到中心管控系统。2.根据权利要求1所述的城市公交智能系统，其特征在于:所述中心管控系统包括中心主控单元;所述电子地图管理系统包括可接受路障信息输入，以对路况信息进行更新的地图处理单元。3.根据权利要求2所述的城市公交智能系统，其特征在于:所述中心管控系统还包括与所述中心主控单元连接的、经由互联网通信向公交站子系统和车载子系统发布数据信息的数据广播子系统。4.根据权利要求2所述的城市公交智能系统，其特征在于:所述中心管控系统包括与所述中心主控单元连接的调度处理子系统，所述调度处理子系统根据车载乘客数量信息、及公交站子系统规划的乘车路径信息对公交车辆的发车需求进行提示。5.根据权利要求2所述的城市公交智能系统，其特征在于:所述电子地图管理系统包括可提供公交站或换乘枢纽周边的建筑物及场所的位置信息的计算单元。6.根据权利要求2所述的城市公交智能系统，其特征在于:所述车载子系统包括与中心主控单元通信连接的车载主控单元，以及与车载主控单元相连的、对车辆在乘人员数量进行计算的在乘人员统计模块;所述公交站子系统包括与中心主控单元通信相连的公交站主控单元，所述信息输入单元及信息输出单元连接于公交站主控单元。7.根据权利要求6所述的城市公交智能系统，其特征在于:所述在乘人员统计模块包括与车载主控单元相连的、对上车人员进行感应的第一感应单元，以及与车载主控单元相连的、对下车人员进行感应的第二感应单元;所述车载主控单元对第一感应单元感应的次数和第二感应单元感应的次数差值计算以获取在乘人员数量。8.根据权利要求6所述的城市公交智能系统，其特征在于:所述车载子系统包括与车载主控单元相连的车载语音收发模块，所述中心管控系统包括与中心主控单元相连的中心语音收发模块。9.根据权利要求1至8中任一项所述的城市公交智能系统，其特征在于:所述换乘枢纽设置在道路的交叉路口处，所述交叉路口处包括交叉布置的至少两层道路，在非底层的各层道路上设有公交道路以及供各公交道路上的公交车辆共用的公交站台，在底层道路与非底层的公交道路之间设有供乘客通过的通道或楼梯或电梯。10.根据权利要求9所述的城市公交智能系统，其特征在于:在所述公交站台处设有标记有单、双序号的站牌;在所述公交站台的上下车侧设有至少两个车道。
【专利摘要】本发明提供了一种城市公交智能系统，其包括装载于公交车辆上的车载子系统，与各车载子系统经由互联网通信联接的中心管控系统，以及设置在公交站和换乘枢纽处，并与中心管控系统通过互联网通信联接的公交站子系统，所述公交站子系统根据乘客输入的信息、中心管控系统所汇总的信息，以及在前乘客的乘车路径信息规划出该乘客的乘车路径信息，并可由信息输出单元输出到可移动信息载体上，以作为乘客的乘车向导信息。本城市公交智能系统能够根据客流分布进行客流分配，可使公交车辆在载客量大、资源利用率高的基础上，也具有出租车灵活性高的优点，从而可提高公交功效，为乘客提供一种更为方便的智能公交模式。
【IPC分类】G08G1/123
【公开号】CN105489047
【申请号】CN201610012790
【发明人】何庆平, 齐剑锋
【申请人】何庆平
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月8日
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