公交智慧调度方法与流程

1.本发明涉及公共交通管理技术领域，尤其是公交智慧调度方法。


背景技术：

2.目前大部分公交车公司采用的都是调度员调配公交车的正常运营，及遇到脱班、抛锚等情况及时改变发车频率或请求车场增派车辆。随着城市交通的复杂化，公交车在运营途中可能遇到诸如抛锚、脱离线路、严重拥堵、封路、车内突发公共事件等等，传统的调度方法根本无法完成实时监控和快速应急调度。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供一种可对公交车进行全局部署并实时对车内以及行驶线路进行管控的调度方法。
4.本发明的技术方案为：
5.公交智慧调度方法，其特征在于：它采用基于物联网的智能公交车系统进行公交调度，所述基于物联网的智能公交车系统由车载终端信息采集系统、候车亭信息采集系统、信息处理平台、候车亭信息发布系统和智能调度系统组成；
6.车载终端信息采集系统包括rfid读写器、gps信标、zigbee信标、速度传感器、摄像头、温度传感器和车载gprs无线发射器，rfid读写器用于读取乘客上下车时其携带的rfid卡(例如广州地区的羊城通、香港地区的八达通，)，gps信标用于公交车的卫星定位，zigbee信标用于公交车的zigbee网络定位，速度传感器用于感知公交车实时速度，摄像头用于采集车内实时画面，温度传感器用于感知车内气温，车载gprs无线发射器用于将rfid读写器、gps信标、速度传感器、摄像头、温度传感器采集的数据无线传输给信息处理平台；
7.候车亭信息采集系统包括摄像头、zigbee网络测报站和有线网络，摄像头用于候车亭图像采集，zigbee网络测报站用于近距离无线连接zigbee信标，有线网络用于向信息处理平台传输摄像头、zigbee网络测报站采集的信息；
8.信息处理平台将rfid读写器读取的上下车信息转换成车内人数信息向下一候车亭的候车亭信息发布系统发布，将zigbee信标、zigbee网络测报站采集的信息转换成公交车所在站点名称向尚未经过的候车亭的候车亭信息发布系统发布，将公交车速度、车内气温、实时画面、候车亭的图像向智能调度系统导入；
9.智能调度系统的调度方法为：
10.设定正常行驶速度范围，若公交车速度高于该速度范围则向公交车司机手机发出预警，若公交车速度低于该速度范围则向尚未经过的候车亭的候车亭信息发布系统发布延迟到站信号；
11.设定正常车内气温范围，若车内气温高于或者低于该气温范围则向公交车司机手机发出预警；
12.通过视觉识别方法对车内实时画面进行人数计算，设定公交车核载人数，若计算
出的人数高于核载人数则向尚未经过的候车亭的候车亭信息发布系统发布满载预警；
13.通过视觉识别方法对候车亭图像进行人数计算，设定候车亭候车人数预警值，若某线路上超过3个站点的候车亭超过预警值则增加发车频率。由于有些线路站点是有重复的，单个站点出现预警时增加发车频率有可能导致误报，但该线路如果多个站点人数超过预警则大概率需要增加该线路运力。
14.进一步地，同一线路的所有zigbee网络测报站构成一个zigbee网络，公交车上的zigbee信标每经过一个候车亭则自动连接该候车亭的zigbee网络测报站并上传到站信号，该方式有别于gps定位，它不可能出现定位偏移，到站信息非常准确。
15.进一步地，所述车载gprs无线发射器连接zigbee信标，如果车载gprs无线发射器无法连接信息处理平台，当公交车到达任意候车亭时将rfid读写器、gps信标、zigbee信标、速度传感器、摄像头、温度传感器采集的信息通过zigbee信标向zigbee网络测报站传输；由于zigbee传输方式传输距离很短，故只能到达候车亭范围才能传输，中途尚未传输的信息必然丢失，故车载gprs无线发射器设置有信息存储器。
16.进一步地，公交智慧调度方法还包括突发事件智能预警方法，包括以下步骤：
17.步骤一、车内摄像头采集车内画面，画面通过车载gprs无线发射器传输给信息处理平台，信息处理平台以特征点形式对画面内群体目标进行跟踪；
18.步骤二、通过计算特征点的位置变化来获取群体目标的运动信息；
19.步骤三、根据时间信息以及所述群体目标的运动信息建立当前场景运动信息的三维统计直方图；
20.步骤四、重复步骤一至三，对多个所述三维统计直方图进行层次类聚，获取具有代表性的三维统计直方图，构成乘客行为模式码本；
21.步骤五、对车内实时画面运动信息的三维统计直方图与预设的人群行为模式码本进行相似性度量，判断乘客行为是否正常；
22.步骤六、当判断结果为不正常时向公交车司机手机发出预警，向智能调度系统的决策者发出预警。
23.本发明的有益效果为：本发明采用两种方式进行定位，且这两种方式互不干涉，可避免因gps定位偏移造成的定位失败，便于调度决策者审时度势；除了加装有zigbee信标外，其他诸如摄像头、速度传感器等均是车上现有的部件，改装成本低廉，实用性很高。
附图说明
24.图1为本发明的结构示意图；
25.图2为增加发车频率的示例路线图。
具体实施方式
26.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
27.如图1所示，公交智慧调度方法，其特征在于：它采用基于物联网的智能公交车系统进行公交调度，所述基于物联网的智能公交车系统由车载终端信息采集系统、候车亭信息采集系统、信息处理平台、候车亭信息发布系统和智能调度系统组成；
28.车载终端信息采集系统包括rfid读写器、gps信标、zigbee信标、速度传感器、摄像
头、温度传感器和车载gprs无线发射器，rfid读写器用于读取乘客上下车时其携带的rfid卡(例如广州地区的羊城通、香港地区的八达通)，gps信标用于公交车的卫星定位，zigbee信标用于公交车的zigbee网络定位，速度传感器用于感知公交车实时速度，摄像头用于采集车内实时画面，温度传感器用于感知车内气温，车载gprs无线发射器用于将rfid读写器、gps信标、速度传感器、摄像头、温度传感器采集的数据无线传输给信息处理平台；
29.候车亭信息采集系统包括摄像头、zigbee网络测报站和有线网络，摄像头用于候车亭图像采集，zigbee网络测报站用于近距离无线连接zigbee信标，有线网络用于向信息处理平台传输摄像头、zigbee网络测报站采集的信息；
30.信息处理平台将rfid读写器读取的上下车信息转换成车内人数信息向下一候车亭的候车亭信息发布系统发布，将zigbee信标、zigbee网络测报站采集的信息转换成公交车所在站点名称向尚未经过的候车亭的候车亭信息发布系统发布，将公交车速度、车内气温、实时画面、候车亭的图像向智能调度系统导入；
31.智能调度系统的调度方法为：
32.设定正常行驶速度范围，若公交车速度高于该速度范围则向公交车司机手机发出预警，若公交车速度低于该速度范围则向尚未经过的候车亭的候车亭信息发布系统发布延迟到站信号；
33.设定正常车内气温范围，若车内气温高于或者低于该气温范围则向公交车司机手机发出预警；
34.通过视觉识别方法对车内实时画面进行人数计算，设定公交车核载人数，若计算出的人数高于核载人数则向尚未经过的候车亭的候车亭信息发布系统发布满载预警；
35.通过视觉识别方法对候车亭图像进行人数计算，设定候车亭候车人数预警值，若某线路上超过3个站点的候车亭超过预警值则增加发车频率。由于有些线路站点是有重复的，单个站点出现预警时增加发车频率有可能导致误报，但该线路如果多个站点人数超过预警则大概率需要增加该线路运力。
36.以图2所示路线图为例，共计有a-h等8个站点(候车亭)，而abcdef为一条线路，gcdh为另一条线路，其中c和d站点是共有站点，生活常识中，共有站点处本身人流量必然比单一站点处要大，而且两线交汇往往会使得调度决策者难以辨别候车亭聚集的乘客究竟需要去往哪条线路，但可以容易推测，当c、d的乘客大量去往第一条线路，则后续e的乘客将因为没有空余位置而出现滞留，于是系统可以准确判断第一条线路需要增加发车频率以疏导乘客。当然了，实际情况中可能出现一条线路和另一条线路有多个共有站点或者一条线路与多条线路相交的问题，当出现该情况时显然这是一条繁忙的线路且连接点众多，出现3个或者以上站点乘客滞留时判断需要增加发车频率也必然可以疏导乘客，而不再需要判断乘客究竟走哪条线路。
37.进一步地，同一线路的所有zigbee网络测报站构成一个zigbee网络，公交车上的zigbee信标每经过一个候车亭则自动连接该候车亭的zigbee网络测报站并上传到站信号，该方式有别于gps定位，它不可能出现定位偏移，到站信息非常准确。
38.进一步地，所述车载gprs无线发射器连接zigbee信标，如果车载gprs无线发射器无法连接信息处理平台，当公交车到达任意候车亭时将rfid读写器、gps信标、zigbee信标、速度传感器、摄像头、温度传感器采集的信息通过zigbee信标向zigbee网络测报站传输；由
于zigbee传输方式传输距离很短，故只能到达候车亭范围才能传输，中途尚未传输的信息必然丢失，故车载gprs无线发射器设置有信息存储器。
39.进一步地，公交智慧调度方法还包括突发事件智能预警方法，包括以下步骤：
40.步骤一、车内摄像头采集车内画面，画面通过车载gprs无线发射器传输给信息处理平台，信息处理平台以特征点形式对画面内群体目标进行跟踪；
41.步骤二、通过计算特征点的位置变化来获取群体目标的运动信息；
42.步骤三、根据时间信息以及所述群体目标的运动信息建立当前场景运动信息的三维统计直方图；
43.步骤四、重复步骤一至三，对多个所述三维统计直方图进行层次类聚，获取具有代表性的三维统计直方图，构成乘客行为模式码本；
44.步骤五、对车内实时画面运动信息的三维统计直方图与预设的人群行为模式码本进行相似性度量，判断乘客行为是否正常；
45.步骤六、当判断结果为不正常时向公交车司机手机发出预警，向智能调度系统的决策者发出预警。
46.突发事件智能预警方法参考了中国专利2015104633188，一种人群异常行为分析方法。
47.上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。