CN103067508A - 一种实时动态公交出行信息发布*** - Google Patents

Abstract

一种实时动态公交出行信息发布***，包括分析服务器、WEB服务器、GIS服务器和数据库服务器；分析服务器，用以接收线路上运营车辆的实时位置信息和载率情况，获取公交车辆实时到站时间、到站距离以及线路上各站点间实时动态的运行时间；包括数据采集模块、数据过滤模块、数据分析运算模块、数据发布模块；WEB服务器，用以负责发布公众出行信息门户网站，提供用户查询、访问资源的统一接口；GIS服务器，用以负责发布公众出行信息网站中的电子地图服务，对线路中运营的车辆进行实时定位显示，使用户能够获取有效的信息；数据库服务器，用以负责基础数据和业务数据的存储和数据的深层次挖掘。本发明信息较为丰富、准确性良好。

Description

一种实时动态公交出行信息发布***

技术领域

本发明涉及城市公共交通信息发布***，具体涉及一种面向公众的公交实时动态信息发布***；。

背景技术

随着城市化进程的加快，城市交通拥堵的问题日益突出，成为影响经济发展和环境污染的主要因素；大力发展公共交通被认为是缓解城市交通拥堵问题的有效途径和手段，备受许多大、中城市的关注与倡导。但是，目前我国城市的公共交通出行分担率不足10%，特大城市也只有20%左右，与欧美等大城市40%-60%相差甚远；造成这种差距的主要原因是目前我国的公交出行服务水平还比较落后，无法吸引更多的出行人群选择搭乘公交。乘客信息服务***肩负着提升公交出行服务水平的重任在先进的公交***中具有重要的作用。

现有的乘客信息服务***还处于一个相对落后的水平，主要有以下几个方面的不足：第一，乘客可以获得的出行前的公交信息很少，除去线路、站点以及换乘等基本信息，公交车辆的实时动态信息基本上无法获取；第二，目前已有的电子站牌技术发布的车辆到站信息不够准确，导致这些设备形同虚设；第三，公交换乘信息仅仅考虑公交物理上的可达性，未跟公交实时运营状况有效结合；第四，目前现有的***与乘客之间的互动程度不够高，现有一些通过二维码查询公交线路和短信查询等***，但仅限于线路的查询，无法提供个性化的服务。

发明内容

为了克服已有市公共交通信息发布***的信息不够丰富、准确性较差的不足，本发明提供一种信息较为丰富、准确性良好的实时动态公交出行信息发布***。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种实时动态公交出行信息发布***，所述发布***包括分析服务器、WEB服务器、GIS服务器和数据库服务器；

分析服务器，用以接收线路上运营车辆的实时位置信息和载率情况，进行分析运算，获取公交车辆实时到站时间、到站距离以及线路上各站点间实时动态的运行时间；包括数据采集模块、数据过滤模块、数据分析运算模块、数据发布模块；

WEB服务器，用以负责发布公众出行信息门户网站，提供用户查询、访问资源的统一接口，乘客通过PC机、手机、Pad、自助查询机进行访问，获取实时动态的公交信息；

GIS服务器，用以负责发布公众出行信息网站中的电子地图服务；通过电子地图直观的显示线路、站点静态对象的空间位置信息；同时，对线路中运营的车辆进行实时定位显示，使用户能够快速获取有效的信息；

数据库服务器，用以负责基础数据和业务数据的存储和数据的深层次挖掘。

进一步，所述发布***还包括短信发布平台，用以负责进行短信接收、短信语义解析、短信语义组织，并向指定用户发送短信息；分析服务器对Web服务器订阅的指定车辆到达指定站点提示事件进行处理，当事件触发后，分析服务器实时向短信发布平台投递信息发送消息，短信发布平台进行语义组织，向指定用户发送短信。

再进一步，所述WEB服务器中，根据用户提交的请求，进行回复，包括站点的模糊查询结果和换乘线路的查询结果；所述WEB服务器包括：站点查询请求单元，用以接收人机交互单元发送的站点模糊查询请求，进行站点查询服务；

站点查询服务单元，用以将查询结果返回到站点查询请求单元；换乘路线查询请求单元，用以提交任务到换乘路线生成服务子单元；生成服务子单元包括最短路径换乘路线生成服务单元、最少步行换乘路线生成服务单元和最少时间换乘路线生成服务单元；

最短路径换乘服务单元和最少步行换乘服务单元分别根据建立的换乘模型采用Dijkstra方法计算，Dijkstra计算单元提取站点空间位置矩阵构建模块的数据信息，得到最优结果；

最少时间换乘路线生成服务单元，用以根据已有的模型采用遗传算法进行求解，构建动态路权矩阵，结合站点空间位置矩阵构建单元的信息向动态路权生成服务请求实时动态信息，根据返回的结果构建实时动态的路权矩阵并将结果返回到遗传算法计算单元获取最少时间的换乘路线。

本发明的有益效果主要表现在：1）、提供站点实时动态的公交出行信息，向乘客提供经过指定站点的各条线路的车辆到站的情况；乘客可根据实际需要选择公交线路；

2）、提供车辆实时动态信息，向乘客提供车辆实时运行的位置信息以及车辆的满载率情况，协助乘客选择车辆，提高乘客的服务水平；

3）、提供基于实时路况的公交换乘路线信息，向乘客提供基于实时动态的公交车运行时间的最少时间的换乘路线，减少乘客在枢纽站的换乘等待时间和出行时间；

4）、提供针对实时车辆的短信提醒订制服务，乘客根据自身的出行规划，提前向***订制车辆到站短信提醒服务，减少乘客的候车时间，提升出行服务水平。

附图说明

图1是本发明站点实时动态信息获取方法实施例示意图；

图2是本发明车辆实时动态信息获取的方法实施例示意图；

图3是本发明实时运行时间为权重的公交换乘路线获取方法实施例示意图；

图4是本发明乘客订阅车辆到站短信提醒方法实施例示意图；

图5是本发明实时运行时间为权重的公交换乘路线获取方法中最少时间换乘路线获取方法的程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图5，一种实时动态公交出行信息发布***，所述发布***包括分析服务器、WEB服务器、GIS服务器和数据库服务器；

分析服务器，用以接收线路上运营车辆的实时位置信息和载率情况，进行分析运算，获取公交车辆实时到站时间、到站距离以及线路上各站点间实时动态的运行时间；包括数据采集模块、数据过滤模块、数据分析运算模块、数据发布模块；

WEB服务器，用以负责发布公众出行信息门户网站，提供用户查询、访问资源的统一接口，乘客通过PC机、手机、Pad、自助查询机进行访问，获取实时动态的公交信息；

GIS服务器，用以负责发布公众出行信息网站中的电子地图服务；通过电子地图直观的显示线路、站点等静态对象的空间位置信息；同时，对线路中运营的车辆进行实时定位显示，使用户能够快速获取有效的信息；

数据库服务器，用以负责基础数据和业务数据的存储和数据的深层次挖掘。

进一步，所述发布***还包括短信发布平台，用以负责进行短信接收、短信语义解析、短信语义组织，并向指定用户发送短信息等功能；分析服务器对Web服务器订阅的指定车辆到达指定站点提示事件进行处理，当事件触发后，分析服务器实时向短信发布平台投递信息发送消息，短信发布平台进行语义组织，向指定用户发送短信。

本实施例中，通过PC机、手机、Pad、自助查询机等终端，乘客根据实际出行需求，针对性的获取出行前和出行中的公交静态基础信息以及实时动态的公交信息，提高公交服务质量，有效提升公交的出行服务水平；

图1是本发明中站点实时动态信息获取方法的实施示例图，在本实施例中，乘客想知道其所关注的站点当前的公交运营情况，利用本实施例，乘客可获取当前站点各条线路下一趟公交车辆的到站情况；本实施例的具体实现如图1所示；该方法由以下三个部分协同实现：

11，乘客所采用的PC机、手机、Pad、自助查询机等终端设备的浏览器；主要包含有人机交互单元、信息处理单元和信息接收单元；通过人机交互单元，乘客可进行站点查询条件的输入以及查询结果的显示；信息接收单元与Web服务器中消息转发单元建立长连接通讯机制（101）（102），实时接收各线路车辆到达站点的信息（112）；信息处理单元对接收的信息进行格式化处理（113），再通过人机交互单元进行显示（114）；

12，Web服务器，在本方法中针对用户的查询请求，查询单元向数据维护服务发送查询请求（103）同时向信息订阅单元发送消息（105）；数据维护服务返回该站点当前各条线路的车辆到站信息（104）；查询单元将查询结果返回给人机交互单元（102）；事务管理单元对订阅的信息进行管理（106），同时向分析服务器的信息注册单元进行信息注册（107）；消息转发单元获取分析服务器投递的各条线路的车辆到站信息（111），并向浏览器的信息接收单元进行转发（112）；

13，分析服务器，在本方法中信息注册单元对Web服务器订阅的信息在分析服务器进行注册（107）；注册完成后，由事务管理单元对注册信息进行管理，并监控注册信息（108），当数据分析服务产生新的该站台车辆实时到站信息后，由消息投递单元从数据分析服务获取数据（110）；消息投递单元获取最新的信息后将信息发送至Web服务器的消息转发单元；

图2是本发明中车辆实时动态信息获取的方法的实施示例图，在本实施例中，乘客想知道其所关注的线路上的车辆到站情况，利用本实施例，乘客通过查询相关线路，获取线路上运营车辆实时动态情况以及车辆实时到站情况；本实施例的具体实现如图2所示；该方法由以下几个部分实现：

21，乘客所采用的PC机、手机、Pad、自助查询机等终端设备的浏览器；通过本方法，用户获取该线路当前运营车辆的实时位置信息和实时客流信息；通过人机交互单元，发送查询线路车辆请求（201）并接收查询请求单元返回的静态信息（202）；为了保证车辆实时信息的获取，页面通信单元接收Web服务器的通信单元发送的数据（213），由页面处理单元进行处理（214），最后通过人机交互单元进行实时信息的显示（215）；

22，Web服务器；根据用户的查询请求，回复线路当前运营车辆的实时位置和实时客流信息；查询请求单元通过数据维护服务（203）获取当前线路车辆的实时位置信息和客流信息（204），并向信息订阅单元订阅消息（205）以获取持续的该线路车辆的实时位置信息；信息订阅单元通过事务管理单元对订阅的服务进行管理（206），保证数据信息能够有效的利用；而消息队列接收分析服务器传输的实时车辆位置信息，通过通信单元（212）与页面通信单元建立长连接机制，确保数据的持续传输；

23，分析服务器，根据已经订阅的信息，向Web服务器提供相应的数据信息；信息注册单元接收Web服务器的事务管理单元投递的注册信息（207），通过事务管理单元进行管理（208），事务管理单元请求数据分析服务提供相应的实时车辆信息（209），并通过信息投递单元将信息发送到Web服务器的消息队列，实现实时数据的接收和转发；

图3是本发明中以实时运行时间为权重的公交换乘路线获取方法的实施示例图，在本实施例中，乘客可获取当前路况下如何进行换乘能够得到最快、最优越的服务体验；利用本实施例，乘客通过设置起终点，得到时间最短或路径最短的公交换乘路线；本实施例的具体实现如图3所示；该方法由以下几个部分实现：

31, 乘客所采用的PC机、手机、Pad、自助查询机等终端设备的浏览器；本方法中主要有人机交互单元；乘客通过人机交互单元输入起终站点的模糊信息，人机交互单元发送站点查询请求（301）获取确切的起点和终点位置；然后，乘客可进行换乘路线的查询服务；

32，Web服务器，在本方法中根据用户提交的请求，进行回复，包括站点的模糊查询结果和换乘线路的查询结果；站点查询请求单元接收人机交互单元发送的站点模糊查询请求（301），进行站点查询服务（303），站点查询服务单元将查询结果返回到站点查询请求单元（304），站点查询请求单元向人机交互单元回复查询结果（302）；待用户在人机交互单元中选择确定的起终站点后，向换乘路线查询请求单元发送查询请求（305），换乘路线查询请求单元提交任务到换乘路线生成服务；生成服务分别向最短路径换乘路线生成服务（309）、最少步行换乘路线生成服务（311）、最少时间换乘路线生成服务（313）发送请求；最短路径换乘服务和最少步行换乘服务根据建立的换乘模型采用Dijkstra方法计算（315）（317），Dijkstra计算单元提取站点空间位置矩阵构建模块的数据信息（319），进行最优结果的计算；并分别向最短路径换乘服务和最少步行换乘服务返回生成结果（316）（318），最少时间换乘路线生成单元根据已有的模型采用遗传算法进行求解（321），遗传算法计算单元请求构建动态路权矩阵（323），动态路权矩阵构建单元结合站点空间位置矩阵构建单元的信息（325）向动态路权生成服务请求实时动态信息（327），根据返回的结果（328）构建实时动态的路权矩阵并将结果返回到遗传算法计算单元（324）获取最少时间的换乘路线；遗传算法计算单元返回计算结果到最少时间换乘路线生成（322）；各最优求解模块分别将结果返回到换乘路线生成服务实现结果的同步发布（310）（312）（314）；换乘路线生成服务向换乘路线查询请求单元返回结果集（308），换乘路线查询请求单元向人机交互单元返回最终结果（306）；

33，分析服务器，在本方法中主要向Web服务器提供实时动态信息；动态路权生成服务根据动态路权矩阵构建单元发送的请求（327），向数据分析服务订制数据请求（329），数据分析服务按照站点空间位置提供相应的数据信息（330），动态路段生成服务根据相应的信息保存成时间序列，并将时间序列传送至动态路权矩阵构建单元（328）；

图4是本发明中乘客订阅车辆到站短信提醒方法的实施实例图，在本实施例中，乘客针对指定车辆A设置该车距到达站点B还有C分钟时，向乘客发送短信进行提醒；利用本实施例，乘客可提前规划出行时间，减少在站点的候车时间；本实施例的具体实现如图4所示；该方法由以下几个部分实现：

41，乘客所采用的PC机、手机、Pad、自助查询机等终端设备的浏览器；本方法中主要人机交互单元；乘客通过人机交互单元可对指定的车辆进行设置，包括该车辆到达某个站点B的设置，该车辆距到达指定站点B多少时间时由***向用户发送短信提醒的设置以及用户手机号码、基本信息等输入；用户输入完成后提交服务订制请求（401）；

42，Web服务器，在本方法中针对用户的服务订制请求，短信订制请求单元获取用户提交的请求，将用户的订制信息发送到短信订制处理单元（402），短信订制处理单元包含信息解析和信息组织，信息解析模块对请求内容进行解析，提取车辆、站点、服务内容以及用户信息；信息组织模块对提取的信息进行组织处理，并进行过滤；过滤完成的信息提交到短信订制注册单元（405）；完成订制信息提交后，短信订制处理单元向短信请求单元回复订制成功信息（403）；短信订制请求单元通知人机交互单元短信订制成功（404）；短信订制注册单元对组织好的信息向注册管理单元进行注册（406）；注册管理单元对服务进行注册和撤销管理；

43，分析服务器，在本方法中事务管理单元接收由Web服务器注册管理单元发送订制服务请求（407）并进行存储管理，并订阅了车辆到站提醒服务（408），车辆到站提醒服务向数据分析服务发送服务数据请求（409），数据分析服务向车辆到站提醒服务提供该车辆当前位置信息、状态信息以及到站信息（410）；当车辆的实时信息满足触发条件时，车辆到站提醒服务发送命令至事务管理单元（412）通知该事务已触发执行，同时调用短信发送通知单元（411）；事务管理单元接收412信息后，对该服务进行标注和存储，并提示Web服务器的注册管理单元（413）对该服务进行撤销，避免重复执行；

44，短信发送平台，在本方法中信息接收单元接收分析服务器短信发送通知单元的通知（414），对信息进行语义组织和整理，将信息提交至短信发送服务（415）进行发送；短信发送服务通过运营商网络进行短信发送；

45，用户手机，在本方法中作为信息接收的载体，获取短信发送平台发送的短消息（416）；

图5是本发明中以实时运行时间为权重的公交换乘路线获取方法中最少换乘时间获取的程序流程图；本发明将公交网络抽象为有向加权图G=（V,R,W_E），其中V表示公交路网中的站点集合；E表示路网中节点间有向边的集合；W_E表示有向边的权值；根据公交路网的拓扑关系，本方法构建站点邻接矩阵W，其中W_ij∈W且W_ij为有向边<V_i,V_j>∈E的权重值，V_i、V_j∈V；根据邻接矩阵结构，获取对应的有向边<V_i,V_j>的动态运行时间序列T_k作为W_ij的权重值，构成站点动态邻接矩阵W_d；最少时间的换乘路线获取采用遗传算法求解；在最少时间的换乘路线获取时，设置的适应度函数如下所示：

$\mathrm{Fit}\left(f\left(x\right)\right)=1-\frac{1}{f\left(x\right)+T_w}$

其中T_w作为适应度值的惩罚项，为乘客在换乘站点的候车时间；

在进行遗传算法求解前，考虑到目标结果为一串站点序列，特以原始序列号作为编码方式形成染色体；在进行计算时，首先进行种群的初始化工作，包括遗传算法参数的获取和终止条件的设置；然后对种群中的个体进行适应度值的求解，适应度值高的个体为精英个体；当适应度值计算完成时，判断是否满足算法设置的要求，如果满足的话，***输出最优的若干结果集，不满足的话则依据设置的概率对个体进行遗传操作，包括选择、交叉和变异，从而产生新一代的种群；往复循环，直至满足条件，最终输出结果。

Claims (3)

1.一种实时动态公交出行信息发布***，其特征在于：所述发布***包括分析服务器、WEB服务器、GIS服务器和数据库服务器；

分析服务器，用以接收线路上运营车辆的实时位置信息和载率情况，进行分析运算，获取公交车辆实时到站时间、到站距离以及线路上各站点间实时动态的运行时间；包括数据采集模块、数据过滤模块、数据分析运算模块、数据发布模块；

WEB服务器，用以负责发布公众出行信息门户网站，提供用户查询、访问资源的统一接口，乘客通过PC机、手机、Pad、自助查询机进行访问，获取实时动态的公交信息；

GIS服务器，用以负责发布公众出行信息网站中的电子地图服务；通过电子地图直观的显示线路、站点静态对象的空间位置信息；同时，对线路中运营的车辆进行实时定位显示，使用户能够快速获取有效的信息；

数据库服务器，用以负责基础数据和业务数据的存储和数据的深层次挖掘。

2.如权利要求1所述的实时动态公交出行信息发布***，其特征在于：所述发布***还包括短信发布平台，用以负责进行短信接收、短信语义解析、短信语义组织，并向指定用户发送短信息；分析服务器对Web服务器订阅的指定车辆到达指定站点提示事件进行处理，当事件触发后，分析服务器实时向短信发布平台投递信息发送消息，短信发布平台进行语义组织，向指定用户发送短信。

3.如权利要求1或2所述的实时动态公交出行信息发布***，其特征在于：所述WEB服务器中，根据用户提交的请求，进行回复，包括站点的模糊查询结果和换乘线路的查询结果；所述WEB服务器包括：

站点查询请求单元，用以接收人机交互单元发送的站点模糊查询请求，进行站点查询服务；

站点查询服务单元，用以将查询结果返回到站点查询请求单元；

换乘路线查询请求单元，用以提交任务到换乘路线生成服务子单元；生成服务子单元包括最短路径换乘路线生成服务单元、最少步行换乘路线生成服务单元和最少时间换乘路线生成服务单元；

最短路径换乘服务单元和最少步行换乘服务单元分别根据建立的换乘模型采用Dijkstra方法计算，Dijkstra计算单元提取站点空间位置矩阵构建模块的数据信息，得到最优结果；

最少时间换乘路线生成服务单元，用以根据已有的模型采用遗传算法进行求解，构建动态路权矩阵，结合站点空间位置矩阵构建单元的信息向动态路权生成服务请求实时动态信息，根据返回的结果构建实时动态的路权矩阵并将结果返回到遗传算法计算单元获取最少时间的换乘路线。

Images