CN114677126A - 基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控*** - Google Patents

基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***，属于智慧城市领域，用于解决城市中公共交通资源没有合理分配的问题，包括智能调控模块、流量分析模块、等级设定模块、调控分析模块以及交通定位模块，所述交通定位模块用于将智慧城市中的公共交通进行定位，所述智能调控模块用于对智慧城市中的公共交通设定调控分析时段，所述流量分析模块用于对智慧城市中公共交通的流量进行分析，所述调控分析模块用于对智慧城市中公共交通所在的路线进行分析，所述等级设定模块用于对智慧城市中公共交通的调控等级进行设定，智能调控模块依据调控等级用于对公共交通的所在地进行交通调控，本发明实现了城市公共交通资源的综合调度和合理分配。

Description

基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***
技术领域
本发明属于智慧城市领域，涉及交通调控技术，具体是基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***。
背景技术
智慧城市起源于传媒领域，是指利用各种信息技术或创新概念，将城市的***和服务打通、集成，以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务，以及改善市民生活质量。智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市中各行各业基于知识社会下一代创新的城市信息化高级形态，实现信息化、工业化与城镇化深度融合，有助于缓解“大城市病”，提高城镇化质量，实现精细化和动态管理，并提升城市管理成效和改善市民生活质量。
现有技术中，城市中公共交通的运行路线众多，运行路线存在运行车辆较多乘客较少、甚至空载运行的现象，但在其他运行路线中又存在运行车辆较少乘客较多的问题，公共交通资源没有合理的分配，为此，我们提出基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***。
本发明所要解决的技术问题为：
如何基于多源数据实现城市公共交通资源的综合调度。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***，包括数据采集模块、智能调控模块、流量分析模块、等级设定模块、调控分析模块、交通定位模块以及服务器，所述交通定位模块用于将智慧城市中的公共交通进行定位，并将公共交通的实时位置发送至数据采集模块；
所述智能调控模块用于对智慧城市中的公共交通设定调控分析时段，并将调控分析时段发送至服务器；
数据采集模块依据调控分析时段内采集若干个公共交通的流量数据和依据实时位置采集若干个公共交通所在路线的硬件数据，并将流量数据和硬件数据发送至服务器；
所述服务器将流量数据发送至流量分析模块，所述服务器将硬件数据发送至调控分析模块；所述流量分析模块用于对智慧城市中公共交通的流量进行分析，分析生成流量降低信号或流量增加信号；所述调控分析模块用于对智慧城市中公共交通所在的路线进行分析，分析得到公共交通所在路线的调控值；
所述等级设定模块用于对智慧城市中公共交通的调控等级进行设定，得到公共交通的调控等级；
智能调控模块依据调控等级用于对公共交通的所在地进行交通调控。
进一步地，流量数据为在调控分析时段内公共交通的实时人数；
硬件数据为公共交通所在路线的车道数、转弯数以及每个转弯的弯曲度、红绿灯数。
进一步地，所述流量分析模块的分析过程具体如下：
步骤一：将交通路线标记为u，u=1，2，……，z，z为正整数；
步骤二：在调控分析时段内设定若干个时间点T1、T2和T3，获取时间点时公共交通对应的实时人数RLuT1、RLuT2和RLuT3；
步骤三：将时间点T1至时间点T2的时间段标定为第一时段，将时间点T2至时间点T3的时间段标定为第二时段；
步骤四：通过公式
Figure 567150DEST_PATH_IMAGE001
计算得到在第一时段内公共交通的人数变化速率RBS1u；
通过公式
Figure 107721DEST_PATH_IMAGE002
计算得到在第二时段内公共交通的人数变化速率RBS2u；
步骤五：若RBS1u≥RBS2u，则生成流量降低信号；
若RBS1u＜RBS2u，则生成流量增加信号。
进一步地，所述流量分析模块将流量降低信号或流量增加信号反馈至服务器；
若服务器接收到流量降低信号则不进行任何操作，
若服务器接收到流量增加信号则将公共交通的人数变化速率发送至等级设定模块。
进一步地，所述调控分析模块的分析过程具体如下：
步骤S1：获取公共交通所在的路线，得到公共交通所在路线的车道数，并将车道数标记为CDSu；
步骤S2：获取公共交通所在路线的转弯数和每个转弯对应的弯曲度，每个转弯对应的弯曲度相加求和除以转弯数，得到公共交通所在路线的弯曲均度JWQu；
步骤S3：获取公共交通所在路线的红绿灯数，并将红绿灯数标记为DSu；
步骤S4：通过公式
Figure 312438DEST_PATH_IMAGE003
计算得到公共交通所在路线的调控值TKu；式中，a1、a2和a3均为固定数值的比例系数，且a1、a2和a3的取值均大于零。
进一步地，所述调控分析模块将公共交通所在路线的调控值反馈至服务器，所述服务器将公共交通所在路线的调控值发送至等级设定模块。
进一步地，所述等级设定模块的设定过程具体如下：
步骤SS1：获取公共交通的人数变化速率RBS1u和RBS2u；
步骤SS2：第二时段内公共交通的人数变化速率减去第一时段内公共交通的人数变化速率，得到在调控分析时段内公共交通的人数变化速率差值RBSCu；
步骤SS3：将公共交通所在路线的调控值和在调控分析时段内公共交通的人数变化速率差值代入计算式TDu=RBSCu×b1+TKu×b2计算得到公共交通的调控等级值TDu；式中，b1和b2均为固定数值的权重系数，且b1和b2的取值均大于零；
步骤SS4：若TDu＜X1，则公共交通的调控等级为三级调控等级；
若X1≤TDu＜X2，则公共交通的调控等级为二级调控等级；
若X2≤TDu，则公共交通的调控等级为一级调控等级；其中，X1和X2均为固定数值的调控等级阈值，且X1＜X2；
所述等级设定模块将公共交通的调控等级反馈至服务器，所述服务器将公共交通的调控等级发送至智能调控模块。
进一步地，所述智能调控模块的工作过程具体如下：
若公共交通为一级调控等级，则启动一级调控措施；
若公共交通为二级调控等级，则启动二级调控措施；
若公共交通为三级调控等级，则启动三级调控措施。
进一步地，一级调控措施包括调用其他公共交通路线的公共交通、增派公共交通前往指定地点、增加公共交通所在路线的公共交通数和缩小公共交通的运行间隔时间；
二级调控措施包括增派公共交通前往指定地点、增加公共交通所在路线的公共交通数和缩小公共交通的运行间隔时间；
三级调控措施包括增加公共交通所在路线的公共交通数和缩小公共交通的运行间隔时间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过交通定位模块将智慧城市中的公共交通进行定位，通过智能调控模块对智慧城市中的公共交通设定调控分析时段，结合流量分析模块对智慧城市中公共交通的流量进行分析，分析生成流量降低信号或流量增加信号，若生成流量增加信号则将公共交通的人数变化速率发送至等级设定模块，同时，通过调控分析模块对智慧城市中公共交通所在的路线进行分析，得到公共交通所在路线的调控值发送至等级设定模块，等级设定模块对智慧城市中公共交通的调控等级进行设定，设定公共交通的调控等级并发送至智能调控模块，智能调控模块依据调控等级对公共交通的所在地进行交通调控，本发明通过对公共交通的人流量和公共交通所在地的交通情况进行分析，基于流量和交通等因素实现城市公共交通资源的综合调度。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的整体***框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***，包括数据采集模块、智能调控模块、流量分析模块、等级设定模块、调控分析模块、交通定位模块以及服务器；
在本发明中，公共交通综合调控***适用于智慧城市中的公共交通运行范围；
所述交通定位模块用于将智慧城市中的公共交通进行定位，并将公共交通的实时位置发送至数据采集模块；
在具体实施时，所述交通定位模块可以为设置在公共交通中的GPS定位仪，将公共交通的地理位置进行实时传输；
所述智能调控模块用于对智慧城市中的公共交通设定调控分析时段，并将调控分析时段发送至服务器；数据采集模块依据调控分析时段内采集若干个公共交通的流量数据和依据实时位置采集若干个公共交通所在路线的硬件数据，并将流量数据和硬件数据发送至服务器；
需要具体说明的是，流量数据为在调控分析时段内公共交通的实时人数等；硬件数据为公共交通所在路线的车道数、转弯数以及每个转弯的弯曲度、红绿灯数等；实际的，数据采集模块为人数计量器、高清摄像头、计数器等；
所述服务器将流量数据发送至流量分析模块，所述服务器将硬件数据发送至调控分析模块；
所述流量分析模块用于对智慧城市中公共交通的流量进行分析，分析过程具体如下：
步骤一：将交通路线标记为u，u=1，2，……，z，z为正整数；
步骤二：在调控分析时段内设定若干个时间点T1、T2和T3，获取时间点时公共交通对应的实时人数RLuT1、RLuT2和RLuT3；
步骤三：将时间点T1至时间点T2的时间段标定为第一时段，将时间点T2至时间点T3的时间段标定为第二时段；
步骤四：通过公式
Figure 714600DEST_PATH_IMAGE004
计算得到在第一时段内公共交通的人数变化速率RBS1u；
通过公式
Figure 570430DEST_PATH_IMAGE005
计算得到在第二时段内公共交通的人数变化速率RBS2u；
步骤五：若RBS1u≥RBS2u，则生成流量降低信号；
若RBS1u＜RBS2u，则生成流量增加信号；
所述流量分析模块将流量降低信号或流量增加信号反馈至服务器，若服务器接收到流量降低信号则不进行任何操作，若服务器接收到流量增加信号则将公共交通的人数变化速率RBS1u和RBS2u发送至等级设定模块；
所述调控分析模块用于对智慧城市中公共交通所在的路线进行分析，分析过程具体如下：
步骤S1：获取公共交通所在的路线，得到公共交通所在路线的车道数，并将车道数标记为CDSu；
步骤S2：获取公共交通所在路线的转弯数和每个转弯对应的弯曲度，每个转弯对应的弯曲度相加求和除以转弯数，得到公共交通所在路线的弯曲均度JWQu；
步骤S3：获取公共交通所在路线的红绿灯数，并将红绿灯数标记为DSu；
步骤S4：通过公式
Figure 501476DEST_PATH_IMAGE006
计算得到公共交通所在路线的调控值TKu；式中，a1、a2和a3均为固定数值的比例系数，且a1、a2和a3的取值均大于零，在具体实施时，只要比例系数的取值大小不影响参数与结果值的正反比关系即可；
所述调控分析模块将公共交通所在路线的调控值TKu反馈至服务器，所述服务器将公共交通所在路线的调控值TKu发送至等级设定模块；
所述等级设定模块用于对智慧城市中公共交通的调控等级进行设定，设定过程具体如下：
步骤SS1：获取上述计算得到的公共交通的人数变化速率RBS1u和RBS2u；
步骤SS2：第二时段内公共交通的人数变化速率减去第一时段内公共交通的人数变化速率，得到在调控分析时段内公共交通的人数变化速率差值RBSCu；
步骤SS3：将公共交通所在路线的调控值和在调控分析时段内公共交通的人数变化速率差值代入计算式TDu=RBSCu×b1+TKu×b2计算得到公共交通的调控等级值TDu；式中，b1和b2均为固定数值的权重系数，且b1和b2的取值均大于零；
步骤SS4：若TDu＜X1，则公共交通的调控等级为三级调控等级；
若X1≤TDu＜X2，则公共交通的调控等级为二级调控等级；
若X2≤TDu，则公共交通的调控等级为一级调控等级；其中，X1和X2均为固定数值的调控等级阈值，且X1＜X2；
所述等级设定模块将公共交通的调控等级反馈至服务器，所述服务器将公共交通的调控等级发送至智能调控模块；
智能调控模块依据调控等级用于对公共交通的所在地进行交通调控，工作过程具体如下：
若公共交通为一级调控等级，则启动一级调控措施；
若公共交通为二级调控等级，则启动二级调控措施；
若公共交通为三级调控等级，则启动三级调控措施；
其中，一级调控措施包括调用其他公共交通路线的公共交通、增派公共交通前往指定地点、增加公共交通所在路线的公共交通数、缩小公共交通的运行间隔时间等；
二级调控措施包括增派公共交通前往指定地点、增加公共交通所在路线的公共交通数、缩小公共交通的运行间隔时间等；
三级调控措施包括增加公共交通所在路线的公共交通数、缩小公共交通的运行间隔时间等；
在具体实施时，只要保证一级调控措施的调控力度大于二级调控措施的调控力度，二级调控措施的调控力度大于三级调控措施的调控力度即可，具体的调控措施可以根据实际情况进行设定。
基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***，工作时，通过交通定位模块将智慧城市中的公共交通进行定位，并将公共交通的实时位置发送至数据采集模块，同时智能调控模块对智慧城市中的公共交通设定调控分析时段，并将调控分析时段发送至服务器；
数据采集模块依据调控分析时段内采集若干个公共交通的流量数据和依据实时位置采集若干个公共交通所在路线的硬件数据，并将流量数据和硬件数据发送至服务器，服务器将流量数据发送至流量分析模块、将硬件数据发送至调控分析模块；
通过流量分析模块对智慧城市中公共交通的流量进行分析，将交通路线标记为u，在调控分析时段内设定若干个时间点T1、T2和T3，获取时间点时公共交通对应的实时人数RLuT1、RLuT2和RLuT3，将时间点T1至时间点T2的时间段标定为第一时段，将时间点T2至时间点T3的时间段标定为第二时段，通过公式
Figure 648948DEST_PATH_IMAGE007
计算得到在第一时段内公共交通的人数变化速率RBS1u，通过公式
Figure 572911DEST_PATH_IMAGE008
计算得到在第二时段内公共交通的人数变化速率RBS2u，若RBS1u≥RBS2u，则生成流量降低信号，若RBS1u＜RBS2u，则生成流量增加信号，流量分析模块将流量降低信号或流量增加信号反馈至服务器，若服务器接收到流量降低信号则不进行任何操作，若服务器接收到流量增加信号则将公共交通的人数变化速率RBS1u和RBS2u发送至等级设定模块；
通过调控分析模块对智慧城市中公共交通所在的路线进行分析，获取公共交通所在的路线，得到公共交通所在路线的车道数CDSu、弯曲均度JWQu和红绿灯数DSu，通过公式
Figure 33979DEST_PATH_IMAGE009
计算得到公共交通所在路线的调控值TKu，调控分析模块将公共交通所在路线的调控值TKu反馈至服务器，服务器将公共交通所在路线的调控值TKu发送至等级设定模块；
通过等级设定模块对智慧城市中公共交通的调控等级进行设定，获取公共交通的人数变化速率RBS1u和RBS2u，第二时段内公共交通的人数变化速率减去第一时段内公共交通的人数变化速率，得到在调控分析时段内公共交通的人数变化速率差值RBSCu，将公共交通所在路线的调控值和在调控分析时段内公共交通的人数变化速率差值代入计算式TDu=RBSCu×b1+TKu×b2计算得到公共交通的调控等级值TDu，若TDu＜X1，则公共交通的调控等级为三级调控等级，若X1≤TDu＜X2，则公共交通的调控等级为二级调控等级，若X2≤TDu，则公共交通的调控等级为一级调控等级，等级设定模块将公共交通的调控等级反馈至服务器，服务器将公共交通的调控等级发送至智能调控模块；
智能调控模块依据调控等级对公共交通的所在地进行交通调控，若公共交通为一级调控等级，则启动一级调控措施，若公共交通为二级调控等级，则启动二级调控措施，若公共交通为三级调控等级，则启动三级调控措施。
上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置，权重系数和比例系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***，其特征在于，包括数据采集模块、智能调控模块、流量分析模块、等级设定模块、调控分析模块、交通定位模块以及服务器，所述交通定位模块用于将智慧城市中的公共交通进行定位，并将公共交通的实时位置发送至数据采集模块；
所述智能调控模块用于对智慧城市中的公共交通设定调控分析时段，并将调控分析时段发送至服务器；
数据采集模块依据调控分析时段内采集若干个公共交通的流量数据和依据实时位置采集若干个公共交通所在路线的硬件数据，并将流量数据和硬件数据发送至服务器；
所述服务器将流量数据发送至流量分析模块，所述服务器将硬件数据发送至调控分析模块；所述流量分析模块用于对智慧城市中公共交通的流量进行分析，分析生成流量降低信号或流量增加信号；所述调控分析模块用于对智慧城市中公共交通所在的路线进行分析，分析得到公共交通所在路线的调控值；
所述等级设定模块用于对智慧城市中公共交通的调控等级进行设定，得到公共交通的调控等级；
智能调控模块依据调控等级用于对公共交通的所在地进行交通调控。
2.根据权利要求1所述的基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***，其特征在于，流量数据为在调控分析时段内公共交通的实时人数；
硬件数据为公共交通所在路线的车道数、转弯数以及每个转弯的弯曲度、红绿灯数。
3.根据权利要求2所述的基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***，其特征在于，所述流量分析模块的分析过程具体如下：
步骤一：将交通路线标记为u，u=1，2，……，z，z为正整数；
步骤二：在调控分析时段内设定若干个时间点T1、T2和T3，获取时间点时公共交通对应的实时人数RLuT1、RLuT2和RLuT3；
步骤三：将时间点T1至时间点T2的时间段标定为第一时段，将时间点T2至时间点T3的时间段标定为第二时段；
步骤四：通过公式
Figure 546825DEST_PATH_IMAGE001
计算得到在第一时段内公共交通的人数变化速率RBS1u；
通过公式
Figure 47601DEST_PATH_IMAGE002
计算得到在第二时段内公共交通的人数变化速率RBS2u；
步骤五：若RBS1u≥RBS2u，则生成流量降低信号；
若RBS1u＜RBS2u，则生成流量增加信号。
4.根据权利要求3所述的基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***，其特征在于，所述流量分析模块将流量降低信号或流量增加信号反馈至服务器；
若服务器接收到流量降低信号则不进行任何操作，
若服务器接收到流量增加信号则将公共交通的人数变化速率发送至等级设定模块。
5.根据权利要求4所述的基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***，其特征在于，所述调控分析模块的分析过程具体如下：
步骤S1：获取公共交通所在的路线，得到公共交通所在路线的车道数，并将车道数标记为CDSu；
步骤S2：获取公共交通所在路线的转弯数和每个转弯对应的弯曲度，每个转弯对应的弯曲度相加求和除以转弯数，得到公共交通所在路线的弯曲均度JWQu；
步骤S3：获取公共交通所在路线的红绿灯数，并将红绿灯数标记为DSu；
步骤S4：通过公式
Figure 646073DEST_PATH_IMAGE003
计算得到公共交通所在路线的调控值TKu；式中，a1、a2和a3均为固定数值的比例系数，且a1、a2和a3的取值均大于零。
6.根据权利要求5所述的基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***，其特征在于，所述调控分析模块将公共交通所在路线的调控值反馈至服务器，所述服务器将公共交通所在路线的调控值发送至等级设定模块。
7.根据权利要求6所述的基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***，其特征在于，所述等级设定模块的设定过程具体如下：
步骤SS1：获取公共交通的人数变化速率RBS1u和RBS2u；
步骤SS2：第二时段内公共交通的人数变化速率减去第一时段内公共交通的人数变化速率，得到在调控分析时段内公共交通的人数变化速率差值RBSCu；
步骤SS3：将公共交通所在路线的调控值和在调控分析时段内公共交通的人数变化速率差值代入计算式TDu=RBSCu×b1+TKu×b2计算得到公共交通的调控等级值TDu；式中，b1和b2均为固定数值的权重系数，且b1和b2的取值均大于零；
步骤SS4：若TDu＜X1，则公共交通的调控等级为三级调控等级；
若X1≤TDu＜X2，则公共交通的调控等级为二级调控等级；
若X2≤TDu，则公共交通的调控等级为一级调控等级；其中，X1和X2均为固定数值的调控等级阈值，且X1＜X2；
所述等级设定模块将公共交通的调控等级反馈至服务器，所述服务器将公共交通的调控等级发送至智能调控模块。
8.根据权利要求7所述的基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***，其特征在于，所述智能调控模块的工作过程具体如下：
若公共交通为一级调控等级，则启动一级调控措施；
若公共交通为二级调控等级，则启动二级调控措施；
若公共交通为三级调控等级，则启动三级调控措施。
9.根据权利要求8所述的基于多源数据的智慧城市用公共交通综合调控***，其特征在于，一级调控措施包括调用其他公共交通路线的公共交通、增派公共交通前往指定地点、增加公共交通所在路线的公共交通数和缩小公共交通的运行间隔时间；
二级调控措施包括增派公共交通前往指定地点、增加公共交通所在路线的公共交通数和缩小公共交通的运行间隔时间；
三级调控措施包括增加公共交通所在路线的公共交通数和缩小公共交通的运行间隔时间。
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