專利名稱：一種預(yù)測(cè)和查詢公交車實(shí)時(shí)狀況的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能公交技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種預(yù)測(cè)以及查詢公交車 實(shí)時(shí)狀況的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無(wú)線射頻技術(shù)(RFID技術(shù))是指采用無(wú)線射頻方式進(jìn)行非接觸通 信，以達(dá)到識(shí)別并交互數(shù)據(jù)的目的。RFID技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)無(wú)須接 觸及人工干預(yù)，可工作于惡劣環(huán)境下，能夠識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的物體，而且 可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)目標(biāo)，操作方便快捷。隨著該技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展， 無(wú)線射頻技術(shù)得到了迅速的普及和推廣，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于物流、零售、 制造業(yè)、服裝業(yè)、醫(yī)療、身份識(shí)別、防偽、圖書館以及交通等領(lǐng)域。在智能公交方面，國(guó)內(nèi)一些城市，比如江蘇金陵、廣東佛山，通過(guò) 建設(shè)電子站牌讓候車亭的人能夠隨時(shí)了解公交車現(xiàn)在?？康恼军c(diǎn)、距離 候車亭公里數(shù)、預(yù)測(cè)公交車到站的時(shí)間，甚至可以讓公交運(yùn)輸企業(yè)更有 效地調(diào)度公交車，提高了城市公交運(yùn)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量，也大大提高了城市的 形象。但是， 一個(gè)城市的公交線路通常多達(dá)幾十條，每條線路最少也要 ?？渴畮讉€(gè)站，而全市的公交車至少也有上千輛，由此可知，在建設(shè)電 子站牌系統(tǒng)時(shí)須要投入大量的資金。另一方面，從現(xiàn)有的試點(diǎn)看，電子 站牌使用過(guò)程的損壞情況實(shí)在讓人擔(dān)憂一一電子站牌極其容易被損壞 和被盜，維護(hù)費(fèi)用十分高。為此，現(xiàn)有的這種電子站牌的方式存在著以下缺陷1、系統(tǒng)的建設(shè)成本很高；2、系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用很高，站牌容易損壞被盜。 基于以上情況，電子站牌很難得以推廣，難以適應(yīng)公交智能化需求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低成本、易推廣 的預(yù)測(cè)和査詢公交車實(shí)時(shí)狀況的系統(tǒng)，使市民能夠更方便地搭乘公交 車，也進(jìn)一步提高城市公交運(yùn)營(yíng)的服務(wù)質(zhì)量，提高城市形象。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種預(yù)測(cè)和査詢公交車實(shí)時(shí)狀況的系統(tǒng)，包括以下模塊1、 負(fù)責(zé)采集公交車到站信息的公交車到站信息采集模塊(1-1);2、 負(fù)責(zé)處理公交車上所有信息的公交車信息處理模塊(1-2);3、 負(fù)責(zé)處理服務(wù)器上所有信息的服務(wù)器信息處理模塊(1-3);4、 負(fù)責(zé)公交車與服務(wù)器之間進(jìn)行通訊的無(wú)線通訊模塊(1-4);5、 負(fù)責(zé)向客戶提供查詢服務(wù)的查詢服務(wù)模塊(1-5)。本發(fā)明的各個(gè)模塊所實(shí)現(xiàn)的功能具體如下所述公交車到站信息采集模塊(l-O，能夠采集公交車所到達(dá)的候 車站的信息(其中包括公交車到站的具體時(shí)間)，并將所采集到的信息 交給公交車信息處理模塊處理；所述公交車信息處理模塊(1-2)，能夠處理從公交車到站信息采集模塊獲得的信息數(shù)據(jù)，如將所得的公交車到站具體時(shí)間與存儲(chǔ)在此模塊 中的"公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表"(記錄該公交車到達(dá)公交路線上各個(gè)車站的 預(yù)測(cè)時(shí)間)中的對(duì)應(yīng)項(xiàng)進(jìn)行比較。如果發(fā)現(xiàn)公交車的實(shí)際到達(dá)時(shí)間與時(shí) 間表的預(yù)測(cè)到達(dá)時(shí)間相差太大，公交車信息處理模塊則能夠通過(guò)無(wú)線通訊模塊通知服務(wù)器信息處理模塊進(jìn)行相關(guān)的更新；5所述服務(wù)器信息處理模塊(1-3),能夠維護(hù)大量公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表， 用于記錄各輛公交車到達(dá)公交路線上各個(gè)車站的預(yù)測(cè)時(shí)間；能夠通過(guò)無(wú) 線通訊模塊從公交車信息處理模塊接收更新信息，并根據(jù)接收到的信 息，對(duì)相關(guān)公交車的公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表進(jìn)行更新；能夠向査詢服務(wù)模塊 提供該模塊需要的數(shù)據(jù)；所述無(wú)線通訊模塊(1-4)，能夠保證公交車信息處理模塊與服務(wù)器 信息處理模塊之間的信息交換較為實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定地進(jìn)行；所述查詢服務(wù)模塊(1-5)，能夠接收來(lái)自客戶的短信查詢；能夠?qū)?來(lái)自服務(wù)器信息處理模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)短信返回客戶所查詢的 內(nèi)容，從而使客戶了解公交車的實(shí)時(shí)狀況。本發(fā)明的各個(gè)模塊所需要的組件具體如下 所述公交車到站信息采集模塊(1-1)包含以下組件1、 裝設(shè)在候車亭(2-1)上，用于唯一標(biāo)識(shí)候車亭并記錄有該候車 亭相關(guān)信息的電子標(biāo)簽(2-2);2、 裝設(shè)在公交車(2-3)上，用于感知并讀取感應(yīng)范圍內(nèi)候車亭電 子標(biāo)簽(2-2)上信息的RFID閱讀器(2-4);所述公交車信息處理模塊(1-2)包含以下組件1、 裝設(shè)在公交車(2-3)上，用于存儲(chǔ)"公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表"的緩 沖存儲(chǔ)器(2-6);2、 裝設(shè)在公交車(2-3)上，用于比較當(dāng)前實(shí)際到站具體時(shí)間與緩 沖存儲(chǔ)器中的預(yù)測(cè)到站時(shí)間并能夠根據(jù)預(yù)先約定的規(guī)則維護(hù)和更新存 儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器(2-6)中的"公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表"的比較錄入單元(2-5);所述無(wú)線通訊模塊(1-4)包含以下組件裝設(shè)在公交車(2-3)上，用于同步更新公交車與服務(wù)器之間的"公 交車預(yù)測(cè)時(shí)間表"的通訊設(shè)備(2-7);所述服務(wù)器信息處理模塊(1-3)和査詢服務(wù)模塊(1-5)均裝設(shè)在 公交運(yùn)營(yíng)公司內(nèi)部的服務(wù)器(2-8)上。本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)如下1、 本發(fā)明不需要在候車亭安裝價(jià)格高昂的設(shè)備，不怕設(shè)備受到惡 意損壞或被盜。現(xiàn)有的發(fā)明(專利號(hào)200410048284.8、 200310105781.2、 200510119838.3等)都需要在候車亭設(shè)置電子站牌，設(shè)備容易受到惡意 損壞或被盜，導(dǎo)致維護(hù)費(fèi)用十分昂貴。2、 本發(fā)明采用數(shù)據(jù)挖掘的方法對(duì)"公交車到站預(yù)測(cè)時(shí)間表"進(jìn)行 分析，使得本發(fā)明提供的時(shí)間預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)更精確、更可靠。3、 即使本發(fā)明沒有安裝類似電子站牌這種價(jià)格高昂的設(shè)備，但仍 能夠向乘客提供相當(dāng)重要的服務(wù)通過(guò)移動(dòng)終端(如手機(jī)、筆記本電腦 等)便可以方便查詢到公交車的實(shí)時(shí)狀況——某車站在什么時(shí)候可以等 到某公交車，某公交車會(huì)在什么時(shí)候到達(dá)某車站，某車站是否還會(huì)有公 交車到達(dá)等等。這樣就節(jié)約了乘客的時(shí)間，提高了公交査詢系統(tǒng)管理的 智能化水平?？偟膩?lái)說(shuō)，本發(fā)明提供的是一種低成本，從而易推廣的預(yù)測(cè)、查詢 公交實(shí)時(shí)狀況的系統(tǒng)，使市民能夠更方便地搭乘公交車，也進(jìn)一步提高 城市公交運(yùn)營(yíng)的服務(wù)質(zhì)量，提高城市形象。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成框圖； 圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)設(shè)備部署框圖； 圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)工作流程框圖。
具體實(shí)施方式
如圖3所示，本發(fā)明的系統(tǒng)工作流程如下1、 如(3-1)，在本系統(tǒng)投入使用的前期，公交車(2-3)在某一足 夠長(zhǎng)的時(shí)段內(nèi)通過(guò)RFID閱讀器(2-4)反復(fù)采集到大量的到站時(shí)間數(shù)據(jù)。 到站時(shí)間數(shù)據(jù)具體包括年、月、日、星期、時(shí)、分、秒、候車亭標(biāo)識(shí) 號(hào)。2、 如(3-2)，服務(wù)器通過(guò)任何形式接收到上述數(shù)據(jù)以后，通過(guò)數(shù) 據(jù)挖掘的方法對(duì)其進(jìn)行分析，計(jì)算出該公交車(2-3)在其路線上相鄰車 站之間的相隔時(shí)間統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)delta。數(shù)據(jù)delta是一個(gè)數(shù)組。假設(shè)路線上有車站4^，^3,...，4，到達(dá)各個(gè)車站的時(shí)間分別是^，/2,^，...，~，則有:<formula>formula see original document page 8</formula>數(shù)據(jù)挖掘時(shí)可以針對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析delta與每天不同時(shí)間段的 關(guān)系、delta與假期的關(guān)系、delta與星期的關(guān)系等等。服務(wù)器信息處理 模塊(1-3)存儲(chǔ)好數(shù)據(jù)delta。3、 如(3-3)，當(dāng)公交車(2-3)從公交總站出發(fā)的時(shí)候，服務(wù)器信 息處理模塊(1-3)通過(guò)步驟(3-1)和步驟(3-2)準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)delta,以 及具體的出發(fā)時(shí)間，更新該公交車的"公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表"，同時(shí)拷貝 一份到公交車信息處理模塊(1-2)中的緩沖存儲(chǔ)器(2-6)。假設(shè)"公交 車預(yù)測(cè)時(shí)間表"中的預(yù)測(cè)到站時(shí)間為Pp巧，A,...,A，則有<formula>formula see original document page 8</formula>4、 如(3-4)，當(dāng)公交車(2-3)到達(dá)一個(gè)車站的時(shí)候，公交車到站 信息采集模塊(1-1)開始工作RFID閱讀器(2-4)感知并讀取到附在 候車亭上的電子標(biāo)簽(2-2)的信息，并將具體的實(shí)際到站時(shí)間real發(fā)送給公交車f言息處現(xiàn)模塊(1-2)中的比較錄入單元(2-5)。
5、 如(3-5)禾口 (3-6),比較錄入單元(2-5)將該實(shí)際到站時(shí)間 real與存放在緩沖存儲(chǔ)器(2-6)內(nèi)"公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表"的預(yù)測(cè)到站時(shí) 間進(jìn)行比較。
6、 如(3-7)，若相差的時(shí)間間隔超過(guò)某個(gè)預(yù)置的閾值，比較錄入 單元(2-5)則通過(guò)通訊設(shè)備(2-7)將當(dāng)前實(shí)際的到站時(shí)間real和所到 車站的信息發(fā)送給服務(wù)器信息處理模塊(1-3)，要求其更新"公交車預(yù) 測(cè)時(shí)間表"。
7、 如(3-8),服務(wù)器信息處理模塊(1-3)收到來(lái)自公交車信息處 理模塊(1-2)的更新要求后，根據(jù)當(dāng)前實(shí)際的到站時(shí)間real和數(shù)據(jù)delta 更新"公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表"。假設(shè)當(dāng)前公交車所到車站為4.，則有<formula>formula see original document page 9</formula>
同時(shí)，公交車信息處理模塊(1-2)也根據(jù)當(dāng)前實(shí)際的到站時(shí)間real和原 來(lái)緩沖存f諸器(2-6)中的"公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表"更新"公交車預(yù)測(cè)時(shí)間 表"<formula>formula see original document page 9</formula>
8、 若服務(wù)器收到來(lái)自客戶的查詢短信，査詢服務(wù)模塊(1-5)將從 服務(wù)器信息處理模塊(1-3)獲取"公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表"，并返回客戶所 要的信息?？煞祷氐男畔⒖梢杂心耻囌驹谑裁磿r(shí)候可以等到某公交車， 某公交車會(huì)在什么時(shí)候到達(dá)某車站，某車站是否還會(huì)有公交車到達(dá)等 等。
權(quán)利要求
1、一種預(yù)測(cè)和查詢公交車實(shí)時(shí)狀況的系統(tǒng)，其特征在于包括以下模塊負(fù)責(zé)采集公交車到站信息的公交車到站信息采集模塊；負(fù)責(zé)處理公交車上所有信息的公交車信息處理模塊；負(fù)責(zé)處理服務(wù)器上所有信息的服務(wù)器信息處理模塊；負(fù)責(zé)公交車與服務(wù)器之間進(jìn)行通訊的無(wú)線通訊模塊；負(fù)責(zé)向客戶提供查詢服務(wù)的查詢服務(wù)模塊；其中，所述公交車到站信息采集模塊(1-1)包含以下組件(1)、裝設(shè)在候車亭(2-1)上，用于唯一標(biāo)識(shí)候車亭并記錄有該候車亭相關(guān)信息的電子標(biāo)簽(2-2)；(2)、裝設(shè)在公交車(2-3)上，用于感知并讀取感應(yīng)范圍內(nèi)候車亭電子標(biāo)簽(2-2)上信息的RFID閱讀器(2-4)；所述公交車信息處理模塊(1-2)包含以下組件(1)、裝設(shè)在公交車(2-3)上，用于存儲(chǔ)“公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表”的緩沖存儲(chǔ)器(2-6)；(2)、裝設(shè)在公交車(2-3)上，用于比較當(dāng)前實(shí)際到站具體時(shí)間與緩沖存儲(chǔ)器中的預(yù)測(cè)到站時(shí)間并能夠根據(jù)預(yù)先約定的規(guī)則維護(hù)和更新存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器(2-6)中的“公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表”的比較錄入單元(2-5)；所述無(wú)線通訊模塊(1-4)包含以下組件(1)、裝設(shè)在公交車(2-3)上，用于同步更新公交車與服務(wù)器之間的“公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表”的通訊設(shè)備(2-7)；所述服務(wù)器信息處理模塊(1-3)和查詢服務(wù)模塊(1-5)均裝設(shè)在公交運(yùn)營(yíng)公司內(nèi)部的服務(wù)器(2-8)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)測(cè)和查詢公交車實(shí)時(shí)狀況的系統(tǒng)， 其特征在于公交車到站信息采集模塊中將電子標(biāo)簽裝置在候車亭上并 通過(guò)公交車上的RFID閱讀器感應(yīng)而獲得公交車的實(shí)際到站時(shí)間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種預(yù)測(cè)和查詢公交車實(shí)時(shí)狀況的 系統(tǒng)，其特征在于服務(wù)器信息處理模塊是通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)得到的"公 交車預(yù)測(cè)時(shí)間表"。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種預(yù)測(cè)和查詢公交車實(shí)時(shí)狀況的系統(tǒng)， 其特征在于服務(wù)器信息處理模塊通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)得到的"公交車預(yù)測(cè) 時(shí)間表"具有多種版本——針對(duì)普通情況的版本、針對(duì)公共假期的版本。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2和3所述的一種預(yù)測(cè)和查詢公交車實(shí)時(shí)狀況的 系統(tǒng)，其特征在于公交車信息處理模塊通過(guò)比較從公交車到站信息采集 模塊獲得的公交車實(shí)際到站時(shí)間和已有的"公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表"的差別， 在差別較大的時(shí)候更新"公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表"，保證預(yù)測(cè)的公交車到站 時(shí)間的準(zhǔn)確性，避免更新過(guò)于頻繁而導(dǎo)致系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)大。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種預(yù)測(cè)和查詢公交車實(shí)時(shí)狀況的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括公交車到站信息采集模塊、公交車信息處理模塊、服務(wù)器信息處理模塊、無(wú)線通訊模塊、查詢服務(wù)模塊。公交車到站信息采集模塊通過(guò)RFID技術(shù)(射頻識(shí)別技術(shù))采集數(shù)據(jù)；服務(wù)器信息處理模塊通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)預(yù)測(cè)公交車到站時(shí)間，獲取原始的“公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表”；公交車信息處理模塊和服務(wù)器信息處理模塊通過(guò)無(wú)線通訊模塊進(jìn)行通信，并且周期性地對(duì)“公交車預(yù)測(cè)時(shí)間表”進(jìn)行更新，使本發(fā)明提供的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)更精確更可靠。本發(fā)明提供一種低成本、易推廣的查詢公交實(shí)時(shí)狀況的系統(tǒng)，使市民能夠更方便地搭乘公交車，可進(jìn)一步提高城市公交運(yùn)營(yíng)的服務(wù)質(zhì)量，提高城市形象。
文檔編號(hào)G06K17/00GK101325001SQ20081002964
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者林銳斌, 羅笑南, 麥劍章 申請(qǐng)人:中山大學(xué)