本發(fā)明涉及一種車輛調(diào)度與乘員分配管理系統(tǒng)及方法，特別是一種高校教職工接送車輛自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

近些年，我國高校招生人數(shù)持續(xù)增長，原有校區(qū)不能完全滿足教學(xué)需要，新建校區(qū)大量出現(xiàn)。新建校區(qū)面積大，教學(xué)設(shè)備完善，很好的滿足了快速增長的教學(xué)資源需求，但同時也產(chǎn)生了相應(yīng)問題。受土地價格因素影響，新建設(shè)校區(qū)大多位于城市郊區(qū)，而教職工則多居住在城市中，上班路途遠，需要校車進行接送。高校校車運行方面存在接送不方便，司機與乘客信息溝通不暢，資源浪費等一系列問題。目前來看，為操作簡單方便，現(xiàn)有的校車運行系統(tǒng)一般只固定一個發(fā)車地點，不能滿足居住分散的教職工的便利出行的要求；校車發(fā)車路線，發(fā)車時間固定，發(fā)車情況與需求情況不能很好匹配，造成了校車資源和教職工出行成本的嚴重浪費，甚至影響正常的教學(xué)計劃；現(xiàn)有校車運行系統(tǒng)，缺乏相應(yīng)的信息交流和車輛管理系統(tǒng)，校車的位置，乘客出行計劃等信息溝通不暢，少數(shù)采用手動預(yù)約，從一定程度上緩解了信息溝通問題，但在這一機制下人員工作量大、重復(fù)性工作多，系統(tǒng)運行缺乏穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述問題，提出了一種操作簡單，穩(wěn)定性強，調(diào)度情況優(yōu)良的高校教職工接送車輛自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)及方法。

本系統(tǒng)包括以下的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)：一種高校教職工接送車輛自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)，包括人員使用終端、車載智能終端、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫，自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)；所述的人員使用終端、車載智能終端分別通過無線網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器連接，所述數(shù)據(jù)庫配置在服務(wù)器內(nèi)，所述人員使用終端、車載智能終端和服務(wù)器上分別配置有自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)；

所述人員使用終端，由用戶手持，該終端包括信息傳送模塊和身份驗證模塊；信息傳送模塊將相應(yīng)信息通過無線網(wǎng)絡(luò)將位置信息發(fā)送到服務(wù)器，所述的相應(yīng)信息包括使用人員的位置信息、乘員預(yù)約要求、其他特殊要求，所以信息傳送模塊與車輛智能終端通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息傳遞；身份驗證模塊中錄入使用人員的個人身份信息，用于對乘員身份進行驗證；

所述車載智能終端，安裝在車輛上，包括GPS定位模塊、運行速度獲取模塊和乘車人員身份驗證模塊；GPS定位模塊、運行速度獲取模塊用于車輛位置和運行速度的實時獲取，并與人員使用終端進行信息傳遞；乘車人員身份驗證模塊與人員使用終端配合使用，對乘車人員進行身份驗證；

所述服務(wù)器，包括信息存放模塊、信息收發(fā)模塊、調(diào)度模塊；服務(wù)器獲取和接收人員使用終端和車載智能終端的相應(yīng)信息和需求，對人員和車輛進行合理調(diào)度，將調(diào)度結(jié)果以及其他相應(yīng)信息發(fā)送到人員使用終端和車載智能終端。

人員使用終端包括教職工使用終端和司機使用終端；人員使用終端內(nèi)還設(shè)置有聲音提示模塊，在身份驗證通過時進行聲音提示。

車載智能終端中的乘車人員身份驗證模塊與人員使用終端配合使用，獲取人員使用終端發(fā)送的相應(yīng)身份信息，判斷進入車輛的人員終端是否擁有上車權(quán)限。

車載智能終端還包括報警裝置，在車輛超速以及不擁有上車權(quán)限的人員使用終端進入車輛時進行報警。

數(shù)據(jù)庫分為教職工信息、車輛信息、路徑信息、使用人員信息；所述教職工信息包括教職工工作安排信息、居住信息以及登陸所用賬號密碼；所述車輛信息包括車輛的位置、形式速度、剩余座位數(shù)的相關(guān)信息；所述路徑信息包括行車規(guī)劃路徑、站點位置信息、各站點候車人數(shù)信息；所述使用人員信息包括使用人員的居住地位置信息以及是否預(yù)約的信息。

該自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)還包括教職工接送路線自動選擇子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)用于獲取教職工居住信息、教職工工作安排信息、車輛相關(guān)信息以及交通信息，該子系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡(luò)分別與數(shù)據(jù)庫、人員使用終端和車載智能終端連接，經(jīng)過子系統(tǒng)進行計算后得到的交通路況信息，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送給人員使用終端和車載智能終端。

子系統(tǒng)通過與網(wǎng)絡(luò)地圖應(yīng)用連接，獲取區(qū)域內(nèi)所有路段的實時交通狀況的交通信息，對于不同的交通狀況，對應(yīng)計算出此交通狀況下的車輛運行平均速度，不同路段的長度可以從網(wǎng)絡(luò)地圖應(yīng)用直接獲取，計算出在不同路段車輛運行所需時間。

人員使用終端中的身份驗證模塊生成代表乘車人員身份信息的條形碼，乘車用用車載智能終端上的乘車人員身份驗證模塊進行掃描，完成身份驗證；所述條形碼根據(jù)人員使用的預(yù)約信息和基礎(chǔ)信息自動生成。

一種高校教職工接送車輛自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)進行預(yù)約調(diào)度方法，其特征在于，具體分為以下四個步驟：基礎(chǔ)信息獲取、需求獲取、最佳行車路線確定、乘客上車驗證；

所述基礎(chǔ)信息獲取包括人員使用終端傳送的乘車人員身份信息、數(shù)據(jù)庫傳送的教職工居住信息、以及當(dāng)值車輛的相關(guān)信息；

所述需求獲取包括數(shù)據(jù)庫傳送的教職工工作安排信息、以及教職工因個人需求通過人員使用終端發(fā)送的預(yù)約要求和其他特殊要求信息；

所述最佳行車路線確定是將獲取的相應(yīng)信息通過教職工接送路線自動選擇子系統(tǒng)進行計算后得出的路線信息，所述的獲取的相應(yīng)信息包括交通信息、教職工居住信息、以及教職工因個人需求通過人員使用終端發(fā)送的預(yù)約要求和其他特殊要求信息；

為不同居住地的教職工分別安排候車地點，并得到接送所有教職工所需時間最短的路線。當(dāng)乘員預(yù)約人數(shù)超過單輛車最大乘員數(shù)量，自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)會對乘員候車點進行分配，對應(yīng)不同的接送車輛。分配原則采用總體時間最小原則，使不同接送車輛接送時間最大值最小，車輛數(shù)選擇原則為只有當(dāng)已分配車輛不能滿足要求才增加一輛接送車輛，從而保證滿足需求情況下，接送車輛數(shù)量最小。

所述乘客上車驗證是人員使用終端所顯示的信息與車載智能終端所獲取的信息進行比對，通過身份驗證后獲得乘車權(quán)限。

車載智能終端信息接收方式包括3G通信技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、藍牙通信技術(shù)。

所述人員使用終端包括信息傳送模塊和身份驗證模塊，其中的信息傳送模塊包括用戶賬號密碼登陸模塊、主動預(yù)約或取消預(yù)約模塊、自身位置查詢模塊、車輛信息顯示模塊；

所述的用戶賬號密碼登陸模塊中存儲的信息是由校方發(fā)放的具有使用校車權(quán)限的賬號密碼，該并將該賬號密碼存儲在數(shù)據(jù)庫中；

所述的主動預(yù)約或取消預(yù)約模塊與服務(wù)器的子系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，使用人員能夠主動預(yù)約，或者取消子系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)庫中教職工工作信息的自動預(yù)約或主動預(yù)約，并傳遞到服務(wù)器中，更新數(shù)據(jù)庫；

所述自身位置查詢模塊和車輛信息顯示模塊分別與服務(wù)器連接，通過服務(wù)器獲取子系統(tǒng)中設(shè)置的行車路線、站點位置，根據(jù)使用者位置信息推薦到最近站點的路線、獲得車輛實時位置、預(yù)計到站時間以及剩余座位數(shù)量。

本發(fā)明所公開的這種高校教職工接送車輛自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)及方法，通過智能終端的使用，方便了司機與乘員之間的信息交流，從全局角度對教職工接送進行調(diào)度，克服了現(xiàn)有車輛調(diào)配方式供求不匹配的情況。實現(xiàn)了教職工多候車點候車的便利性，使車輛安排與乘員需求相協(xié)調(diào)，減少了車輛空載，繞路現(xiàn)象，減少了教職工等待時間。信息實時更新，使司機和教職工心里有數(shù)，不至于慌亂，提高了用戶體驗。數(shù)據(jù)自動匯總，直觀反映系統(tǒng)運行情況，方便管理人員查看與分析，減少系統(tǒng)出錯概率。系統(tǒng)運行以自動為主，減少人工干預(yù)，提高了系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，降低人力成本投入，系統(tǒng)維護更加便捷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的組成結(jié)構(gòu)示意框圖。

圖2為本發(fā)明的具體實施情況流程框圖。

圖3為本發(fā)明的具體系統(tǒng)連接框圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實施例的高校教職工接送車輛預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)的特征包括人員使用終端、車載智能終端、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)。人員使用終端、車載智能終端分別通過無線網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器連接，所述數(shù)據(jù)庫配置在服務(wù)器內(nèi)，人員使用終端、車載智能終端和服務(wù)器上分別配置有自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)。

人員使用終端，包括信息傳送模塊和身份驗證模塊。其中信息傳送模塊用于獲取使用人員的位置，以及向服務(wù)器發(fā)送預(yù)約信息或者其他特殊要求，并儲存在數(shù)據(jù)庫中；身份驗證模塊用于與車載智能終端人員使用終端身份驗證模塊配合使用，對乘車人員的身份進行驗證。人員使用終端可以是手機也可以是平板電腦等移動式通訊設(shè)備。

車載智能終端，安裝在車輛上，包括GPS定位模塊、運行速度獲取模塊、車輛路徑規(guī)劃，乘車人員身份驗證模塊。其中GPS定位模塊、車速獲取模塊、車輛路徑規(guī)劃應(yīng)用于車輛位置實時獲取、車輛速度獲取、車輛路徑規(guī)劃、向服務(wù)器傳送車輛實時位置、車輛路徑、以及車輛速度信息，并儲存在數(shù)據(jù)庫中；乘車人員身份驗證模塊應(yīng)用于與人員使用終端的配合使用，對乘車人員進行身份驗證。

服務(wù)器包括信息存放、信息收發(fā)、系統(tǒng)調(diào)度。獲取和接收車載智能終端以及人員使用終端的相應(yīng)信息和需求，對人員和車輛進行合理調(diào)度，將調(diào)度結(jié)果以及其他相應(yīng)信息傳遞到數(shù)據(jù)庫進行實時更新并發(fā)送到人員使用終端和車載智能終端。數(shù)據(jù)庫，用于存儲和更新服務(wù)器傳遞的各種信息。

車輛自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)，用于協(xié)調(diào)各軟硬件設(shè)備之間的工作、行車路線優(yōu)化、車輛配置，為車輛以及教職工提供調(diào)度與信息溝通服務(wù)。將教師課程導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，對有課程需要的老師進行自動預(yù)約。

下面以實施例的形式，對本發(fā)明的具體功能做詳細說明。

本系統(tǒng)中包含人員使用終端，車載智能終端，服務(wù)器，車輛自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)。

人員使用終端為手機軟件，包括用戶賬號密碼登陸、主動預(yù)約或取消預(yù)約，自身位置查詢由系統(tǒng)推薦候車地點，系統(tǒng)安排所應(yīng)乘坐車輛的行車路徑、位置、座位剩余數(shù)以及預(yù)計到站時間查詢，乘車驗證，向服務(wù)器傳遞信息并保存到數(shù)據(jù)庫等功能。人員使用終端設(shè)有用戶登錄界面，對有使用校車權(quán)限的教職工發(fā)放賬號密碼，并存儲到數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)用戶輸入賬號密碼時，服務(wù)器從數(shù)據(jù)庫調(diào)取信息進行登錄驗證。人員使用終端具有主動預(yù)約功能和取消預(yù)約等功能。能夠主動預(yù)約，也能取消車輛調(diào)度子系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)庫課程信息的自動預(yù)約或主動預(yù)約，并將相應(yīng)信息傳遞到服務(wù)器中，更新數(shù)據(jù)庫。

人員使用手機終端能夠獲取使用人員位置并傳遞到服務(wù)器再更新在數(shù)據(jù)庫中。由車輛調(diào)度子系統(tǒng)根據(jù)人員位置信息設(shè)置校車行車路線，設(shè)置路線的規(guī)則為搭乘所有預(yù)約人員的前提下使行車時間最短。規(guī)劃好的行車路徑能在手機軟件中進行顯示。

人員使用手機軟件能夠通過服務(wù)器獲取車輛調(diào)度子系統(tǒng)設(shè)置的行車路線、站點位置，根據(jù)使用者位置推薦到最近站點的行走路線、獲得校車實時位置以及預(yù)計到站時間以及剩余座位數(shù)。人員使用手機軟件具有乘車驗證功能，軟件自動生成代表乘車人員信息的條形碼，乘車時用車載智能終端的乘車驗證模塊進行掃描，若身份準許乘車發(fā)出“歡迎乘車”語音提示，若身份不予許則發(fā)出“請核實身份”語音提示。軟件條形碼根據(jù)人員使用的預(yù)約信息進行自動生成，預(yù)約時的條形碼能通過驗證，未預(yù)約時生成的條形碼不能通過身份驗證。乘車身份驗證必須在人員使用手機軟件登陸狀態(tài)下進行，未登錄手機軟件不能顯示條形碼。

車載智能終端設(shè)施能夠向服務(wù)器傳遞車輛位置，車輛行駛速度，車輛剩余座位數(shù)量，并更新到數(shù)據(jù)庫。該設(shè)施也能夠向司機顯示車輛調(diào)度子系統(tǒng)的規(guī)劃的行車路徑，各站點位置以及人數(shù)信息，以及人員上車時的乘車驗證。車載智能終端設(shè)施在通過乘車驗證功能累加上車人數(shù)并根據(jù)該車最大座位數(shù)計算剩余座位數(shù)。

服務(wù)器包括信息存放、信息收發(fā)、系統(tǒng)調(diào)度。獲取和接收車載智能終端以及人員使用終端的相應(yīng)上述信息和需求，對人員和車輛進行合理調(diào)度，將調(diào)度結(jié)果以及其他相應(yīng)信息傳遞到數(shù)據(jù)庫進行實時更新并發(fā)送到人員使用終端和車載智能終端。

數(shù)據(jù)庫分為教職工信息、車輛信息、路徑信息、使用人員信息。教職工信息包括教職工課程安排信息以及登錄所用賬號密碼。車輛信息包括車輛的位置、行車速度、剩余座位數(shù)。路徑信息包括行車規(guī)劃路徑、站點位置信息、各個站點候車人數(shù)。使用人員信息包括使用人員的居住地位置以及是否有預(yù)約等信息。

車輛自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)，用于協(xié)調(diào)各軟硬件設(shè)備之間的工作、行車路線優(yōu)化、車輛配置，為車輛以及教職工提供調(diào)度與信息溝通服務(wù)。將教師課程導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，對有課程需要的老師進行自動預(yù)約。

車輛調(diào)度系統(tǒng)對于行車路線的優(yōu)化利用獲取的教職工居住信息、教職工工作安排信息、車輛相關(guān)信息以交通信息。通過計算子系統(tǒng)計算，若預(yù)約總?cè)藬?shù)不大于一輛車的最大載人數(shù)，則計算所有可能路線接送所有教職工時間，從中找到最短時間，確定最短時間行車路線；若預(yù)約總?cè)藬?shù)超過最大成員數(shù)量時，自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)會對成員候車地點進行分配，計算出派發(fā)校車合適數(shù)量并分別計算得出各自路線。車輛在路線上的位置在所有人員使用手機軟件時顯示，計算完最短路線后，綜合車輛運行速度和平時道路交通狀況，計算出每位教職工候車時間并將信息傳遞到服務(wù)器更新到數(shù)據(jù)庫。

數(shù)據(jù)匯總與導(dǎo)出功能，能將自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的信息進行導(dǎo)出，并根據(jù)需要生成圖表。

應(yīng)用上述的高校教職工接送車輛自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)進行預(yù)約調(diào)度的方法，具體分為以下四個步驟：基礎(chǔ)信息獲取、需求獲取、最佳行車路線確定、乘客上車驗證。

基礎(chǔ)信息獲取包括人員使用終端傳送的乘車人員身份信息、數(shù)據(jù)庫傳送的教職工居住信息、以及當(dāng)值車輛的相關(guān)信息，這些信息都存儲在數(shù)據(jù)庫中，通過服務(wù)器的調(diào)取獲得。

需求獲取包括數(shù)據(jù)庫傳送的教職工工作安排信息、以及教職工因個人需求通過人員使用終端發(fā)送的預(yù)約要求和其他特殊要求信息；根據(jù)實際情況，可通過人員使用終端對具體的安排和預(yù)約作出相應(yīng)的修改，并通過服務(wù)器將其存儲到數(shù)據(jù)庫中，更新數(shù)據(jù)庫。

最佳行車路線確定是將獲取的相應(yīng)信息通過教職工接送路線自動選擇子系統(tǒng)進行計算后得出的路線信息，所述的獲取的相應(yīng)信息包括交通信息、教職工居住信息、以及教職工因個人需求通過人員使用終端發(fā)送的預(yù)約要求和其他特殊要求信息；通過需求的獲取，在子系統(tǒng)、服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫的共同數(shù)據(jù)交換的作用下，為使用者提供最佳候車地點、根據(jù)人員數(shù)量及位置確定所述車輛數(shù)目以及車輛的形式路線，使用者可在其中選擇最優(yōu)方案或進行已定路線的預(yù)約。根據(jù)子程序反饋內(nèi)容，確定路段實時交通情況、各路段行車時間計算、不同路線運行時間比較，然后確定符合使用者的乘車路線，待雙方確定后，通過服務(wù)器進行系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)匯總，并傳送給系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)庫進行存儲。

乘客上車驗證是人員使用終端所顯示的信息與車載智能終端所獲取的信息進行比對，通過身份驗證后獲得乘車權(quán)限。根據(jù)人員使用終端生成信息和車載智能終端接收的信息進行校驗，只能允許有乘車權(quán)限的人員乘坐，避免閑雜人等占用已定資源。

為不同居住地的教職工分別安排候車地點，并得到接送所有教職工所需時間最短的路線。當(dāng)乘員預(yù)約人數(shù)超過單輛車最大乘員數(shù)量，自動預(yù)約調(diào)度系統(tǒng)會對乘員候車點進行分配，對應(yīng)不同的接送車輛。分配原則采用總體時間最小原則，使不同接送車輛接送時間最大值最小，車輛數(shù)選擇原則為只有當(dāng)已分配車輛不能滿足要求才增加一輛接送車輛，從而保證滿足需求情況下，接送車輛數(shù)量最小。

對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。