[发明专利]一种数字公交系统的车辆到站时间预报方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字公交系统，特别涉及一种运用专用短程通信(DSRC：Dedicated Short Range Communication)技术数字公交系统中的车辆到站时间预报方法。

背景技术

目前，公共交通已经成为人们生活中不可缺少的一部分，交通状况也越来越受到人们的关注。公交车作为城镇居民出行的主要工具，其便利性和实用性一直是人们所期待。

现有技术中，国内的公交管理系统大部分仍沿用十几年前的模式和设备，基本上采用“定点发车、两头卡点”的手工作业的模式，此模式并不能适应当前城市交通的需要。

现有较为突出的矛盾因素是乘坐使用公交车的公众和公交管理系统之间缺少一种交互式的沟通途径，相互间的信息难以交换。例如，现有的公交线连站牌，只能以固定显示方式来发布线路站点信息，却无法动态地显示出线路上公交车的实时运行信息、对出行者起到提示帮助作用的信息，如下一辆进站车辆还有多远、到达本站的剩余时间还有多少等。由于公众出行无法了解到当前公交运营情况，因而也无法根据自身出行计划做出正确、及时的线路和时间选择，在一定程度上加剧了公交运输的拥挤和不平衡；另一方面，公交管理系统对于本身系统和设备的更新，仍停留在人工维护和监测的水平，缺少应用现代网络和通信技术建立一种系统化的自检和远程维护手段。具体说明如下。

目前，随着无线通信网络和计算机技术的广泛应用，为公交系统实现智能化提供了条件。为改变上述手工作业的管理模式，现在有些地区实现了公交全球卫星定位系统(GPS：Globe Positioning System)。如图1所示，为公交全球卫星定位系统的结构示意图。该系统包括：公交车载GPS自导航信息终端11、公交车GPS总监控调度管理中心(总监控中心)13和电子站牌12。

该系统采用GPS技术，卫星需要不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收这些信息后，经过计算求出接收机地三维位置、三维方向以及运动速度和时间。

虽然，该GPS系统解决了现有技术中存在一些问题，但该GPS系统还存在以下缺陷：特别是高楼林立的环境下使用时，信号不稳定、受传输时延和峡谷效应的影响无法准确对车辆定位，因此也无法准确计算车辆到站时间；由于峡谷效应经常中断，中断以后需要一定时间同步造成系统不稳定；定位精度较低，大约为几十米；车载设备需要频繁和后台管理中心通信，造成运营成本高。

此外，在对车辆定位和车辆到站时间预报方法中，采用时刻表预报方法。该方法为公交管理部门根据规划制定一套对所有运营线路的公交运行时刻表，行车时刻表规定了各车次的发车、收车时间，以及到达各站台的时间。如表一所示。

表一×××路公交线路运行时刻表

与此同时，各公交站台报站系统装有时间同步单元，保证站台时间与中心时间一致。在此基础上，严格要求各班次司乘人员按照此时间表行驶，站台侧依据当前时间对即将到来的公交车辆进行到站预报。如图2所示，假设为300路公交车，其当前时间为07:27，到达站点B，此时时刻表中规定到达前方站点C的时间需3min，这样可知到达站点C的时间为7:30。

此方法的优点在于，预报的提前量大，时间表甚至可以对社会公开；一定程度上规范了司乘人员的工作行为。此方法的缺点在于，对道路状况的依赖程度极大；依赖于管理部门对时刻表的制定水平及维护工作；对突发事件束手无策；制约了司乘人员的灵活性；只适用于交通质量优良的城市。

另外，现有技术中还采用行车速度推导法。

在车辆上安装实时定位装置(如GPS)，心跳式等间隔向信息管理中心传回车辆当前所处位置；信息管理中心根据车辆位移量与时间的比值得到车辆运行速度，根据此速度实时计算车辆的预计到达时间并会传给站台显示器，而站台预报则是动态调整的过程。

理想情况下，该预报模式如图3所示。该预报站方法的优点在于，理论上，信息管理中心可以比较准确地获知车辆位置；司乘人员参与活动少、制约少。但该方法的缺点在于，对道路状况的依赖程度大、预报准确程度差；在城市街区极易出现定位信号盲区；实施、维护及运营成本高；不断变化的预报不易被等车乘客接受。此方法仅适用于满足对车辆实时监控要求很高的管理目的，以及路况好的均速中长距离运输线路运营。

现有技术中，还采用道路状况推导法。

在站段沿线布设采样点控制道路状况，各采样点预估通过该采样点所需时间，所有采样点估计时间相加，得到完整的该站段行驶时间预估。此方法如图4所示，最后总预估时间为11’55”。