[发明专利]一种基于物联网和云计算的公交轨迹优化系统

说明书

本发明涉及一种基于物联网和云计算的公交轨迹优化系统，包括专家系统和车辆和公交调度中心，所述车辆分别与公交调度中心和专家系统连接，执行轨迹优化时实现以下步骤：步骤S1：获取专家系统里的或自定义输入的基础数据；步骤S2：获取专家系统里的或自定义输入的实时数据；步骤S3：基于公交特征信息和交叉口信息计算车辆达到下一交叉口的时间区间，根据车辆达到下一交叉口的时间区间与该交叉口红灯对应的时间区间的关系确定车速引导策略；步骤S4：根据确定的车速引导策略建立考虑公交行驶舒适性的轨迹优化模型，并求解模型得到各子区间的优化轨迹。与现有技术相比，本发明具有提高公交乘坐舒适度等优点。

技术领域

本发明涉及交通规划技术领域，尤其是涉及一种基于物联网和云计算的公交轨迹优化系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展，国民收入和生活水平不断提高，城市机动车保有量和居民出行量快速增长。为了应对包括交通拥挤、环境污染、能源消耗等影响城市发展的问题，各地积极实施公共交通优先发展战略，大力发展城市公共交通系统。

目前公交驾驶过程多以驾驶员的经验为主，不同经验、技术水平的驾驶员存在较大的差异，公交车行驶过程存在较大的优化空间。为避免公交车在运行过程中频繁在交叉口信号灯前依靠，可以通过对公交车进行车速引导，减少依靠次数，提高运行效率。另一方面，不同的车速引导方式由于车辆加、减速度的不同，给乘客带来不同的乘坐舒适度体验。为了提高公交服务水平，提升公交分担比，有必要考虑乘客舒适度对公交行驶轨迹进行优化。

随着物联网技术的发展，在车路通讯环境中通过先进的检测、通信技术，实时获取包括车辆位置，速度等运行信息，以及包括下游交叉口信号灯情况在内的道路信息，可实时引导车辆行驶速度，实现响应控制目标。这种方式将控制对象从传统的信号灯转变为车辆本身，能够更为主动、有效地进行交通控制，能够在减少对其他社会车辆影响的同时，提升公交车运行效率，更高效地实现公交优先。

现有的车速引导方法，主要由分布在城市信号灯控制路口处的专用路侧子系统以及专用的车载子系统构成，其将绝大部分运算都集中在车载智能终端上，对终端的性能提出了较高的要求。其次，利用专用短程无线通信频繁地传输地图和信号灯数据，也会占用原本就稀缺的信道资源。

中国专利CN107067710A公开了一种考虑节能的城市公交车运行轨迹优化方法，其通过构建考虑节能因素的城市公交车驾驶策略双层优化计算模型并对其求解，获得当前公交车运行位置至运行计划规定的停站点之间的运行区间的优化轨迹，包括各个子区间的行驶速度、行驶时间、位置以及索引力和制动力。这种方法以公交车运行能耗最小为优化目标，未考虑公交的运行舒适度，不利于提高公交的服务水平，提高公交分担率。

中国专利CN107464430A公开了一种基于云服务的灯控路口绿波车速引导方法和系统，其系统通过采集信号灯配置和实时状态数据，然后将采集到的数据实时上传云服务器并将相应数据存储于数据库；基于数据库中存储的信号灯数据，云服务器根据客户端请求生成信号灯状态数据和绿波车速引导服务数据并发送给客户端；客户端接收数据后通过智能移动终端向用户进行展示。但该系统所进行的车速引导算法中只考虑了实现绿波的条件，未对乘客舒适度进行考虑，可能影响到乘客的乘坐体验。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于物联网和云计算的公交轨迹优化系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于物联网和云计算的公交轨迹优化系统，包括专家系统和车辆和公交调度中心，所述车辆分别与公交调度中心和专家系统连接，执行轨迹优化时实现以下步骤：

步骤S1：获取专家系统里的或自定义输入的基础数据，包括待优化公交运行线路、运行计划、车辆信息及途经交叉口信息；

步骤S2：获取专家系统里的或自定义输入的实时数据，包括车辆在当前时刻的实时位置、实时速度及实时天气情况；