[发明专利]一种实时公交信息服务系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通领域，尤其是一种实时公交信息服务系统。

背景技术

在智能交通领域，采用实时公交信息服务系统可以显著提高公共交通服务水平，吸引更多乘客采用公交出行方式。实时公交信息服务系统通过对公交车定时发送的地理位置数据进行实时处理，为在公交站候车的乘客提供实时公交信息服务，乘客可实时查询车辆的相关信息，如当前位置，距离候车站点的距离，预估车辆的运行耗时等信息。

公交车实时发送的地里位置数据具有如下特点：

(1)数据量大，城市公交车数量多，每辆车每隔20秒产生一条数据，这些产生的数据要实时地被处理以提供信息服务；

(2)数据异常情况多且复杂，车载的定位设备种类繁多，受到卫星定位的精度、定位设备的限制、网络信号等多种客观并且不可预知的因素影响，导致数据中存在大量异常情况的数据。

现有的实时公交信息服务系统存在以下不足：

一是，无法对大量位置数据进行快速的实时处理；

二是，针对数据中的异常问题考虑不够全面。在现实交通运行环境中，公交车的行驶会存在异常情况，如不按既定线路行驶，或中途掉头行驶。当前已有的实时公交信息服务系统并没有针对车辆的状态做过多的设计，这会导致一些处于异常状态的车辆视为正常运行状态的车辆显示给用户，同时无法了解整个系统中所有车辆的总体状况。

三是，车辆到达时间的预报的准确率应该是可评估的，系统的运行状态应该是可监控的，系统运行日志应该是可分析的，但现有的实时公交信息服务系统并未全面考虑以上问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有设计中存在的缺陷，提一种实时公交信息服务系统。

为克服现有技术中存在的缺陷，本发明采取的技术方案如下：一种实时公交信息服务系统，包括服务应用程序编程接口、数据访问接口、车辆到达时间预测模块、车辆到达时间预测准确率评估模块、实时数据处理模块、事件统计模块以及车辆实时状态监控模块；所述服务应用程序编程接口提供访问系统的通道，所述服务应用程序编程接口、车辆到达时间预测模块、车辆到达时间预测准确率评估模块、实时数据处理模块、事件统计模块以及车辆实时状态监控模块均与所述数据访问接口相互依赖连接，通过该数据访问接口访问系统数据库；用户通过所述服务应用程序编程接口对实时公交信息进行查询；其中，所述车辆到达时间预测模块，采用若干种预测算法，并以分布式方式运行，完成车辆到达时间的预测；

所述车辆到达时间预测准确率评估模块，对设定时间内由所述车辆到达时间预测模块预测产生的所有预测结果进行统计及验证，验证准确率；

所述实时数据处理模块，接收由车辆通过GPS上传的实时数据、对上传的每条实时数据进行预处理、处理实时数据中的异常问题以及利用于处理后的实时数据更新车辆的状态；

所述事件统计模块，记录并统计实时公交信息服务系统在运行过程中发生的各种事件，并以图形界面展示，用以展示所述系统运行的状况；

所述车辆实时状态监控模块，对车辆上传的实时数据进行监控，并以图形界面展示车辆的实时状态信息，用以全面了解所有车辆的实时状态；

所述车辆上传的GPS实时数据包括车辆位置坐标、线路编号、车辆编号、车辆状态信息；所述系统数据库可提取的数据包括缓存的车辆状态信息值、系统当前时间、车辆状态信息被更新时间、每一条线路的上行及下行的站点的位置坐标。

作为对上述技术方案的进一步阐述：

在上述技术方案中，所述车辆到达时间预测模块中，根据以下公式预测车辆到达时间：

其中，所述T(j|i)为车辆当前位置前方的第一个站点是i，车辆到达站点 j的预测耗时；所述r_i为从站点i到站点i+1，最近的m个耗时的平均值；所述R_ik为从站点i到站点i+1，观察到的倒数第k个耗时；所述L’为车辆当前位置到前方第一个站点的距离，如果车辆正好在某个站点上，该值为0；所述L’为站点i到站点i+1的距离；所述n为站点总数。

在上述技术方案中，所述车辆监控模块实时监控车辆运行状态，所述车辆运行状态包括离线状态、长时间停留同一位置状态、正在确定目标线路状态、正在确定目标方向状态以及正常运行状态，车辆初始状态为离线状态且始终处于上述车辆运行状态中的一种，所述车辆离线状态的判定由用户查询请求驱动，所述车辆长时间停留同一位置状态、正在确定目标线路状态、正在确定目标方向状态以及正常运行状态的判定由车辆上传的GPS数据驱动，并按如下步骤顺序判断：