專利名稱：具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種公交系統(tǒng)信息交換技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種具信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能給中心和用戶提供公車和車站的信息。
背景技術(shù)：
近年來出現(xiàn)很多關(guān)于公交系統(tǒng)的信息采集和發(fā)布技術(shù)，尤其是公車和車站。在目前的公交服務(wù)中，通過全球定位系統(tǒng)，移動通信系統(tǒng)，圖像處理和其他技術(shù)，中心和乘客能夠知道公車的位置，路線，預(yù)計到達時間，路面的交通狀況等信息。
例如，一個中國專利(01235755.3)，公交電子站牌，介紹了一種安裝在車站的電子站牌。通過全球定位系統(tǒng)(GPS)和全球移動通信系統(tǒng)(GSM)，能給交通中心和用戶提供公車的運行位置。一個日本專利(11-31295)，通過在汽車上安裝攝像頭探測路面的信息。另一個日本專利(2003-16587)，通過全球定位系統(tǒng)計算公車預(yù)計到站的時間。他們把部分線路的公車信息公布到因特網(wǎng)上，包括時刻表，目前公車運行位置，公車類型(有無階梯以方便坐輪椅的乘客)。同時，另一個日本專利(P2003-6784A)，介紹了一種根據(jù)乘客的乘車需求動態(tài)調(diào)整時刻表運營的公車概念。
然而，更多的公車信息還不能及時提供，比如公車是否有空調(diào)，公車上的擁擠狀況，車票價格，能否使用月票等。很多候車乘客不知道將進站的幾輛公車的情況，只能選擇最先到達的公車。
另一方面，車站的信息還不能提供，比如車站候車乘客的擁擠狀況。中心不知道車站的信息，不能很好的動態(tài)調(diào)整車隊的運營以適應(yīng)當(dāng)時的乘客流量。
傳統(tǒng)的根據(jù)乘客乘車需求動態(tài)調(diào)整運營的公車系統(tǒng)，主要考慮了根據(jù)用戶隨機的需求調(diào)整車隊運營，但沒有考慮根據(jù)公車類型和當(dāng)時的運營情況來選擇公車。另一方面，當(dāng)乘客從公車換乘到別的交通工具時，不得不估計每個可選公車到換乘點的預(yù)計到達時間，找到其他交通工具的時刻表和當(dāng)時的運營情況，來判斷選擇出最合適他們的方法，這顯然是很不方便的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其中公車能采集和發(fā)送公車的信息到中心，包括擁擠狀況，公車類型，收費信息等，然后從中心接收，其中包括公車車隊和沿線車站的信息。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種車站，它不僅能在電子站牌上顯示將進站公車上的擁擠狀況，公車類型，公告等信息，還能在車站采集信息。除此之外，車站還能向用戶終端發(fā)送信息。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種公車車隊運營管理的功能，能滿足年老和殘疾乘客的具體要求，比如公車的類型是否有階梯，或公車能否運載坐輪椅的乘客。該管理功能還能向換乘乘客提供充分的信息，幫助他們在換乘站輕松的從公車換乘到別的交通工具。
按照本發(fā)明的一種具有信息交換功能的公車和車站系統(tǒng)，它包括數(shù)據(jù)采集，通信，信號處理，和顯示設(shè)備，與用戶進行公車和車站的信息交換，比如公車上的擁擠狀況，公車類型，收費信息，和車站的擁擠狀況。其特征在于公車和車站把數(shù)據(jù)發(fā)送到中心，中心處理數(shù)據(jù)后，轉(zhuǎn)換成一定的數(shù)據(jù)格式發(fā)送到相應(yīng)車站的電子站牌，公車顯示器，或個人終端上。被公車和車站采集的數(shù)據(jù)包括攝像頭拍到的圖像，擁擠狀況，公車類型，收費信息，有無殘疾乘客在車上等。數(shù)據(jù)的格式針對不同的終端而不同。
本發(fā)明技術(shù)方案如下一種具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，包括公車，車站和中心，公車探測車內(nèi)信息和通過無線方式與外界通信，用于與中心并通過中心與車站交換信息；車站探測車站信息，向外發(fā)送信息，接收接近公車信息，和顯示信息，用于與中心并通過中心與公車交換信息；中心接收來自公車和車站的信息，存儲信息，根據(jù)信息種類轉(zhuǎn)換信息，用于將信息發(fā)送到公車和車站。
所述公車信息包括車內(nèi)的乘客擁擠狀況。
所述車站信息包括車站候車乘客擁擠狀況。
按照上述的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，所述公車包括探測器，信息處理器，顯示器，和收發(fā)器。探測器用于探測車內(nèi)的乘客擁擠狀況，信息處理器用于處理探測器采集的數(shù)據(jù)和從中心發(fā)來的數(shù)據(jù)，顯示器用于顯示從中心發(fā)來的信息，收發(fā)器用于傳輸信號到中心和從中心接收信號，每一輛公車都被分配一個編號用于識別。
攝像頭拍攝車內(nèi)的圖像，可以監(jiān)視車內(nèi)的情況和檢測擁擠狀況。為了克服重疊問題，可以在車內(nèi)不同位置安裝數(shù)部攝像頭，從不同角度拍攝。擁擠信息也可以通過在座位上安裝感應(yīng)器采集。信息處理器處理探測器采集到的信息。擁擠信息可以通過它計算出來。顯示器顯示從中心發(fā)送來的信息，包括該公車和前方數(shù)輛公車的距離，前方公車的擁擠狀況，前方到站的擁擠狀況等。收發(fā)器發(fā)送信號到中心和從中心接收信號。每一輛公車都被分配一個編號，以便中心識別。在支持包交換的網(wǎng)絡(luò)中，該編號可以是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。
按照上述的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，所述車站包括電子站牌，探測器，信息處理器，和收發(fā)器。電子站牌用于顯示接近公車的信息，探測器用于探測車站候車乘客的擁擠狀況，信息處理器用于處理探測器采集的數(shù)據(jù)和從中心發(fā)來的數(shù)據(jù)，收發(fā)器用于傳輸信號到中心和從中心接收信號，每一個車站都被分配一個編號用于識別。
電子站牌顯示即將進站的公車信息，包括公車上的擁擠狀況，公車類型，收費信息，運行位置，預(yù)計到站時間，換乘信息等。攝像頭拍攝車站的圖像。車站候車乘客的擁擠狀況可以通過攝像頭探測。信息處理器處理從探測器送來的數(shù)據(jù)，比如攝像頭的圖像，和從中心接收的數(shù)據(jù)。收發(fā)器發(fā)送信號到中心和從中心接收信號。每一個車站都被分配一個編號，以便中心識別。在支持包交換的網(wǎng)絡(luò)中，該編號可以是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。
按照上述的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，所述中心包括管理服務(wù)器，顯示器，和收發(fā)器。管理服務(wù)器接收，存儲，轉(zhuǎn)換和發(fā)送公車和車站數(shù)據(jù)，包括擁擠狀況，公車類型，收費信息，有無殘疾乘客在車上等。顯示器通過攝像頭傳回的圖像監(jiān)視公車和車站的情況。收發(fā)器從公車和車站接收信號并發(fā)送信號到公車，車站和其他用戶。
按照上述的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，包括第二種收發(fā)器，它和車站附近的乘客的個人終端進行無線通信，與第一種和中心無線通信的收發(fā)器不同。它可以在車站附近有限范圍同終端通信，具有把從中心發(fā)送到車站的信息發(fā)送到終端，發(fā)送終端的顯示請求信息到中心，發(fā)送中心回答請求的信息到終端。
車站能通過中心接收公車類型信息，公車內(nèi)圖像，其他車站圖像，并發(fā)送它們到個人終端。個人終端可以通過車站接收公車信息；如果公車上也安裝了可以和車站第二種收發(fā)器通信的收發(fā)器，當(dāng)公車駛進通信區(qū)域后，個人終端也能直接從公車上接收信息。車站和中心有車站，公車路線，公車行駛方向的組合信息，因此個人終端的用戶可以減少輸入的操作，只需輸入出發(fā)地和目的地，就可以和車站通信獲得信息。
按照上述的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，所述中心的數(shù)據(jù)庫存有根據(jù)公車編號排列的各種公車信息。這些信息包括靜止信息，比如是否安有空調(diào)，有無階梯，能否運載坐輪椅乘客。能運載坐輪椅乘客的公車有判斷有無此類乘客在車上的功能。當(dāng)坐輪椅乘客上下車時，司機把這種狀態(tài)信息通過收發(fā)器發(fā)送到中心。需要使用根據(jù)乘客乘車需求運營的公車服務(wù)的乘客，通過互聯(lián)網(wǎng)得到中心收集的信息，向中心發(fā)送上車地點，上車時間，下車地點，公車信息，和轉(zhuǎn)乘公車的信息。中心接收到乘客的乘車需求后，根據(jù)需求計算出新的行車路線，并把這種乘車需求信息考慮進去，重新計算出到達沿線各站的預(yù)計時間。這些結(jié)果被發(fā)送到提出需求的乘客。此外，中心發(fā)送新路線，停車地點，和乘客需求到公車，公車通過顯示器或揚聲器發(fā)布該信息給司機。司機確認(rèn)信息后發(fā)送接收指示的確認(rèn)信號。每個車站修改預(yù)計的到站時間，并在接收乘客需求的公車上顯示需求信息。
按照上述的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，所述中心與其他交通中心的管理服務(wù)器相連，比如鐵路，地鐵，及時接收路線，時刻表和服務(wù)信息。中心預(yù)計每一公車到達換乘站的時間，根據(jù)接近預(yù)計到達時間的時刻表和其他交通方式的服務(wù)情況，提取在其他交通方式在換乘站的信息。提取的信息被發(fā)送到車站和相關(guān)公車的信息一起顯示在電子站牌上，或者通過第二種無線通信功能發(fā)送到乘客的個人終端。而且，這些信息能從中心或者通過車站發(fā)送到公車上，讓車上的乘客也了解到該信息。如果能使用實時的道路交通信息，所述中心能和提供道路交通信息的管理中心連接起來，獲得道路交通的行駛時間，用于估算公車到站的時間。
本發(fā)明的優(yōu)點是它能采集和發(fā)布更多更準(zhǔn)確的公車和車站的信息，不僅能幫助中心更高效率的管理車隊，降低運營成本，還能給乘客提供更多有用的信息，比如來車的擁擠狀況，公車類型，收費信息，讓乘客更方便選擇適合自己的公交服務(wù)。


通過參考附圖對實施例的詳細描述，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點將變得更清楚，其中圖1圖示了公車，車站和中心的信息交換過程；圖2是公車的示意圖，安裝有攝像頭，信息處理器，顯示器和收發(fā)器；圖3是安裝在公車上的顯示器的一個實施例的示意圖；圖4是車站的示意圖，安裝有電子站牌，攝像頭，信息處理器，和收發(fā)器；圖5是安裝在車站的電子站牌的一個實施例的示意圖；圖6是中心的示意圖，安裝有管理服務(wù)器，顯示器和收發(fā)器；圖7是公車上信息處理器根據(jù)采集的圖像判斷擁擠狀況的流程圖；圖8是車站上信息處理器根據(jù)采集的圖像判斷擁擠狀況的流程圖；
圖9圖式了車站上作為第二種通信方式的無線局域網(wǎng)和乘客的個人數(shù)字助理(PDA)；圖10是圖9的第二種通信方式的無線局域網(wǎng)的實施例，PDA，車站和中心的信息交換示意圖；圖11是PDA上屏幕顯示圖像的一個實施例的示意圖；圖12是中心管理服務(wù)器信息處理過程的一個實施例的示意圖；圖13是中心，公車和個人終端當(dāng)有乘客對公車服務(wù)提出乘車需求時的功能示意圖；圖14是中心和鐵路信息中心，道路交通中心連接的功能示意圖。
具體實施例方式
圖1顯示了公車，車站和中心的信息交換。所述的公車包括公共汽車、有軌電車、無軌電車、輕軌列車及地鐵列車。每一輛公車和每一個車站都被分配了一個編號，該編號可以是IP地址。傳輸媒質(zhì)采用無線通信網(wǎng)絡(luò)，比如蜂窩網(wǎng)，無線局域網(wǎng)，或者專用短程通信(DSRC)。公車信息，包括擁擠程度，公車類型，收費信息，有無坐輪椅乘客在車上等，由車載探測器采集，比如攝像頭，本發(fā)明中所述的攝像頭可采用一般的攝像頭，比如模擬式攝像頭，或采用數(shù)字式攝像頭，然后被信息處理器處理后通過收發(fā)器發(fā)送到中心，其過程如(101)；數(shù)據(jù)在中心被處理后，發(fā)送到車站的電子站牌上，其過程如(102)。本發(fā)明中所述的中心包括公交公司運營管理中心、交通信息服務(wù)中心、交通調(diào)度中心、交通指揮中心以及信息交換中心。
另一方面，車站信息，比如擁擠程度，被安裝在車站的探測器采集，比如攝像頭，然后被信息處理器處理后，通過收發(fā)器發(fā)送到中心，其過程如(103)；中心處理數(shù)據(jù)后，發(fā)送到車載顯示器上，其過程如(104)。
圖2顯示了一輛公車的示意圖。在它上面安裝有探測器，比如攝像頭(201)，信息處理器(202)，顯示器(203)，和收發(fā)器(204)。
探測器用于探測公車信息，包括擁擠狀況，服務(wù)情況等。
探測公車擁擠狀況的可行方法有一種方法是為了克服重疊問題，覆蓋公車內(nèi)全景，在公車上不同地方安裝數(shù)個攝像頭(201)。比如可安裝在車內(nèi)的四個角的位置或使用廣角鏡頭安裝在車廂的頂部位置。它們以設(shè)定好的程序工作，比如每分鐘拍攝一次圖像，拍攝間隔時間可以根據(jù)通信成本和運營者的要求調(diào)整。除了這種方式，攝像頭(201)還可以根據(jù)拍攝要求工作，如果車載設(shè)備收到來自中心的拍攝要求，信息處理器(202)就開啟攝像頭進行拍攝。當(dāng)車內(nèi)圖像被拍攝后，被信息處理器(202)壓縮，通過收發(fā)器(204)發(fā)送到中心。
另一種方法是在每個車座上安裝感應(yīng)器，在通道上選擇幾個地點也安裝感應(yīng)器，感應(yīng)器可以是光觸發(fā)的，比如紅外線，也可以是壓力觸發(fā)的。當(dāng)乘客觸發(fā)了感應(yīng)器后，信號被傳送到信號處理器(202)，車內(nèi)的擁擠狀況被計算出后通過收發(fā)器(204)發(fā)送到中心。
為了識別不同類型的公車，比如公車是否安裝有空調(diào)，車票價格，能否使用月票，每輛公車被分配了一個編號，在包交換網(wǎng)絡(luò)中可以是IP地址，比如GPRS網(wǎng)絡(luò)。這樣每個發(fā)往中心的數(shù)據(jù)都加以該編號，中心通過它可以識別發(fā)數(shù)據(jù)的公車，并發(fā)送數(shù)據(jù)到相應(yīng)的車站。
顯示器(203)用于向司機和乘客顯示從中心發(fā)送來的各種信息。
信息處理器(202)和收發(fā)器(204)負(fù)責(zé)信息處理和傳送。信息處理器(202)包括模數(shù)變換(A/D)，編碼解碼，加密解密，和圖像壓縮。圖像可以被壓縮成JPAG格式。對于不同的通信媒質(zhì)，比如蜂窩網(wǎng)，無線局域網(wǎng)，或者短程專用通信(DSRC)，收發(fā)器(204)可以是多模也可以是單模方式。在多模方式下，收發(fā)器天線能在多種網(wǎng)絡(luò)下工作，具有多空中接口；在單模方式下，選擇網(wǎng)絡(luò)取決于建設(shè)成本，通信成本，和覆蓋范圍。為了探測公車行駛位置，收發(fā)器(204)里可以包括GPS天線。
圖3顯示了公車上安裝的顯示器的一個實施例。該設(shè)備可以用于公交運營管理?？梢园惭b在公車司機前面的儀表盤上，也可以安裝在便于乘客瀏覽的車內(nèi)其他位置。從中心發(fā)來的信息(301)在屏幕上以文本形式顯示，比如在蜂窩網(wǎng)中可以使用短消息服務(wù)(SMS)。屏幕是液晶顯示屏LCD(302)。當(dāng)消息到達的時候，揚聲器(303)發(fā)出提示聲。通過這樣提醒司機或乘客有新消息到達。信息包括和前方公車的距離，比如從該車到前方最近第一輛公車有350米，到第二輛有750米，到第三輛有1200米，前方公車的擁擠狀況，比如前方最近第一輛公車非常擁擠，前方第二輛和第三輛公車不擁擠，下一車站的擁擠狀況，和其他有用的信息。通過這些信息，司機可以調(diào)整于前車的距離，提高運營效率，保證候車乘客不用等待過長時間。
其他類型的包含上述信息的顯示器也可以被實施。
其他信息，比如新聞，公告，廣告，也可以向乘客顯示。
圖4顯示了一個車站的示意圖。所述的車站包括公共汽車、有軌電車、無軌電車、輕軌列車及地鐵列車的車站。
車站安裝有收發(fā)器(401)，信息處理器(402)，電子站牌(403)，和攝像頭(404)。
收發(fā)器(401)接收從中心發(fā)來的信息，經(jīng)過信息處理器(402)處理后，顯示在電子站牌(403)上。所述信息包括即將進站的數(shù)輛公車的擁擠狀況，公車類型，收費情況，以及其他信息。
攝像頭(404)拍攝車站的圖像，經(jīng)過信息處理器(402)壓縮處理后通過收發(fā)器(401)發(fā)送到中心。它工作在設(shè)定好的程序下，比如每分鐘拍攝一次圖像，或者根據(jù)中心運營者的要求工作。
圖5顯示了一個安裝在車站的電子站牌的實施例。除了在傳統(tǒng)站牌上顯示的信息，線路編號(501)，車站名(502)，首末班時間(503)，沿線車站(504)，它還有幾個不同的特征即將進站的公車位置和擁擠狀況(505)，公車類型，收費等信息(506)。
公車的位置信息(505)由全球定位系統(tǒng)(GPS)實現(xiàn)，由站牌上沿線車站下點亮的小燈位置表示當(dāng)一輛公車離開車站A駛往車站B時，車站B下的小燈點亮，當(dāng)?shù)竭_車站B時，小燈熄滅，下一站C小的小燈點亮，以此類推。通過點亮的燈的位置，乘客可以知道公車運行的位置。
公車的擁擠信息(505)由車載探測器實現(xiàn)，由站牌上沿線車站下點亮的小燈數(shù)目表示3個點亮的小燈表示高度擁擠，2個點亮的小燈表示輕度擁擠，1個點亮的小燈表示不擁擠，即有空位。
也可以由裝在車廂內(nèi)的攝像頭觀察到的乘客人數(shù)或乘客之間的距離來反映車內(nèi)的擁擠程度，將圖象信息反饋給中心，中心作出圖象處理或圖象統(tǒng)計后，再由中心發(fā)送到車站的電子站牌上顯示擁擠狀況。
即將進站的公車類型，比如有無空調(diào)，有無殘疾乘客，收費信息(506)，在站牌上方由中英文顯示?？梢圆捎冒l(fā)光二極管屏幕(LED)。其他信息，比如天氣狀況，公告也可以在上面顯示。
公車的類型可用對公車的編號來實現(xiàn)，用不同的編號表示不同的公車類型。比如，空調(diào)車、公共汽車、電車可用不同的編號表示?？娠@示在電子站牌上。
其他包含上述信息的電子站牌也可以被實施。
圖6顯示了中心的示意圖。它包括管理服務(wù)器(601)，顯示器(602)，和收發(fā)器(603)。
管理服務(wù)器(601)把從公車和車站傳回的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫里，并根據(jù)不同的發(fā)布終端，比如車站電子站牌，公車顯示器，個人終端，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一定的格式。存儲的數(shù)據(jù)包括時間，公車編號，路線號，公車類型，位置，擁擠狀況，有無坐輪椅的殘疾乘客等。它可以給運營者提供車隊管理依據(jù)和記錄。發(fā)布的數(shù)據(jù)格式根據(jù)終端不同而不同對于車站的電子站牌，數(shù)據(jù)以特殊編碼方式發(fā)送，以控制小燈；對于公車上的顯示器，數(shù)據(jù)以文字短消息(SMS)格式發(fā)送；對于個人終端，比如手機，數(shù)據(jù)以多媒體短消息(MMS)格式發(fā)送，用戶只需輸入目的地名稱發(fā)送給應(yīng)用服務(wù)提供商(ASP)，就可以得到推薦乘坐的公車信息，包括公車的類型，擁擠狀況，車費等信息。用戶還可以看到由中心作出的車內(nèi)擁擠的圖象處理或統(tǒng)計后的公車內(nèi)的圖像。擁擠狀況由不同顏色的符號顯示，紅色代表高度擁擠，黃色代表輕度擁擠，綠色代表不擁擠，或者由不同數(shù)量的符合表示，三個符號代表高度擁擠，兩個符號代表輕度擁擠，一個符號代表不擁擠。上述的應(yīng)用可以通過在用戶終端上安裝客戶端軟件實現(xiàn)，程序語言可以是Java。
顯示器(602)與收發(fā)器(603)相連，用于通過接收到的圖像監(jiān)視車內(nèi)的情形。操作員通過在電腦上輸入不同的公車編號來調(diào)看最新的圖像。圖像間隔可以根據(jù)需要調(diào)整。上述應(yīng)用可以通過在中心服務(wù)器上安裝服務(wù)器端軟件實現(xiàn)。
收發(fā)器(603)通過網(wǎng)絡(luò)接收和發(fā)送信息。用于接收從公車和車站發(fā)來的信號和傳輸信號到公車，車站或其他用戶。
圖7顯示了公車上信息處理器根據(jù)采集的圖像判斷擁擠狀況的流程圖。
一種具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)中公車中擁擠狀況判斷方法，具體過程如下1.每輛公車在空車時，由安裝在不同位置的攝像頭拍下不同角度的圖像，圖像被存儲在處理器中用作擁擠狀況的判斷基準(zhǔn)；幾個圖像上的點被選作判斷點，比如每個座位靠背上選擇一個點，過道上選擇幾個點；2.攝像頭從不同角度拍攝圖像后，信息處理器將它們與存儲在處理器中的基準(zhǔn)圖像對比，如果判斷點被覆蓋，信息處理器就判斷該點的空間被乘客占用；3.如果少于100％的在座位上的判斷點被覆蓋，擁擠狀況被評為“不擁擠”，即至少有一個座位是空著的；如果100％的在座位上的判斷點被覆蓋，少于100％的在過道上的判斷點被覆蓋，擁擠狀況被評為“輕度擁擠”；如果座位和過道上的判斷點100％被覆蓋，擁擠狀況被評為“高度擁擠”。
圖8顯示了車站上信息處理器根據(jù)采集的圖像判斷擁擠狀況的流程圖。
一種具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)中車站上擁擠狀況判斷方法，具體過程如下1.每個車站在無人候車時，由攝像頭拍下圖像并存儲在處理器中用作擁擠狀況的判斷基準(zhǔn)，幾個圖像上的點被選作判斷點，比如在路邊上選擇幾個點；2.攝像頭拍攝圖像后，信息處理器將它們與存儲在處理器中的基準(zhǔn)圖像對比，如果判斷點被覆蓋，信息處理器就判斷該點的空間被候車乘客占用；3.如果少于50％的判斷點被覆蓋，擁擠狀況被評為“不擁擠”；如果少于100％大于50％的判斷點被覆蓋，擁擠狀況被評為“輕度擁擠”；如果100％的判斷點被覆蓋，擁擠狀況被評為“高度擁擠”。
圖9顯示了在圖4描述的車站上安裝了第二種通信裝置無線局域網(wǎng)的示意圖。
車站(904)包括信息處理器(905)，電子站牌(906)，跟中心通信的發(fā)送器(903)，和跟附近終端通信的無線局域網(wǎng)基站(902)。當(dāng)候車乘客持有PDA(個人數(shù)字助理)(901)進入到車站(904)的無線局域網(wǎng)基站(902)的通信范圍時，車站和PDA的無線通信即可建立。
圖10顯示了在車站上用無線局域網(wǎng)進行無線通信的第二種通信的一個實施例。
一種具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)的通信方法，包括公車、車站和中心，其步驟如下它描述了作為個人終端的PDA，車站和中心之間的信息交換過程。首先，中心發(fā)送數(shù)據(jù)到車站(904)的電子站牌(906)上顯示，其過程如(1001)；PDA(901)進入車站(904)的通信范圍后發(fā)送通信鏈路連接請求，其過程如(1002)；車站(904)發(fā)送確認(rèn)信息回應(yīng)連接請求后，其過程如(1003)，發(fā)送電子站牌上的數(shù)據(jù)到PDA(901)上，其過程如(1004)；PDA根據(jù)相應(yīng)的格式在其屏幕上顯示信息。然后用戶通過PDA(901)向車站(904)發(fā)送獲取中心其他信息的請求，其過程如(1005)，車站(904)收到請求后發(fā)送到中心，其過程如(1006)，中心根據(jù)請求制作出相應(yīng)的信息并發(fā)送到車站(904)后，其過程如(1007)，車站(904)把信息轉(zhuǎn)發(fā)給PDA(901)上(1008)。
圖11顯示了PDA屏幕上的一個圖像實施例。圖11的左邊(1101)顯示了從中心發(fā)到車站的數(shù)據(jù)在PDA顯示屏上的實施例，顯示車站及公車的位置的情況。當(dāng)屏幕上的一輛公車被PDA的電子筆選中后，公車內(nèi)的被攝像頭拍攝的送到中心的圖像以及其他從中心發(fā)來通過車站得到的信息顯示在PDA的顯示屏上，顯示公車編號，公車類型，車內(nèi)乘客之間距離擁擠圖像，車內(nèi)乘客人數(shù)，如圖11的右邊(1102)。
圖12顯示了中心的管理服務(wù)器信息處理過程的示意圖。管理服務(wù)器(1201)包含如下所述三個過程。過程1(1202)從公車接收數(shù)據(jù)，包括前面所述的公車編號、公車類型、位置、車內(nèi)乘客擁擠圖像的處理以其乘客人數(shù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，更新管理服務(wù)器連接的公車和車站的數(shù)據(jù)庫；過程2(1203)在互聯(lián)網(wǎng)上公開公車和車站的相關(guān)信息；過程3(1204)負(fù)責(zé)處理乘客的需求信息，接收乘客對公車的乘車需求，根據(jù)需求重新計算行車路線，預(yù)測到達每個車站的時間，發(fā)送確認(rèn)信息給預(yù)定座位的乘客，發(fā)送新路線，預(yù)計到站時間給各個車站和公車。此時，可以在此流程中添加新的功能，計算出根據(jù)需求改變路線的成本，適當(dāng)改變乘車的費用，通知乘客，和再次確認(rèn)需求。改變的費用可以通過根據(jù)路線距離變更設(shè)定的改變率的表格計算。這三個過程獨立工作。
圖13顯示了子系統(tǒng)根據(jù)乘客的乘車需求實現(xiàn)公車信息管理，對外發(fā)布公車信息，調(diào)整公車運營和預(yù)計到達每一車站時間的服務(wù)的一個實施例。中心(1301)的管理服務(wù)器(1302)與公車數(shù)據(jù)庫(1303)相連，其中包括公車數(shù)據(jù)表(1304)。公車數(shù)據(jù)表(1304)包括公車編號，路線編號，公車類型，擁擠狀況，和有無殘疾乘客的信息。管理服務(wù)器(1302)隨時根據(jù)從公車(1306)得到的信息更新公車數(shù)據(jù)庫(1303)的信息。
更新的信息可以通過個人終端(1305)，比如家庭電腦，手機，在互聯(lián)網(wǎng)上的公開網(wǎng)站上確認(rèn)。根據(jù)乘客的乘車需求的公車運營過程已經(jīng)在圖12中描述過。公車(1306)把從中心(1301)接收的信息通過信息處理器(1307)顯示在車載顯示器(1308)上。公車(1306)的司機確認(rèn)新的行駛路線和需求，比如坐輪椅的乘客乘車信息，發(fā)送確認(rèn)信息到中心(1301)。管理服務(wù)器(1302)為這個根據(jù)乘客需求調(diào)整運營的公車更新其數(shù)據(jù)庫，并發(fā)送相關(guān)信息到車站。一個例子是當(dāng)一個發(fā)出乘車需求的坐輪椅乘客上車后，司機開啟開關(guān)(1309)顯示有坐輪椅的乘客乘車，當(dāng)該乘客下車后，司機關(guān)閉開關(guān)(1309)。該信息同時被發(fā)送到中心(1301)并存儲在公車數(shù)據(jù)庫(1303)中。
圖14顯示了公車和車站的中心(1401)與鐵路信息中心(1403)和道路交通信息中心(1404)連接的一個實施例。在中心(1401)，管理服務(wù)器(1402)根據(jù)從外面得到的信息預(yù)測到站的時間，即到達換乘站的預(yù)計到達時間是通過道路交通信息中心(1404)的交通時間計算出來的。這個過程在每次公車和換乘站的合并中被定時執(zhí)行。然后，從鐵路時刻表中選擇出接近到達換乘站時間的鐵路信息，進一步提取其相關(guān)的實時服務(wù)信息。同時，發(fā)送選擇的鐵路信息到經(jīng)過換乘站的公車(1405)和車站(1406)的每一個顯示器上。如圖9所述，該信息可以通過車站(1406)的無線局域網(wǎng)發(fā)送到個人終端PDA(1407)上。該信息還可以被進一步廣泛公布到互聯(lián)網(wǎng)上。
上述具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)能被應(yīng)用到出租車服務(wù)上。乘客能通過提供的出租車信息選擇出租車。上述根據(jù)乘客需求調(diào)整公車運營的模式和重新計算路線的方法也可以作為普遍功能應(yīng)用到出租車上。
上述具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)的收費系統(tǒng)如下中心根據(jù)乘車乘客的數(shù)目，路線距離，車輛等級計算出運載每名乘客的成本和費用實時應(yīng)用到公車或出租車服務(wù)上。然后中心在乘客預(yù)定座位和上車之前，把計算出的費用顯示給乘客，乘客根據(jù)顯示的費用可以預(yù)定座位，乘車協(xié)議在預(yù)定付款時達成。乘客可以在乘車之前，也可以在乘車之后付費，其費用根據(jù)付款方式的不同而不同。通過這樣，乘客可以不僅根據(jù)乘車路線，車輛等級，還可以根據(jù)費用選擇最合適自己的公車或出租車。
上述具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)還能被應(yīng)用到公交公司運營管理中。當(dāng)一個車站處有較多乘客登上一輛公車，還有乘客候車時，其圖像被傳送到中心。中心把該公車的擁擠狀況信息轉(zhuǎn)發(fā)到下一輛公車上，其司機調(diào)整與前方公車的距離，縮短乘客的候車時間。通過這樣，公交公司就能及時根據(jù)乘客的乘車需求調(diào)整車隊運營，提高效率，降低成本。
如果攝像頭被安裝在長途客運公車上，能增強運營的安全性。攝像頭的能根據(jù)中心要求隨時啟動拍攝的工作模式可以被運用到緊急情況下。當(dāng)客車出現(xiàn)問題時，中心能及時調(diào)看公車內(nèi)的圖像。同時，攝像頭的周期性拍攝的工作模式可以用來監(jiān)督司機的工作狀況，保證行駛安全。如果在公車上發(fā)生違法事件，攝像頭拍攝的圖像可以作為證據(jù)追蹤和起訴罪犯。
如果公車車站安裝了第二種無線通信設(shè)備，比如無線局域網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)的寬帶應(yīng)用將被大大促進。候車乘客可以利用它下載實時的交通信息，多媒體娛樂信息和其他感興趣的內(nèi)容。
通過上面的描述，可以看到，按照本發(fā)明的一種具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，可以不僅用于公車，車站相關(guān)信息的采集和發(fā)布，還能交換更多有用的信息。同樣可用于鐵路運輸系統(tǒng)，及民航運輸系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，包括公車，車站和中心，其特征在于公車探測車內(nèi)信息和通過無線方式與外界通信，用于與中心并通過中心與車站交換信息；車站探測車站信息，向外發(fā)送信息，接收接近公車信息，和顯示信息，用于與中心并通過中心與公車交換信息；中心接收來自公車和車站的信息，存儲信息，根據(jù)信息種類轉(zhuǎn)換信息，用于將信息發(fā)送到公車和車站。
2.按照權(quán)利要求1的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于所述公車信息包括車內(nèi)的乘客擁擠狀況。
3.按照權(quán)利要求1的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于所述車站信息包括車站候車乘客擁擠狀況。
4.按照權(quán)利要求1的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于，所述的公車包括公共汽車、有軌電車、無軌電車、輕軌列車及地鐵列車。
5.按照權(quán)利要求4的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于所述公車包括探測器，信息處理器，顯示器，和收發(fā)器，探測器用于探測車內(nèi)的乘客擁擠狀況，信息處理器用于處理探測器采集的數(shù)據(jù)和從中心發(fā)來的數(shù)據(jù)，顯示器用于顯示從中心發(fā)來的信息，收發(fā)器用于傳輸信號到中心和從中心接收信號，每一輛公車都被分配一個編號用于識別。
6.按照權(quán)利要求1的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于所述的車站包括公共汽車、有軌電車、無軌電車、輕軌列車及地鐵列車的車站。
7.按照權(quán)利要求6的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于所述車站包括電子站牌，探測器，信息處理器，和收發(fā)器，電子站牌用于顯示接近公車的信息，探測器用于探測車站候車乘客的擁擠狀況，信息處理器用于處理探測器采集的數(shù)據(jù)和從中心發(fā)來的數(shù)據(jù)，收發(fā)器用于傳輸信號到中心和從中心接收信號，每一個車站都被分配一個編號用于識別。
8.按照權(quán)利要求1的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于所述中心包括公交公司運營管理中心、交通信息服務(wù)中心、交通調(diào)度中心、交通指揮中心以及信息交換中心。
9.按照權(quán)利要求8的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于所述中心包括管理服務(wù)器，顯示器，和收發(fā)器，管理服務(wù)器用于接收，存儲，轉(zhuǎn)換，和發(fā)送公車和車站的數(shù)據(jù)，顯示器用于監(jiān)視公車和車站的圖像，收發(fā)器用于接收從公車和車站發(fā)來的信號和傳輸信號到公車，車站或其他用戶。
10.一種在具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)中的第二種無線通信的方法，其特征在于可以在車站附近有限范圍同終端通信，把從中心發(fā)送到車站的信息發(fā)送到終端，發(fā)送終端的顯示請求信息到中心，發(fā)送中心回答請求的信息到終端。
11.按照權(quán)利要求10的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，所述第二種無線通信的方法，其步驟如下首先，中心發(fā)送數(shù)據(jù)到車站的電子站牌上顯示；PDA進入車站的通信范圍后發(fā)送通信鏈路連接請求；車站發(fā)送確認(rèn)信息回應(yīng)連接請求后，發(fā)送電子站牌上的數(shù)據(jù)到PDA上；PDA根據(jù)相應(yīng)的格式在其屏幕上顯示信息，然后用戶通過PDA向車站發(fā)送獲取中心其他信息的請求；車站收到請求后發(fā)送到中心，中心根據(jù)請求制作出相應(yīng)的信息并發(fā)送到車站后，車站把信息轉(zhuǎn)發(fā)給PDA上。
12.按照權(quán)利要求1的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于所述公車有公車類型的信息，可用編號表示不同的公車類型，包括有無階梯和能否運載坐輪椅的乘客，空調(diào)車，判斷有無坐輪椅乘客在車上，向中心發(fā)送該信息。
13.按照權(quán)利要求8的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于所述中心能接收乘客根據(jù)其發(fā)送的公車信息提出的預(yù)定座位信息，重新計算公車行車路線，估計到站時間，和發(fā)送公車路線，到站時間給乘客，給公車和司機，給車站。
14.按照權(quán)利要求8的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于所述中心同其他交通中心交換交通信息，根據(jù)每一個轉(zhuǎn)乘車站的預(yù)計到達時間提取轉(zhuǎn)乘信息，并發(fā)送到公車和車站。
15.按照權(quán)利要求1的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于公車采集到公車內(nèi)的擁擠狀況信息后發(fā)送到中心，中心發(fā)送信息到對應(yīng)線路的車站。
16.按照權(quán)利要求1的具有信息交換的公車、車站和中心系統(tǒng)，其特征在于車站采集到車站的擁擠狀況信息后發(fā)送到中心，中心發(fā)送信息到對應(yīng)線路的公車。
17.按照權(quán)利要求1的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于中心根據(jù)車上乘客的數(shù)目，乘車路線的距離，交通工具的級別，計算出乘車費用，并在乘客上車前顯示給乘客，乘客根據(jù)顯示的車費預(yù)定座位，乘車協(xié)議在預(yù)定交費的時候達成。
18.按照權(quán)利要求1-17的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于所述的探測器可采用一般的攝像頭，比如模擬式攝像頭，或數(shù)字式攝像頭。
19.按照權(quán)利要求18的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于所述的攝像頭，可安裝在車內(nèi)的四個角的位置或使用廣角鏡頭安裝在車廂的頂部位置。
20.按照權(quán)利要求1-17的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于傳輸媒質(zhì)采用無線通信網(wǎng)絡(luò)，比如蜂窩網(wǎng)，無線局域網(wǎng)，或者專用短程通信(DSRC)
21.按照權(quán)利要求1-17的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于所述的探測器可采用感應(yīng)器，可以是光觸發(fā)的，比如紅外線，也可以是壓力觸發(fā)的，在每個座位上安裝感應(yīng)器，在通道上選擇幾個地點也安裝感應(yīng)器，當(dāng)乘客觸發(fā)了感應(yīng)器后，信號被傳送到信號處理器，車內(nèi)的擁擠狀況被計算出后通過收發(fā)器發(fā)送到中心。
22.按照權(quán)利要求1-17的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，其特征在于公車的位置信息由全球定位系統(tǒng)(GPS)實現(xiàn)。
23.一種具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)的公車中擁擠狀況判斷方法，其步驟過程如下1)每輛公車在空車時，由安裝在不同位置的攝像頭拍下不同角度的圖像，圖像被存儲在處理器中用作擁擠狀況的判斷基準(zhǔn)；幾個圖像上的點被選作判斷點；2)攝像頭從不同角度拍攝圖像后，信息處理器將它們與存儲在處理器中的基準(zhǔn)圖像對比，如果判斷點被覆蓋，信息處理器就判斷該點的空間被乘客占用。
24.按照權(quán)利要求23的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)公車中擁擠狀況判斷方法，其特征在于如果少于100％的在座位上的判斷點被覆蓋，擁擠狀況被評為“不擁擠”，即至少有一個座位是空著的；如果100％的在座位上的判斷點被覆蓋，少于100％的在過道上的判斷點被覆蓋，擁擠狀況被評為“輕度擁擠”；如果座位和過道上的判斷點100％被覆蓋，擁擠狀況被評為“高度擁擠”。
25.一種具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)中車站上擁擠狀況判斷方法，其步驟過程如下1)每個車站在無人候車時，由攝像頭拍下圖像并存儲在處理器中用作擁擠狀況的判斷基準(zhǔn)，幾個圖像上的點被選作判斷點，比如在路邊上選擇幾個點；2)攝像頭拍攝圖像后，信息處理器將它們與存儲在處理器中的基準(zhǔn)圖像對比，如果判斷點被覆蓋，信息處理器就判斷該點的空間被候車乘客占用。
26.按照權(quán)利要求25的具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)車站上擁擠狀況判斷方法，其特征在于，如果少于50％的判斷點被覆蓋，擁擠狀況被評為“不擁擠”；如果少于100％大于50％的判斷點被覆蓋，擁擠狀況被評為“輕度擁擠”；如果100％的判斷點被覆蓋，擁擠狀況被評為“高度擁擠”。
全文摘要
本發(fā)明信息交換技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種具有信息交換的公車、車站和中心的系統(tǒng)，由公車、車站和中心組成。包括數(shù)據(jù)采集，通信，信號處理，和顯示設(shè)備，與用戶進行公車和車站的信息交換，其中公車包括探測器，信息處理器，顯示器，和收發(fā)器，車站包括電子站牌，探測器，信息處理器，和收發(fā)器，中心包括管理服務(wù)器，顯示器，和收發(fā)器，該系統(tǒng)的特征是公車和車站把采集到的數(shù)據(jù)傳輸給中心，中心處理數(shù)據(jù)后，轉(zhuǎn)換成一定的數(shù)據(jù)格式發(fā)送到相應(yīng)車站的電子站牌，公車顯示器，手機，個人數(shù)據(jù)助理，或個人電腦上，通過這種方式，公車和車站的信息可以傳輸給中心和用戶，用于公車和車站信息采集發(fā)布，城市公交運營管理，和長途客運管理。
文檔編號G08G1/133GK1579836SQ03154319
公開日2005年2月16日 申請日期2003年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月15日
發(fā)明者王文佳, 高橋和范, 志摩健, 尾島正啟 申請人:株式會社日立制作所