基于GPS出租車(chē)調(diào)度系統(tǒng)

1、2022-5-61 基于GPS/GIS的出租車(chē)調(diào)度系統(tǒng) 控制工程案例分析學(xué)院：信息科學(xué)與工程學(xué)院年級(jí)專業(yè)：控制工程1504 學(xué)生姓名：孫秋蓮 劉曉明指導(dǎo)教師：王艷紅 2022-5-62內(nèi)容提要總結(jié)總結(jié)關(guān)鍵模塊介紹關(guān)鍵模塊介紹系統(tǒng)簡(jiǎn)介系統(tǒng)簡(jiǎn)介課題背景與國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)課題背景與國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)2022-5-63課題背景與國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)課題背景與國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)課題背景課題背景 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)交通隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)交通運(yùn)輸有了更高的要求。運(yùn)輸有了更高的要求。 出租車(chē)出行方便、快捷、安全、舒適等特點(diǎn)，成為城出租車(chē)出行方便、快捷、安全、舒適等特點(diǎn)，成為城市交通運(yùn)輸體系的重

2、要組成部分。市交通運(yùn)輸體系的重要組成部分。 目前大多數(shù)出租車(chē)都可以提供目前大多數(shù)出租車(chē)都可以提供24小時(shí)服務(wù)，乘客搭乘小時(shí)服務(wù)，乘客搭乘出租車(chē)的方式主要是揚(yáng)招式。出租車(chē)的方式主要是揚(yáng)招式。 隨著出租車(chē)投放數(shù)量的增加，這種粗放式的管理模式，隨著出租車(chē)投放數(shù)量的增加，這種粗放式的管理模式，使出租車(chē)運(yùn)營(yíng)效率呈下降趨勢(shì)。使出租車(chē)運(yùn)營(yíng)效率呈下降趨勢(shì)。 課題背景與國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)課題背景與國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)o 國(guó)外動(dòng)態(tài)國(guó)外動(dòng)態(tài)o 國(guó)外對(duì)車(chē)輛調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的研究較早，國(guó)外對(duì)車(chē)輛調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的研究較早，9090年代年代中后期就已經(jīng)有許多比較成熟的產(chǎn)品投放到市中后期就已經(jīng)有許多比較成熟的產(chǎn)品投放到市場(chǎng)。場(chǎng)。o 在美國(guó)，電話預(yù)約

3、和站點(diǎn)候客的出租車(chē)運(yùn)營(yíng)方在美國(guó)，電話預(yù)約和站點(diǎn)候客的出租車(chē)運(yùn)營(yíng)方式占式占98%,“98%,“路拋式路拋式”僅占僅占2%2%；o 在倫敦、巴黎、新加坡等發(fā)達(dá)國(guó)家城市，除非在倫敦、巴黎、新加坡等發(fā)達(dá)國(guó)家城市，除非電話預(yù)約，或者在指定的?？康攸c(diǎn)，否則很少電話預(yù)約，或者在指定的停靠地點(diǎn)，否則很少能見(jiàn)到乘客在街頭打車(chē)。能見(jiàn)到乘客在街頭打車(chē)。課題背景與國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)課題背景與國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)o 國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài)國(guó)內(nèi)研究動(dòng)態(tài)o 在我國(guó)的大多數(shù)城市，仍然以乘客街頭叫車(chē)為主在我國(guó)的大多數(shù)城市，仍然以乘客街頭叫車(chē)為主o 雖然部分城市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了出租車(chē)安裝雖然部分城市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了出租車(chē)安裝GPSGPS設(shè)備和設(shè)備和實(shí)時(shí)記錄出租車(chē)位置信

4、息，但是并沒(méi)有很好地利實(shí)時(shí)記錄出租車(chē)位置信息，但是并沒(méi)有很好地利用這些用這些GPSGPS位置信息為出租車(chē)調(diào)度服務(wù)，導(dǎo)致很位置信息為出租車(chē)調(diào)度服務(wù)，導(dǎo)致很多出租車(chē)多出租車(chē)GPSGPS系統(tǒng)成為擺設(shè)。為了進(jìn)一步提高我系統(tǒng)成為擺設(shè)。為了進(jìn)一步提高我國(guó)的出租車(chē)調(diào)度系統(tǒng)的運(yùn)行效率和提高國(guó)的出租車(chē)調(diào)度系統(tǒng)的運(yùn)行效率和提高GPSGPS系統(tǒng)系統(tǒng)的實(shí)用性，很有必要研究一種結(jié)合的實(shí)用性，很有必要研究一種結(jié)合GPS/GISGPS/GIS技術(shù)技術(shù)的快速高效出租車(chē)調(diào)度系統(tǒng)。的快速高效出租車(chē)調(diào)度系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)o 本系統(tǒng)包括三個(gè)部分本系統(tǒng)包括三個(gè)部分: 出租車(chē)調(diào)度終端出租車(chē)調(diào)度終端 通信平臺(tái)通信平臺(tái) 調(diào)度中心調(diào)度中心

5、系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1.調(diào)度終端：用于實(shí)現(xiàn)與調(diào)度平臺(tái)的通信和調(diào)度終端：用于實(shí)現(xiàn)與調(diào)度平臺(tái)的通信和現(xiàn)場(chǎng)智能控制；現(xiàn)場(chǎng)智能控制；2.2.通信平臺(tái)：提供準(zhǔn)確、高效的信息傳輸功通信平臺(tái)：提供準(zhǔn)確、高效的信息傳輸功能；能； 通信平臺(tái)包括通信平臺(tái)包括M2MM2M通信模塊、短信平臺(tái)和通信模塊、短信平臺(tái)和呼叫中心三個(gè)模塊。呼叫中心三個(gè)模塊。3.3.調(diào)度中心：實(shí)現(xiàn)出租車(chē)快速調(diào)度以及基于調(diào)度中心：實(shí)現(xiàn)出租車(chē)快速調(diào)度以及基于GISGIS的車(chē)輛實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。的車(chē)輛實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹o 叫車(chē)方式叫車(chē)方式o 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的出租車(chē)調(diào)度系統(tǒng)的叫車(chē)方式主要國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的出租車(chē)調(diào)度系統(tǒng)的叫車(chē)方式主要分為兩

6、種類(lèi)型：分為兩種類(lèi)型：o 乘客打電話報(bào)告自己的位置，調(diào)度員或話務(wù)員乘客打電話報(bào)告自己的位置，調(diào)度員或話務(wù)員在在GISGIS地圖上標(biāo)注乘客位置地圖上標(biāo)注乘客位置o 乘客觸發(fā)出租車(chē)站點(diǎn)應(yīng)招按鈕叫車(chē)乘客觸發(fā)出租車(chē)站點(diǎn)應(yīng)招按鈕叫車(chē) 系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹o 叫車(chē)方式叫車(chē)方式o 本系統(tǒng)原有方式的基礎(chǔ)上增加和改進(jìn)了叫車(chē)方式：本系統(tǒng)原有方式的基礎(chǔ)上增加和改進(jìn)了叫車(chē)方式：（1 1）在調(diào)度終端上增加一個(gè)報(bào)告乘客位置按鈕）在調(diào)度終端上增加一個(gè)報(bào)告乘客位置按鈕（2 2）固定電話注冊(cè)）固定電話注冊(cè)（3 3）短信叫車(chē)）短信叫車(chē)o 這三種叫車(chē)方式，調(diào)度中心端無(wú)需調(diào)度人員干預(yù)，這三種叫車(chē)方式，調(diào)度中心端無(wú)需調(diào)度人

7、員干預(yù)，自動(dòng)調(diào)度自動(dòng)調(diào)度 系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹o 基于網(wǎng)格的調(diào)度算法基于網(wǎng)格的調(diào)度算法o 現(xiàn)有的出租車(chē)調(diào)度中心大多設(shè)計(jì)為人工服務(wù)模式，這種方現(xiàn)有的出租車(chē)調(diào)度中心大多設(shè)計(jì)為人工服務(wù)模式，這種方式人工成本較高，且服務(wù)質(zhì)量難以提高。式人工成本較高，且服務(wù)質(zhì)量難以提高。o 本系統(tǒng)放棄人工服務(wù)方式，采用系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)度方式。本系統(tǒng)放棄人工服務(wù)方式，采用系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)度方式。o 本調(diào)度服務(wù)程序采用基于網(wǎng)格的出租車(chē)調(diào)度算法該算法具本調(diào)度服務(wù)程序采用基于網(wǎng)格的出租車(chē)調(diào)度算法該算法具體過(guò)程如下：體過(guò)程如下：系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹o 基于網(wǎng)格的調(diào)度算法基于網(wǎng)格的調(diào)度算法（1 1）劃分城市網(wǎng)格劃分城市

8、網(wǎng)格 在在GIS地圖上根據(jù)城市大小，用適當(dāng)?shù)木匦慰虬殉鞘械貓D上根據(jù)城市大小，用適當(dāng)?shù)木匦慰虬殉鞘懈采w，獲取矩形框?qū)蔷€的經(jīng)緯度信息：左上角經(jīng)覆蓋，獲取矩形框?qū)蔷€的經(jīng)緯度信息：左上角經(jīng)緯度值為緯度值為（a，b）、）、右下角經(jīng)緯度值為右下角經(jīng)緯度值為（c，d）；）；結(jié)合城市出租車(chē)數(shù)量確定網(wǎng)格數(shù)結(jié)合城市出租車(chē)數(shù)量確定網(wǎng)格數(shù)（MN）。）。系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹o 系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹o 基于網(wǎng)格的調(diào)度算法基于網(wǎng)格的調(diào)度算法（3 3）網(wǎng)格信息維護(hù)網(wǎng)格信息維護(hù) 通過(guò)劃分城市經(jīng)緯度數(shù)組確定網(wǎng)格數(shù)組通過(guò)劃分城市經(jīng)緯度數(shù)組確定網(wǎng)格數(shù)組CityGridMNCityGridMN，網(wǎng)格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

9、包括網(wǎng)格經(jīng)緯，網(wǎng)格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括網(wǎng)格經(jīng)緯度等基本信息，同時(shí)每個(gè)網(wǎng)格動(dòng)態(tài)維護(hù)兩個(gè)鏈度等基本信息，同時(shí)每個(gè)網(wǎng)格動(dòng)態(tài)維護(hù)兩個(gè)鏈表：網(wǎng)格空車(chē)鏈表和網(wǎng)格乘客鏈表。表：網(wǎng)格空車(chē)鏈表和網(wǎng)格乘客鏈表。系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹o基于網(wǎng)格的調(diào)度算法基于網(wǎng)格的調(diào)度算法o A.A.網(wǎng)格空車(chē)鏈表初始化。網(wǎng)格空車(chē)鏈表初始化。o 將當(dāng)前系統(tǒng)中的所有空載出租車(chē)根據(jù)所處位置，將當(dāng)前系統(tǒng)中的所有空載出租車(chē)根據(jù)所處位置，通過(guò)二分法計(jì)算出租車(chē)所屬網(wǎng)格，加載到對(duì)應(yīng)通過(guò)二分法計(jì)算出租車(chē)所屬網(wǎng)格，加載到對(duì)應(yīng)網(wǎng)格空車(chē)鏈表中，網(wǎng)格空車(chē)鏈表需要根據(jù)出租網(wǎng)格空車(chē)鏈表中，網(wǎng)格空車(chē)鏈表需要根據(jù)出租車(chē)終端上報(bào)的狀態(tài)信息實(shí)時(shí)調(diào)整。車(chē)終端上報(bào)的狀態(tài)信

10、息實(shí)時(shí)調(diào)整。 系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹o 基于網(wǎng)格的調(diào)度算法基于網(wǎng)格的調(diào)度算法o B.B.網(wǎng)格空車(chē)鏈表動(dòng)態(tài)維護(hù)網(wǎng)格空車(chē)鏈表動(dòng)態(tài)維護(hù)出租車(chē)鏈表維護(hù)流程圖出租車(chē)鏈表維護(hù)流程圖系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹o 基于網(wǎng)格的調(diào)度算法基于網(wǎng)格的調(diào)度算法o C.C.網(wǎng)格乘客鏈表初始化和動(dòng)態(tài)維護(hù)。網(wǎng)格乘客鏈表初始化和動(dòng)態(tài)維護(hù)。o 將當(dāng)前系統(tǒng)中所有未調(diào)度的乘客根據(jù)所處位將當(dāng)前系統(tǒng)中所有未調(diào)度的乘客根據(jù)所處位置，通過(guò)二分法計(jì)算乘客所屬網(wǎng)格，加載到置，通過(guò)二分法計(jì)算乘客所屬網(wǎng)格，加載到對(duì)應(yīng)網(wǎng)格乘客鏈表中，遵循對(duì)應(yīng)網(wǎng)格乘客鏈表中，遵循“先請(qǐng)求先服務(wù)先請(qǐng)求先服務(wù)”原則原則o 乘客請(qǐng)求被調(diào)度后，將該節(jié)點(diǎn)從乘客鏈

11、表中乘客請(qǐng)求被調(diào)度后，將該節(jié)點(diǎn)從乘客鏈表中刪除刪除系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹o 基于網(wǎng)格的調(diào)度算法基于網(wǎng)格的調(diào)度算法（4 4）乘客請(qǐng)求調(diào)度。乘客請(qǐng)求調(diào)度。 通過(guò)第（通過(guò)第（3）步將出租車(chē)和乘客按照網(wǎng)格分組，單個(gè)）步將出租車(chē)和乘客按照網(wǎng)格分組，單個(gè)網(wǎng)格中如果網(wǎng)格乘客鏈表不為空，從鏈表選擇一個(gè)乘網(wǎng)格中如果網(wǎng)格乘客鏈表不為空，從鏈表選擇一個(gè)乘客，同時(shí)判斷該網(wǎng)格中空車(chē)鏈表是否為空，如果不為客，同時(shí)判斷該網(wǎng)格中空車(chē)鏈表是否為空，如果不為空，從該鏈表中選擇一個(gè)空車(chē)去滿足該乘客請(qǐng)求；如空，從該鏈表中選擇一個(gè)空車(chē)去滿足該乘客請(qǐng)求；如果該網(wǎng)格中空車(chē)鏈表為空，選擇相鄰網(wǎng)格中空車(chē)鏈表果該網(wǎng)格中空車(chē)鏈表為空，選擇相鄰網(wǎng)格中空車(chē)鏈表中的空車(chē)來(lái)滿足乘客請(qǐng)求，直到搜索到空車(chē)為止。搜中的空車(chē)來(lái)滿足乘客請(qǐng)求，直到搜索到空車(chē)為止。搜索到空載出租車(chē)后把乘客索到空載出租車(chē)后把乘客GPSGPS位置和乘客具體文字描位置和乘客具體文字描述位置發(fā)送給出租車(chē)終端，發(fā)送成功后，將乘客從網(wǎng)述位置發(fā)送給出租車(chē)終端，發(fā)送成功后，將乘客從網(wǎng)格乘客鏈表中刪除，同時(shí)將對(duì)應(yīng)的空車(chē)從網(wǎng)格空車(chē)鏈格乘客鏈表中刪除，同時(shí)將對(duì)應(yīng)的空車(chē)從網(wǎng)格空車(chē)鏈表中刪除。至此，調(diào)度過(guò)程完成。表中刪除。至此，調(diào)度過(guò)程完成。o 該系統(tǒng)改進(jìn)了現(xiàn)有出租車(chē)調(diào)度終端叫車(chē)方式，該系統(tǒng)改進(jìn)了現(xiàn)有出租車(chē)