基于GPS出租車調(diào)度系統(tǒng)

1、2022-5-61 基于GPS/GIS的出租車調(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)簡介系統(tǒng)簡介課題背景與國內(nèi)外動(dòng)態(tài)課題背景與國內(nèi)外動(dòng)態(tài)2022-5-63課題背景與國內(nèi)外動(dòng)態(tài)課題背景與國內(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。 出租車出行方便、快捷、安全、舒適等特點(diǎn)，成為城出租車出行方便、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)出租車都可以提供目前大多數(shù)出租車都可以提供24小時(shí)服務(wù)，乘客搭乘小時(shí)服務(wù)，乘客搭乘出租車的方式主要是揚(yáng)招式。出租車的方式主要是揚(yáng)招式。 隨著出租車投放數(shù)量的增加，這種粗放式的管理模式，隨著出租車投放數(shù)量的增加，這種粗放式的管理模式，使出租車運(yùn)營效率呈下降趨勢。使出租車運(yùn)營效率呈下降趨勢。 課題背景與國內(nèi)外動(dòng)態(tài)課題背景與國內(nèi)外動(dòng)態(tài)o 國外動(dòng)態(tài)國外動(dòng)態(tài)o 國外對車輛調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的研究較早，國外對車輛調(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。場。o 在美國，電話預(yù)約

3、和站點(diǎn)候客的出租車運(yùn)營方在美國，電話預(yù)約和站點(diǎn)候客的出租車運(yùn)營方式占式占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)國家城市，除非在倫敦、巴黎、新加坡等發(fā)達(dá)國家城市，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?？康攸c(diǎn)，否則很少能見到乘客在街頭打車。能見到乘客在街頭打車。課題背景與國內(nèi)外動(dòng)態(tài)課題背景與國內(nèi)外動(dòng)態(tài)o 國內(nèi)研究動(dòng)態(tài)國內(nèi)研究動(dòng)態(tài)o 在我國的大多數(shù)城市，仍然以乘客街頭叫車為主在我國的大多數(shù)城市，仍然以乘客街頭叫車為主o 雖然部分城市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了出租車安裝雖然部分城市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了出租車安裝GPSGPS設(shè)備和設(shè)備和實(shí)時(shí)記錄出租車位置信

4、息，但是并沒有很好地利實(shí)時(shí)記錄出租車位置信息，但是并沒有很好地利用這些用這些GPSGPS位置信息為出租車調(diào)度服務(wù)，導(dǎo)致很位置信息為出租車調(diào)度服務(wù)，導(dǎo)致很多出租車多出租車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)一步提高我國的出租車調(diào)度系統(tǒng)的運(yùn)行效率和提高國的出租車調(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)的快速高效出租車調(diào)度系統(tǒng)。的快速高效出租車調(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: 出租車調(diào)度終端出租車調(diào)度終端 通信平臺通信平臺 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)度平臺的通信和調(diào)度終端：用于實(shí)現(xiàn)與調(diào)度平臺的通信和現(xiàn)場智能控制；現(xiàn)場智能控制；2.2.通信平臺：提供準(zhǔn)確、高效的信息傳輸功通信平臺：提供準(zhǔn)確、高效的信息傳輸功能；能； 通信平臺包括通信平臺包括M2MM2M通信模塊、短信平臺和通信模塊、短信平臺和呼叫中心三個(gè)模塊。呼叫中心三個(gè)模塊。3.3.調(diào)度中心：實(shí)現(xiàn)出租車快速調(diào)度以及基于調(diào)度中心：實(shí)現(xiàn)出租車快速調(diào)度以及基于GISGIS的車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。的車輛實(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 叫車方式叫車方式o 國內(nèi)外現(xiàn)有的出租車調(diào)度系統(tǒng)的叫車方式主要國內(nèi)外現(xiàn)有的出租車調(diào)度系統(tǒng)的叫車方式主要分為兩

6、種類型：分為兩種類型：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)出租車站點(diǎn)應(yīng)招按鈕叫車乘客觸發(fā)出租車站點(diǎn)應(yīng)招按鈕叫車 系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹系統(tǒng)關(guān)鍵模塊介紹o 叫車方式叫車方式o 本系統(tǒng)原有方式的基礎(chǔ)上增加和改進(jìn)了叫車方式：本系統(tǒng)原有方式的基礎(chǔ)上增加和改進(jìn)了叫車方式：（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）固定電話注冊（3 3）短信叫車）短信叫車o 這三種叫車方式，調(diào)度中心端無需調(diào)度人員干預(yù)，這三種叫車方式，調(diào)度中心端無需調(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)格的出租車調(diào)度算法該算法具體過程如下：體過程如下：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)合城市出租車數(shù)量確定網(wǎng)格數(shù)結(jié)合城市出租車數(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) 通過劃分城市經(jīng)緯度數(shù)組確定網(wǎng)格數(shù)組通過劃分城市經(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)格空車鏈表和網(wǎng)格乘客鏈表。表：網(wǎng)格空車鏈表和網(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)格空車鏈表初始化。網(wǎng)格空車鏈表初始化。o 將當(dāng)前系統(tǒng)中的所有空載出租車根據(jù)所處位置，將當(dāng)前系統(tǒng)中的所有空載出租車根據(jù)所處位置，通過二分法計(jì)算出租車所屬網(wǎng)格，加載到對應(yīng)通過二分法計(jì)算出租車所屬網(wǎng)格，加載到對應(yīng)網(wǎng)格空車鏈表中，網(wǎng)格空車鏈表需要根據(jù)出租網(wǎng)格空車鏈表中，網(wǎng)格空車鏈表需要根據(jù)出租車終端上報(bào)的狀態(tài)信息實(shí)時(shí)調(diào)整。車終端上報(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)格空車鏈表動(dòng)態(tài)維護(hù)網(wǎng)格空車鏈表動(dòng)態(tài)維護(hù)出租車鏈表維護(hù)流程圖出租車鏈表維護(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，通過二分法計(jì)算乘客所屬網(wǎng)格，加載到置，通過二分法計(jì)算乘客所屬網(wǎng)格，加載到對應(yīng)網(wǎng)格乘客鏈表中，遵循對應(yīng)網(wǎng)格乘客鏈表中，遵循“先請求先服務(wù)先請求先服務(wù)”原則原則o 乘客請求被調(diào)度后，將該節(jié)點(diǎn)從乘客鏈

11、表中乘客請求被調(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）乘客請求調(diào)度。乘客請求調(diào)度。 通過第（通過第（3）步將出租車和乘客按照網(wǎng)格分組，單個(gè)）步將出租車和乘客按照網(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)格中空車鏈表是否為空，如果不為客，同時(shí)判斷該網(wǎng)格中空車鏈表是否為空，如果不為空，從該鏈表中選擇一個(gè)空車去滿足該乘客請求；如空，從該鏈表中選擇一個(gè)空車去滿足該乘客請求；如果該網(wǎng)格中空車鏈表為空，選擇相鄰網(wǎng)格中空車鏈表果該網(wǎng)格中空車鏈表為空，選擇相鄰網(wǎng)格中空車鏈表中的空車來滿足乘客請求，直到搜索到空車為止。搜中的空車來滿足乘客請求，直到搜索到空車為止。搜索到空載出租車后把乘客索到空載出租車后把乘客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)送給出租車終端，發(fā)送成功后，將乘客從網(wǎng)述位置發(fā)送給出租車終端，發(fā)送成功后，將乘客從網(wǎng)格乘客鏈表中刪除，同時(shí)將對應(yīng)的空車從網(wǎng)格空車鏈格乘客鏈表中刪除，同時(shí)將對應(yīng)的空車從網(wǎng)格空車鏈表中刪除。至此，調(diào)度過程完成。表中刪除。至此，調(diào)度過程完成。o 該系統(tǒng)改進(jìn)了現(xiàn)有出租車調(diào)度終端叫車方式，該系統(tǒng)改進(jìn)了現(xiàn)有出租車