一种公交自动报站方法及系统与流程

本发明涉及公共交通技术领域，具体为一种公交自动报站方法及系统。

背景技术：

目前，出现了好几类公交自动报站技术，以替代传统的公交司机手动报站方式。有一类公交自动报站系统在公交车上设置信号接收单元、处理单元和显示单元，并通过在公交车线路中的每个公交站点分别设置一个信号发射单元，信号发射单元用于发射站点信号，信号接收单元用于接收站点信号，处理单元根据所接收的站点信号、与该站点信号相对应的站名信息等确定下一站的站名信息，从而借助于显示单元、扬声器等输出设备进行文字、语音的报站输出。这类报站系统需要在每个站点配置发射单元，安装、维护成本高，且一旦站点内的发射单元出现故障时，将影响站点的播报。

还有一类公交自动报站技术，不需要在站点设置发射单元，只需在车载终端和远程服务器端保存线路中每一个站点的位置信息，通过设置在车载终端的定位模块实时获取车辆的位置信息，并根据公交车当前位置信息和预设的公交线路上的站点位置信息，判断公交车与所有站点的当前距离，再结合进站标识，将当前距离小于设定阈值且不存在相应进站标识的站点判断为公交车即将进入的站点。这类自动报站技术，主要是通过软件来实现的，一定程度上避免了错误或重复报站的问题，但是在车辆距离站点的当前距离计算过程中，需要判断所有的站点，计算量大；另外一方面，当前距离计算的依据之一是预设的公交线路上的站点位置信息，而同一条公交线路上的公交车是存在相反的行驶方向的，该类现有技术未考虑公交车的行驶方向，容易使出站的报站出错。

技术实现要素：

为了解决现有公交报站技术所存在的问题，本发明提供一种公交自动报站方法及系统，自动报站的实现过程结合车辆行驶方向进行，对车辆的行驶方向进行判定后，只需要计算公交实时位置与后面n个站点的距离，简化了算法，大大减少了数据处理量和运算量。

本发明自动报站方法所采用的技术方案如下：一种公交自动报站方法，包括以下步骤：

生成公交线路信息，配置公交线路站点信息；其中站点信息包括站点名称、站点id、站点序号、站点方向标识和站点半径，上下行公交线路中同名站点的站点id一致，站点序号表示公交车辆从始发站到终点站经过该站的顺序；

获取公交车辆当前位置信息；

筛选合法站点：根据公交车辆当前位置计算公交车辆与所有站点的距离，筛选出距离小于站点范围设定值的站点作为合法站点；将站点半径设定为站点范围设定值；

预判定公交车辆行驶方向：选择一个合法站点作为预判定站点a，将预判定站点a的站点方向标识da预判定为公交车辆行驶方向；

确定车辆方向和判定车辆进站：预判定公交车辆行驶方向后，计算公交车辆实时位置与所有站点的距离，筛选出距离小于站点范围设定值的站点，并做进站报站处理，且确定车辆行驶方向；

确定车辆行驶方向后的报站：当确定车辆行驶方向后，在设定的时间timeout内，根据公交车辆当前位置计算公交车辆与当前行驶方向后续的n个站点的距离，筛选出距离小于站点范围设定值的合法站点，当筛选到合法站点时，立即做报站处理。

优选地，所述确定车辆行驶方向后的报站还包括步骤：若超过timeout时间都没有筛选到合法站点时，则清除车辆方向状态，重新判定车辆行驶方向。

本发明自动报站系统所采用的技术方案如下：一种公交自动报站系统，包括：

公交线路站点信息的生成配置单元，用于生成公交线路信息、配置公交线路站点信息；其中站点信息包括站点名称、站点id、站点序号、站点方向标识和站点半径，上下行公交线路中同名站点的站点id一致，站点序号表示公交车辆从始发站到终点站经过该站的顺序；

公交车辆当前位置信息的获取单元，用于获取公交车辆当前位置信息；

合法站点筛选单元，用于根据公交车辆当前位置计算公交车辆与所有站点的距离，筛选出距离小于站点范围设定值的站点作为合法站点，其中站点范围设定值为站点半径；

公交车辆行驶方向预判单元，用于预判定公交车辆行驶方向：若筛选的合法站点有2个，选择其中一个合法站点作为预判定站点a，将预判定站点a的站点方向标识da预判定为公交车辆行驶方向；

车辆方向确定与进站判断单元，用于确定车辆方向和判定车辆进站：预判定公交车辆行驶方向后，计算公交车辆实时位置与所有站点的距离，筛选出距离小于站点范围设定值的站点，并做进站报站处理，且确定车辆行驶方向；

车辆行驶方向确定后的报站单元，用于确定车辆行驶方向后的报站：当确定车辆行驶方向后，在设定的时间timeout内，根据公交车辆当前位置计算公交车辆与当前行驶方向后续的n个站点的距离，筛选出距离小于站点范围设定值的合法站点，当筛选到合法站点时，立即做报站处理。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：自动报站过程结合车辆行驶方向进行，当确定了车辆的行驶方向后，只需要计算公交实时位置与后面n个站点的距离，即可准确进行进站报站处理；简化了算法，大大减少了数据处理量和运算量。在公交车辆车载终端设备gps采集异常的情况下，也极少会出现报错站的情况。

附图说明

图1为本发明的自动报站流程图；

图2为判定车辆行驶方向的示意图之一；

图3为判定车辆行驶方向的示意图之二。

具体实施方式

本发明设计了一种基于gps实时定位的公交自动报站方法。该方法通过处理公交车辆的车载gps模块所提供的gps数据来实现公交车辆的自动报站，参见图1，具体实现步骤如下：

步骤1、生成公交线路信息，配置公交线路站点信息。站点信息包括站点名称、站点id、站点序号、站点方向标识、站点半径和经纬度信息；上下行公交线路中同名站点的站点id一致；站点序号表示车辆从始发站到终点站经过该站的顺序。

步骤2、采集公交车辆实时位置信息：按照设定的周期t接收车载gps模块采集的有效的实时gps信息，获取公交车辆当前位置信息。

步骤3、当车辆行驶方向未知时，筛选一个合法站点作为预判定站点，将预判定站点的站点方向标识预判定为公交车辆行驶方向：根据公交车辆当前位置计算公交车辆与所有站点的距离，筛选出距离小于站点范围设定值的站点作为合法站点。站点范围设定值可以设定为站点半径。由于同名的上下行站点(即上下行公交线路中同名站点)一般距离比较近，车辆有可能同时在上行和下行的站点范围内，所以筛选到的合法站点可能有2个，选择其中一个合法站点作为预判定站点a。站点a的站点id为ida，站点序号为na，站点方向标识为da；车辆的预判定方向为da。

步骤4、确定车辆方向和判定车辆进站：预判定公交车辆行驶方向后，计算公交车辆实时位置与所有站点的距离，筛选出距离小于站点范围设定值的站点，若存在筛选到的站点b，站点id为idb，站点序号为nb，站点方向标识为db，且符合以下2种情况之一，则判定车辆进入b站，做进站报站处理，且确定车辆行驶方向为db方向：

(1)若ida≠idb，且da＝db，且na<nb，则表示车辆按照预判定的da方向行驶，从站点a驶到站点b，这时判定车辆进入站点b，做进站报站处理。

(2)若ida≠idb，且da≠db，且存在与站点a同名的反方向的站点a`(站点序号为na`)，满足na`<nb，则表示车辆实际行驶方向与预判定方向相反，这时判定车辆进入站点b，做进站报站处理。

如附图2，s和s`为同名不同方向的站点，t和t`为同名不同方向的站点，车辆依次经过s、s`、t`和t站点范围，第一个合法站点s为预判定站点，当车辆行驶到站点s`时，ids＝ids`，不符合上述情形(1)和(2)，当车辆行驶到站点t`时，ids≠idt`，且ds≠dt`，但ns`>nt`，不符合上述情形(1)和(2)，当车辆行驶到站点t时，ids≠idt，且ds＝dt，且ns<nt，符合上述情形(1)，这时判定车辆进入站点t，做进站报站处理。

如图3，m和m`为同名不同方向的站点，n`和n为同名不同方向的站点，车辆依次经过m、m`、n和n`站点范围，第一个合法站点m为预判定站点，当车辆行驶到站点m`时，idm＝idm`，不符合上述情形(1)和(2)，当车辆行驶到站点n时，idm≠idn，dm＝dn，但nm>nn，不符合上述情形(1)和(2)，当车辆行驶到站点n`时，idm≠idn`,dm≠dn`,且nm`<nn`，符合上述情形(2)，这时判断车辆进入站点n`，做报站处理。

步骤5、确定车辆行驶方向后的报站：当确定车辆行驶方向后，在设定的时间timeout(取值5-10分钟)内，根据公交车辆当前位置计算公交车辆与当前行驶方向后续的n(取值3-5)个站点的距离，筛选出距离小于站点范围设定值的合法站点，当筛选到合法站点时，立即做报站处理。若超过timeout时间都没有筛选到合法站点时，则清除车辆方向状态，重新判定车辆行驶方向。

可见，本发明采用确定车辆行驶方向后的报站技术手段：由于车辆在设定的时间timeout内行驶的距离有限，当确定了车辆行驶方向后，则只需判断后续的n(取值3-5)个站，当筛选到合法站点时，立即做进站报站处理。由于不用判断所有的站点，所以可以大大减少计算量。

步骤6、出站的判定：当判定车辆进入站点后，计算公交车辆与当前站点的距离，当距离大于站点范围设定值时，做出站报站处理。

在本实施例中，公交自动报站系统包括：

公交线路站点信息的生成配置单元，用于生成公交线路信息、配置公交线路站点信息；其中站点信息包括站点名称、站点id、站点序号、站点方向标识和站点半径，上下行公交线路中同名站点的站点id一致，站点序号表示公交车辆从始发站到终点站经过该站的顺序；

公交车辆当前位置信息的获取单元，用于获取公交车辆当前位置信息；

合法站点筛选单元，用于根据公交车辆当前位置计算公交车辆与所有站点的距离，筛选出距离小于站点范围设定值的站点作为合法站点，其中站点范围设定值为站点半径；

公交车辆行驶方向预判单元，用于预判定公交车辆行驶方向：若筛选的合法站点有2个，选择其中一个合法站点作为预判定站点a，将预判定站点a的站点方向标识da预判定为公交车辆行驶方向；

车辆方向确定与进站判断单元，用于确定车辆方向和判定车辆进站：预判定公交车辆行驶方向后，计算公交车辆实时位置与所有站点的距离，筛选出距离小于站点范围设定值的站点，并做进站报站处理，且确定车辆行驶方向；

车辆行驶方向确定后的报站单元，用于确定车辆行驶方向后的报站：当确定车辆行驶方向后，在设定的时间timeout内，根据公交车辆当前位置计算公交车辆与当前行驶方向后续的n个站点的距离，筛选出距离小于站点范围设定值的合法站点，当筛选到合法站点时，立即做报站处理。

其中车辆方向确定与进站判断单元的进站报站处理过程为：

设站点a的站点id为ida，站点序号为na，站点方向标识为da；

在设定的时间timeout内，按照设定的周期t，继续筛选下一个合法站点b，站点id为idb，站点序号为nb，站点方向标识为db；若符合以下2种情况之一，则判定车辆进入站点b，做进站报站处理，且确定车辆行驶方向为db方向：

(1)若ida≠idb，且da＝db，且na<nb，则表示车辆按照预判定的da方向行驶，从站点a驶到站点b，这时判定车辆进入站点b，做进站报站处理；

(2)若ida≠idb，且da≠db，且存在与站点a同名的反方向的站点a`，站点a`的站点序号为na`，满足na`<nb，则表示车辆实际行驶方向与预判定方向相反，这时判定车辆进入站点b，做进站报站处理。

由于是使用车辆先后经过两个站点的数据关系来确定车辆行驶的方向，所以即使车辆在行驶途中采集gps信息出现异常时也基本上不会出现报错站的情况。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。