本發(fā)明涉及智能交通領域，特別涉及一種結合了實時路況及公共交通運營信息的路線規(guī)劃系統(tǒng)和方法。

背景技術：
隨著計算機和定位技術的飛速發(fā)展，全球定位系統(tǒng)和地圖服務得到了廣泛的重視和應用，將地圖有效的與位置定位技術相結合，應用前景十分廣闊。近年來紛紛推出車載導航、手持導航、網(wǎng)絡地圖等服務。隨著地理信息技術、定位技術和移動通信技術的發(fā)展，出現(xiàn)了基于移動終端的新的地圖應用形式，以其移動性及便捷性受到用戶青睞。地圖服務中的導航服務，分為駕駛導航、乘車導航、步行導航等導航服務，為用戶提供不同出行方式的路線規(guī)劃。目前導航軟件所提供的乘車導航，不涉及公共交通工具實時運營時間，不能提供與實際運營情況相關的乘車路線。這使得用戶無法得知公共交通工具運行情況，無法及時了解乘公共交通工具出行用時情況，往往在站臺候車浪費大量時間。從而導致用戶擔心出行規(guī)劃因乘坐公共交通工具而受到影響，也無法結合公共交通工具運營情況制定出行規(guī)劃，這是用戶放棄乘坐公共車輛出行的主要原因，不利于公共交通工具發(fā)揮最大的社會效益。

技術實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供結合實時路況及公共交通運營信息的路線規(guī)劃系統(tǒng)和方法，用于實現(xiàn)基于實時路況及公交運營信息的用戶出行路線規(guī)劃。本發(fā)明提供了一種結合實時路況及公共交通運營信息的路線規(guī)劃方法，包括以下步驟：確定出發(fā)地和目的地，設置時間信息，并上傳至服務器端；服務器端接收出發(fā)地和目的地，以及時間信息，根據(jù)所述出發(fā)地和目的地進行路線規(guī)劃，利用所述時間信息，結合公共交通工具實時運營信息以及實時路況，獲得所述路線規(guī)劃的時間代價。本發(fā)明還提供了一種結合實時路況及公共交通運營信息的路線規(guī)劃系統(tǒng)，包括：客戶端，用于確定出發(fā)地和目的地，設置時間信息，并上傳至服務器端；服務器端，用于接收出發(fā)地和目的地，以及時間信息，根據(jù)所述出發(fā)地和目的地進行路線規(guī)劃，利用所述時間信息，結合公共交通工具實時運營信息以及實時路況，獲得所述路線規(guī)劃的時間代價。本發(fā)明采用將公共交通工具運營時間與實時路況相結合的方法，為用戶提供實時的、可預測的、可靠性高的路線規(guī)劃，以及相對準確的出行用時參考，用戶可以結合自己的需要來制定/調(diào)整基于公共交通工具的出行規(guī)劃。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例提供的一種結合實時路況及公共交通運營信息的路線規(guī)劃系統(tǒng)結構圖；圖2為本發(fā)明實施例中公共交通工具運營數(shù)據(jù)庫的結構圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的一種結合實時路況及公共交通運營信息的路線規(guī)劃方法流程圖；圖4為本發(fā)明實施例中基于出發(fā)時間進行路線規(guī)劃的方法流程圖。具體實施方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。本發(fā)明實施例采用將公共交通工具運營時間與實時路況相結合的方法，為用戶提供實時的、可預測的、可靠性高的路線規(guī)劃，以及相對準確的出行用時參考，用戶可以結合自己的需要來制定/調(diào)整基于公共交通工具的出行規(guī)劃。本實施例提供了一種結合實時路況及公共交通運營信息的路線規(guī)劃系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括客戶端和服務器端，其中，在客戶端包括：定位模塊11，用于融合不同傳感器的輸出信息，自動確定用戶的當前位置。至少包括一GPS接收裝置，用于接收GPS信號并轉換GPS信號，其可以用于定位用戶當前位置。當前的定位方式包括GPS定位、基站定位、WIFI定位?；诓煌亩ㄎ环绞?，在定位模塊所設置的傳感器會有所區(qū)別。存儲模塊12，用于存儲地圖以及公共交通工具運營信息數(shù)據(jù)。存儲模塊中存儲的地圖數(shù)據(jù)包括：路網(wǎng)數(shù)據(jù)、興趣點數(shù)據(jù)(比如某棟具體的大廈，某個小區(qū)、某個地名)、背景數(shù)據(jù)(比如綠地等地圖背景)、線路數(shù)據(jù)。其中，路網(wǎng)數(shù)據(jù)包括：車行道路數(shù)據(jù)(供車輛行駛的道路)、步行道路數(shù)據(jù)。其中步行道路分為：步行路、人行橫道、過街天橋、地下通道、地鐵通道、廣場路、校園路、小區(qū)路、建筑物內(nèi)部路。線路數(shù)據(jù)又分為地鐵數(shù)據(jù)、公交數(shù)據(jù)、市郊鐵路數(shù)據(jù)。其中地鐵數(shù)據(jù)包括：線路起止站點、線路里程、線路運營時間、線路站點名稱、線路站點位置、線路站點出入口名稱、線路站點出入口位置、站點首末班車輛抵站時間、站點內(nèi)部設施、站內(nèi)平面圖、票制票價信息、站間運行時長等。公交數(shù)據(jù)包括：線路起止站點、線路里程、線路運營時間、線路站點名稱、線路站點位置、票制票價信息等。公共交通工具運營信息包括首末班運營時間、票制、票價線路站點等信息。輸入模塊13，用于用戶輸入出發(fā)地和目的地，設定時間信息。處理器模塊14，用于接收轉發(fā)各模塊間的信息，以及根據(jù)出發(fā)地和目的地，或定位模塊所獲取的當前位置信息，基于地圖數(shù)據(jù)和公共交通工具運營信息進行離線的乘車路線規(guī)劃。輸入/輸出端口15，用于通過通信信道向服務器端上傳出發(fā)地和目的地，以及時間信息；從服務器端接收路線規(guī)劃結果。顯示模塊16，用于將得到的路線規(guī)劃結果輸出顯示。在服務器端建立地圖數(shù)據(jù)庫21(該數(shù)據(jù)庫存儲的數(shù)據(jù)內(nèi)容與存儲模塊存儲的數(shù)據(jù)內(nèi)容相同)、公共交通工具運營數(shù)據(jù)庫22、以及實時路況數(shù)據(jù)庫23，公共交通工具運營數(shù)據(jù)庫如圖2所示，包括：實時數(shù)據(jù)庫，組織建立線路運營數(shù)據(jù)表，保存一特定時段內(nèi)獲取的線路車輛抵達各站點實時上傳的抵站時間信息。隨著時間變化，實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不斷存儲，當超過該特定時段時，將超出該時段的數(shù)據(jù)存入到歷史數(shù)據(jù)庫中。實時數(shù)據(jù)庫用于在進行路線規(guī)劃時，獲取線路車輛抵站時間信息。歷史數(shù)據(jù)庫，用于存儲歷史時段線路運營數(shù)據(jù)表，記錄線路車輛在歷史時間段抵站時間，實時接收實時數(shù)據(jù)庫釋放的數(shù)據(jù)，更新歷史數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。歷史數(shù)據(jù)庫中存儲一特定時期內(nèi)數(shù)據(jù)，超過該時期數(shù)據(jù)予以刪除。實時路況數(shù)據(jù)庫與公共交通工具運營數(shù)據(jù)庫組織架構相同，包括：實時數(shù)據(jù)庫，保存一特定時段內(nèi)獲取的路段實時路況數(shù)據(jù)，隨著時間變化，實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不斷存儲，當超過特定時間段時，將超出該時段的數(shù)據(jù)存入到歷史數(shù)據(jù)庫中。歷史數(shù)據(jù)庫，用于存儲歷史時段實時路況數(shù)據(jù)，實時接收實時數(shù)據(jù)庫釋放的數(shù)據(jù)，更新歷史數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。歷史數(shù)據(jù)庫中存儲一特定時期內(nèi)實時路況數(shù)據(jù)，超過該時期數(shù)據(jù)予以刪除。路線規(guī)劃模塊24，用于根據(jù)上傳的出發(fā)地和目的地以及時間信息，基于地圖數(shù)據(jù)和公共交通工具運營信息，以及實時路況，進行路線規(guī)劃，獲得路線規(guī)劃結果并下發(fā)?；谝陨舷到y(tǒng)，本實施例提供了一種結合實時路況及公共交通運營信息的路線規(guī)劃方法，如圖3所示，包括以下步驟：步驟301、確定出發(fā)地和目的地，設置時間信息。用戶在客戶端上設定欲進行路線規(guī)劃的出發(fā)地和目的地，和/或，出發(fā)時間或抵達時間。本實施例提供了多種出發(fā)地和目的地設定方式：出發(fā)地提供了手動輸入及五種快捷方式：直接設定出發(fā)地為我的當前位置、在地圖上選取、在收藏夾選取、在地鐵站點中選取、公交站點選取，系統(tǒng)默認出發(fā)地設定為我的當前位置；目的地提供了手動輸入及四種快捷方式：在地圖上選取、收藏夾選取、地鐵站點選取、公交站點選取。其中，我的當前位置依據(jù)定位模塊獲得的用戶當前的位置信息確定；在地圖上選取是通過用戶在地圖界面點選的位置的坐標信息確定；在收藏夾選擇是用戶日常收藏在收藏夾中的信息點，用戶可調(diào)用收藏夾實現(xiàn)快速選取信息點；在地鐵站點選取是依據(jù)地鐵線路提供站點查找選擇；在公交站點選取是依據(jù)公交線路、站點查找選擇。為了給用戶提供更加合理的路線規(guī)劃方式及出行用時參考，本實施例還提供路線規(guī)劃的時間設置功能，用戶可以設置出發(fā)時間或抵達時間，本實施例根據(jù)出發(fā)時間或抵達時間提供智能的路線規(guī)劃。通過用戶設置出發(fā)時間，本實施例提供在該時間點出發(fā)的路線規(guī)劃；通過設置抵達時間，提供在該時間點抵達目的地的路線規(guī)劃。默認情況下，以系統(tǒng)當前時間為出發(fā)時間，從而提供以當前時間為出發(fā)時間的路線規(guī)劃結果。步驟302、將用戶設定的出發(fā)地和目的地，和/或，出發(fā)時間或抵達時間，通過通信信道上傳至服務器端。如客戶端未與通信信道相連通，且客戶端有預先存儲的離線地圖數(shù)據(jù)，且客戶所輸入的出發(fā)地與目的地在離線地圖數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，則在客戶端上進行離線的路線規(guī)劃。處理器模塊根據(jù)設定的出發(fā)地和目的地，調(diào)用預存儲的地圖數(shù)據(jù)進行路線規(guī)劃。主要是依據(jù)出發(fā)地、目的地信息獲取起止點坐標信息，構建公共交通線路網(wǎng)絡拓撲關系網(wǎng)，獲取換乘路線規(guī)劃結果，包括從起點至終點可乘坐的線路、上下車站點及步行道路信息、乘車費用信息等。步驟303、服務器端接收出發(fā)地和目的地，和/或，出發(fā)時間或抵達時間，結合公共交通工具實時運營信息以及實時路況進行路線規(guī)劃。具體流程如圖4所示，包括：步驟3031、依據(jù)出發(fā)地和目的地，進行路線規(guī)劃計算，得出首次路線規(guī)劃結果。路線規(guī)劃包括依據(jù)用戶的出發(fā)地和目的地獲取起止點坐標，獲取臨近站點信息，構建公共交通線路網(wǎng)絡拓撲關系網(wǎng)，得到換乘路線規(guī)劃結果。在首次路線規(guī)劃結果中，獲取從出發(fā)地到目的地中的步行路段、各步行路段所需的步行時間代價、乘車線路、上下車站點、乘車費用等信息。從出發(fā)地到目的地可能存在多條線路，這樣會得到多個路線規(guī)劃結果，在每個規(guī)劃結果中都包含該路線經(jīng)過的需步行路段、公共交通乘車路段(包括地鐵、公交車或市郊鐵路)以及乘車的上下車站點信息。步行時間代價來自于預設置的經(jīng)驗值，根據(jù)步行的一預設平均速度和步行路段距離計算得到。步驟3032、依據(jù)出發(fā)時間以及首次路線規(guī)劃結果各條路線中的步行路段、各步行路段所需的步行時間代價、乘坐線路、上下車站點、實時路況以及公共交通工具運營信息，構建路線規(guī)劃時間代價模型、車輛抵站時間模型和最佳時間選取模型。在一條路線規(guī)劃結果中，用戶可能會換乘多次公共交通工具，其間還會步行，導致該線路會涉及若干個步行路段和若干個換乘的上/下車站點。設置Ts為車輛抵達上車站時間，是某條線路上某一車輛抵達第i個上車站點的抵站時間。則，車輛抵站時間模型為：其中，Td為該線路一車輛途經(jīng)第i個上車站點前某一站點的實時運營數(shù)據(jù)。由于在該線路上會同時運營多個車輛，在第i個上車站點前同樣可能會有多部車輛在運營，這些車輛都會在隨后的某個時間點抵達第i個上車站點，就是這些車輛抵達第i個上車站點的時間，而Td則是在用戶抵達第i個上車站點時，尚未抵達第i個上車站點的車輛抵達第i個上車站點前某個站點的時間，該時間可以通過查詢實時數(shù)據(jù)庫中該線路的實時運營數(shù)據(jù)獲取。線路實時運營數(shù)據(jù)來自于根據(jù)線路名稱、行駛方向、線路站點構建的線路運營數(shù)據(jù)表，存儲于服務器端的實時數(shù)據(jù)庫中。在實時數(shù)據(jù)庫中，存儲一特定時間段內(nèi)實時運營數(shù)據(jù)，超過該特定時間段則釋放數(shù)據(jù)到歷史數(shù)據(jù)庫中存儲。Si為路段長度，即該車輛從Td時間到時間所行駛的某一路段距離，集合S為若干個Si這樣的路段集合，S＝{S1，S2，S3，…，Si，…,Sn}，集合S就是Td時間時該車輛所處站點到第i個上車站點間的距離。Vi為依據(jù)實時路況獲取的路段Si間的實時車速，集合V＝{V1，V2，V3，…，Vi，…,Vn}，集合V中各元素為集合S中各路段元素對應的速度值。為路段Si間運營時長的歷史均值，集合T＝{T1，T2，T3，…，Ti，…,Tn}，由歷史數(shù)據(jù)庫中同一時刻值獲取。為路段集合S中各元素路段實時路況數(shù)據(jù)對應的加權因子，為集合S中各元素路段歷史數(shù)據(jù)對應的加權因子，通過加權算法使車輛抵站時間模型值更加準確。其中，由于在第i個上車站點前可能會有多部車輛在運營，在進行線路規(guī)劃時，應該將用戶抵達第i個上車站點后，最先抵達該站點的車輛作為用戶應該乘坐的車輛，也就是獲取車輛抵站的最佳時間。車輛抵站最佳時間選取模型為：其中，T0為出發(fā)時間；在第i個上車站點前，該線路上每一步行路段對應的步行時間代價為在第i個上車站點前，每一乘車路段對應一乘車時間代價為依據(jù)實時數(shù)據(jù)庫中同期車輛在該乘車站間路段運行用時得出的同期均值；TW則為第i個上車站點前，該線路每個上車站點的等車時間之和，該時間為依據(jù)用戶抵站時間和公共交通運營信息中歷史同期線路車輛抵站時間均值得出的平均候車時間。就是在用戶抵達第i個上車站點后，最先抵達該站點的車輛的抵站時間。根據(jù)抵站最佳時間，得到總體的路線規(guī)劃時間代價模型：Tz＝Tsn+Tcn+Tb(n+1)+ΔT其中，Tz為根據(jù)用戶的出發(fā)地和目的地，以及出發(fā)時間，獲得的預計抵達目的地時間；Tsn為該線路最后一個乘車路段的上車站點的抵站時間；Tcn為該線路最后一個乘車路段對應的乘車時間代價；Tb(n+1)為該線路最后一個步行路段對應的步行時間代價，ΔT為依據(jù)查詢時間的時期特征增加的一經(jīng)驗值。如在節(jié)假日前期，往往會出現(xiàn)交通流量高峰期。另外，在基于用戶設定的抵達時間進行路線規(guī)劃時，應依據(jù)抵達時間及首次路線規(guī)劃結果各條路線中的步行路段、各步行路段所需的步行時間代價、乘坐線路、上下車站點的信息，獲取路線規(guī)劃全程用時，從而得出出發(fā)時間。具體的，首先，依據(jù)抵站時間、最末端步行距離，獲取抵達最后一下車站點最晚時間T0；其次，獲取線路抵站時間，線路抵站時間應早于T0，依據(jù)這一條件在公共交通工具運營數(shù)據(jù)庫中選取樣本空間，該樣本空間內(nèi)最晚時間點早于T0。依據(jù)樣本空間內(nèi)樣本數(shù)據(jù)概率獲取樣本均值，將樣本均值作為線路車輛抵站時間。再次，依據(jù)路線規(guī)劃結果，進一步反推步行段、乘車段數(shù)據(jù)，直至得到從出發(fā)地出發(fā)時間。步驟3033、獲得路線規(guī)劃的時間代價，按照路線規(guī)劃方案及優(yōu)先次序返回路線規(guī)劃結果及各路線的時間代價。路線規(guī)劃方案包括：耗時最短、換乘最少、步行最少、乘車費用最少。當然，該路線規(guī)劃方案次序僅為一個具體實例，而非對本發(fā)明實施例應用范圍的限定。步驟304、服務器端通過通信信道將路線規(guī)劃結果下發(fā)。步驟305、接收所述路線規(guī)劃結果，向用戶輸出顯示。在路線規(guī)劃結果中，為用戶提供如下信息：起點及出發(fā)時間；起點至公共交通站點的步行距離和預計時間；乘坐公共交通工具的線路、上下車站點、預計用時及乘車費用；換乘步行距離及預計用時；出站后步行至目的地距離及預計用時；終點及預計到達時間。本實施例提供了與實時路況、公共交通實時運營信息相結合的路徑規(guī)劃方法，能夠向用戶提供基于出發(fā)/抵達時間設置的實時的路徑規(guī)劃方案，該方案與實時路況相結合，路線規(guī)劃結果更準確?？傊?，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。