互聯(lián)網(wǎng)+智能公共自行車交通管理系統(tǒng)及預約調度方法
【專利說明】互聯(lián)網(wǎng)+智能公共自行車交通管理系統(tǒng)及預約調度方法
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及一種互聯(lián)網(wǎng)+智能公共自行車交通管理系統(tǒng)及預約調度方法，應用于公共自行車交通行業(yè)。
[0003]
【背景技術】
[0004]公共自行車交通系統(tǒng)(Public Bicycle System,PBS)是公司或組織在大型居住區(qū)、商業(yè)中心、交通樞紐、旅游景點等客流集聚地設置公共自行車租借站，隨時為不同人群提供適于騎行的公共自行車，并根據(jù)使用時間的長短征收一定額度費用，以該服務系統(tǒng)和配套的自行車路網(wǎng)為載體，提供公共自行車出行服務的城市交通系統(tǒng)。
[0005]公共自行車作為一種“低碳減排”的綠色交通工具，在全國乃至世界范圍內受到越來越多的推崇，被視為解決大城市交通問題的重要手段之一。各大城市提出“軌道+公交+慢行”的交通綜合體，通過引入公共自行車實現(xiàn)慢行，為市民提供“最后一公里”的接駁。
[0006]現(xiàn)有的公共自行車交通系統(tǒng)，主要包括普通自行車、服務器、用戶卡和各網(wǎng)點的大型支撐設備。各網(wǎng)點中的大型支撐設備包括:帶刷卡功能的自行車鎖柱、與服務器通信和管理鎖柱的管理設備。網(wǎng)點的支撐設備是公共自行車的核心，可這套支撐設備卻恰恰施工復雜、費用昂貴，導致網(wǎng)點固定、不靈活，不能根據(jù)用戶的需求自行調配自行車。固定網(wǎng)點的布設不合理，常常導致用戶借車后無粧可還車，或無車可借，很多城市投入多達幾億的資金，卻由于布點不合理、車輛偷盜、借車不還、車輛損壞、維修不及時等諸多管理問題沒有得到解決而告終。
[0007]申請公布號為CN104157080A的中國專利公開了一種自行車共享系統(tǒng)及其借還車方法，公布號為CN105205711 A的中國專利公開了一種基于云服務平臺的自行車互聯(lián)互借系統(tǒng)及借還車方法。兩個專利都提出在自行車上加裝智能鎖具，通過與用戶智能終端App交互，實現(xiàn)自動開關鎖?？梢越鉀Q車輛不需要固定粧點借還的問題，實現(xiàn)車輛的靈活租借。但是兩種方法只是提及了通過移動終端連接智能鎖具實現(xiàn)借還，卻未對自行車交通系統(tǒng)中最重要的問題:車輛調度和車輛防盜、維修管理提出解決方法。相關的智能鎖具在申請公布號為CN105133966 A中提及一種能實現(xiàn)遠程控制、智能報警和GPS定位的自行車鎖。但是自行車鎖如果被惡意破壞或丟失，則公共自行車就變成普通自行車，其公共自行車的共享與服務交通意義就失去了。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有技術存在的缺陷和不足，提出一種互聯(lián)網(wǎng)+智能公共自行車的交通管理系統(tǒng)，以及通過本平臺實現(xiàn)預約調度和管理的方法。
[0009]本發(fā)明所述互聯(lián)網(wǎng)+智能公共自行車交通管理系統(tǒng)包括自行車智能控制模塊的構建，以及與智能控制模塊相適應的電控鎖、用戶智能終端app和服務器；
本發(fā)明所述互聯(lián)網(wǎng)+智能公共自行車交通管理系統(tǒng)包括:
(I)所述智能控制模塊安裝于自行車體內，每輛自行車具有唯一二維碼，該智能控制模塊包括充電電池、太陽能電板、腳踏驅動發(fā)電傳感器、電源串聯(lián)升壓、降壓模塊、主控電路板、GSM模塊或wif i模塊、GPS模塊、震動傳感器、蜂鳴報警器、繼電器；
所述主控電路板連接上述所有的獨立模塊，并通過外部太陽能或腳踏驅動發(fā)電獲得電源后，根據(jù)各模塊的不同電壓需求進行升降壓轉換，GPS模塊接收定位信息，GSM或wifi模塊發(fā)送接收信息，震動傳感器感應震動，蜂鳴報警器負責報警，繼電器驅動電控鎖；
為了支持智能控制模塊，使用太陽能電板充電或腳踏板驅動充電，發(fā)電儲存于充電電池內，并根據(jù)各種升降壓模塊滿足不同模塊間的電力需求；
GPS模塊置于自行車內，在開鎖、關鎖、服務器發(fā)出定位請求以及閉鎖狀態(tài)發(fā)生震動時(偷盜)，實現(xiàn)定位，并通過GSM或wifi模塊發(fā)回給服務器；即使發(fā)生偷盜行為，由于智能模塊置于自行車內，仍然能將被偷車輛的位置告訴服務器，便于追回車輛；
震動傳感器和蜂鳴報警器，能在發(fā)生震動或遭到破壞時，發(fā)出蜂鳴報警，并通過GSM或wif i模塊發(fā)送報警信息給服務器；
GSM或wifi模塊能接收服務器發(fā)送的指令喚醒主控模塊，按照服務器的指令要求發(fā)回當前的車輛位置信息或其他相關信息。
[0010](2)智能自行車內部通過繼電器實現(xiàn)與外部電控鎖的驅動連接，在主控電路板中留下引腳線或引申外部接口，連接外部具有固定輸入電流的普通電控鎖，內部通過接收指令驅動電控鎖通電開鎖，斷電閉鎖;電控鎖安裝在車上或停放點，靈活多用。
[0011](3)在自行車智能控制模塊和服務器端，設計加密的、針對不同車輛、不同時間的指令匹配算法，只要服務器發(fā)送開關鎖指令，智能自行車能判斷是否匹配，以自動完成開鎖或關鎖；
(4)用戶智能終端app通過掃描自行車二維碼，發(fā)送借還車請求給服務器，由服務器發(fā)送指令控制車輛的智能模塊驅動電控鎖;無需用戶接收指令再和車輛交互，提高用戶體驗；
用戶智能終端app具有地圖導航和定位功能，能標記當前位置附近的可借車輛，還能查詢特定范圍內的可借車輛，并能實施導航，將用戶從當前位置導航至選定的車輛處；
用戶智能終端app提供在線反饋，可實時提交用車意見、車輛維修報告，便于服務器收集統(tǒng)一處理；
(5)服務器負責與智能控制模塊的數(shù)據(jù)交互，接收智能自行車的定位和報警信息，發(fā)送車輛開關鎖指令；同時，服務器也負責與用戶智能終端app的數(shù)據(jù)交互，接收用戶的借還車請求、預定請求和用車報告以及車輛報修。
[0012]服務器具有實時的數(shù)據(jù)監(jiān)視功能，包括當前時間下的可借車輛數(shù)及位置信息、當前借車的用戶信息、當前的預定信息、待維修的自行車信息等。
[0013]服務器具有歷史數(shù)據(jù)分析與挖掘功能，為自行車交通管理系統(tǒng)實施調度提供決策。
[0014]服務器為每一位用戶建立信用檔案，依據(jù)使用情況和信息反饋情況，給予信用積分獎勵，根據(jù)不同的信用積分建立不同的信用等級，賦予用戶不同的使用和預約權限。
[0015]本發(fā)明所述的通過互聯(lián)網(wǎng)+智能公共自行車交通管理系統(tǒng)實現(xiàn)預約調度方法包括下列步驟:
(I)預約方法:通過用戶智能終端實現(xiàn)預約用車，具體包括時域車輛短時預約、地域提前預定預約、車輛連續(xù)預約；車輛的預約不僅可以增強用戶體驗，還能為車輛調度提供依據(jù)，根據(jù)用戶需求調度車輛。
[0016]所述的時域車輛短時預約模式為:用戶查看當前各地域內的可借車輛，鎖定某輛車進行預定，預定成功后，車輛保留半個小時。
[0017]所述的地域提前預定預約模式為:用戶要提前至少8個小時，預定某些地域的車輛，車輛的預定以地理位置為預定，不會鎖定特定的車輛，由服務器端為用戶分配預定成功的車輛，并設置在一定時間范圍內開啟借車。
[0018]所述的車輛連續(xù)預約模式為:某個用戶在某個時間段內要連續(xù)使用某輛車，當有往返要求，或連續(xù)多個地方往返時，設置車輛連續(xù)使用預約，以免使用一次后被其它人借走。
[0019]( 2)調度方法:包括用戶自動優(yōu)化迭代、曲線差對比調度、高峰時域模型調度: 所述的用戶自動優(yōu)化迭代模式為:基于智能自行車的不固定粧點模式，用戶會根據(jù)需要停放在簡易停放點，停放點由于裝置簡單成本低廉，可以以300米為半徑(基本的設置原理)，結合各大型商場、人口聚集地或交通換乘站為點鋪開。而自行車的數(shù)量和位置，會因為智能化和自動化，根據(jù)用戶的需求，由用戶自動迭代，通過自動迭代優(yōu)化的方式完成。不再需要根據(jù)地理位置、人口數(shù)、各項估計的調整系數(shù)來重新布設。自動迭代的優(yōu)化方法完全顛覆傳統(tǒng)的人工測量和預測方法，特別在流量具有反復往復中具有極大的適應性。
[0020]所述的曲線差對比調度:根據(jù)用戶的預定數(shù)據(jù)和車輛的借還車位置數(shù)據(jù)，生成具體地域具體時間的車輛分布和需求曲線，直接根據(jù)曲線差完成調度任務，將閑置車輛調度到有需求的位置，并根據(jù)市場運行情況，決定是否要增加車輛、更好的管理車輛，方便精準。本方法可以彌補自動迭代方法中用戶流向單一的問題。
[0021]所述的高峰時域模型調度:為了滿足上下班高峰或節(jié)日高峰，根據(jù)高峰時間建立時域模型，結合現(xiàn)行的運行數(shù)據(jù)，進行車輛數(shù)量的調度，滿足特殊的需求。
[0022](3)車輛維修與防盜管理:服務器接收用戶反饋的用車數(shù)據(jù)和維修報告，生成維修需求，并查詢需要維修的車輛位置，及時快捷的進行維修。
[0023]車輛發(fā)出被盜報警后，如果車輛在閉鎖狀態(tài)下，位置在不停變動，說明車輛已經(jīng)被盜，可根據(jù)車輛位置，追回車輛。由于智能模塊置于車體內，如果車體被破壞，盜賊偷去也無法用車，可大大減少被盜風險。
[0024]本發(fā)明的有益效果:與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢:
(I)智能控制模塊置于自行車車體內，電控鎖可以加裝在車上，也可以加裝在停車點，靈活多變。停車點的電控鎖不再需要高成本、復雜施工，只要與智能模塊進行連接，即可實現(xiàn)開關鎖的驅動。加裝于車上的電控鎖，如果發(fā)生故障，服務器仍然能夠馬上獲得自行車信息進行電控鎖更換，自行車不會過多依賴易被破壞的鎖具。
[0025](2)服務器端可以實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)(包括用戶的基本信息、用戶的借車情況)、自行車數(shù)據(jù)(包括自行車設備數(shù)據(jù)、自行車借還次數(shù)、自行車定位數(shù)據(jù)、自行車維修數(shù)據(jù)、自行車報警數(shù)據(jù))和用戶預約用車數(shù)據(jù)的基礎數(shù)據(jù)庫建立以及實時數(shù)據(jù)監(jiān)視和歷史數(shù)據(jù)分析的雙向數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)的支撐能