基于GPS出租车调度系统

1、2022-5-61 基于GPS/GIS的出租车调度系统 控制工程案例分析学院：信息科学与工程学院年级专业：控制工程1504 学生姓名：孙秋莲 刘晓明指导教师：王艳红 2022-5-62内容提要总结总结关键模块介绍关键模块介绍系统简介系统简介课题背景与国内外动态课题背景与国内外动态2022-5-63课题背景与国内外动态课题背景与国内外动态课题背景课题背景 随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对交通随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对交通运输有了更高的要求。运输有了更高的要求。 出租车出行方便、快捷、安全、舒适等特点，成为城出租车出行方便、快捷、安全、舒适等特点，成为城市交通运输体系的重

2、要组成部分。市交通运输体系的重要组成部分。 目前大多数出租车都可以提供目前大多数出租车都可以提供24小时服务，乘客搭乘小时服务，乘客搭乘出租车的方式主要是扬招式。出租车的方式主要是扬招式。 随着出租车投放数量的增加，这种粗放式的管理模式，随着出租车投放数量的增加，这种粗放式的管理模式，使出租车运营效率呈下降趋势。使出租车运营效率呈下降趋势。 课题背景与国内外动态课题背景与国内外动态o 国外动态国外动态o 国外对车辆调度监控系统的研究较早，国外对车辆调度监控系统的研究较早，9090年代年代中后期就已经有许多比较成熟的产品投放到市中后期就已经有许多比较成熟的产品投放到市场。场。o 在美国，电话预约

3、和站点候客的出租车运营方在美国，电话预约和站点候客的出租车运营方式占式占98%,“98%,“路抛式路抛式”仅占仅占2%2%；o 在伦敦、巴黎、新加坡等发达国家城市，除非在伦敦、巴黎、新加坡等发达国家城市，除非电话预约，或者在指定的停靠地点，否则很少电话预约，或者在指定的停靠地点，否则很少能见到乘客在街头打车。能见到乘客在街头打车。课题背景与国内外动态课题背景与国内外动态o 国内研究动态国内研究动态o 在我国的大多数城市，仍然以乘客街头叫车为主在我国的大多数城市，仍然以乘客街头叫车为主o 虽然部分城市已经实现了出租车安装虽然部分城市已经实现了出租车安装GPSGPS设备和设备和实时记录出租车位置信

4、息，但是并没有很好地利实时记录出租车位置信息，但是并没有很好地利用这些用这些GPSGPS位置信息为出租车调度服务，导致很位置信息为出租车调度服务，导致很多出租车多出租车GPSGPS系统成为摆设。为了进一步提高我系统成为摆设。为了进一步提高我国的出租车调度系统的运行效率和提高国的出租车调度系统的运行效率和提高GPSGPS系统系统的实用性，很有必要研究一种结合的实用性，很有必要研究一种结合GPS/GISGPS/GIS技术技术的快速高效出租车调度系统。的快速高效出租车调度系统。系统设计系统设计o 本系统包括三个部分本系统包括三个部分: 出租车调度终端出租车调度终端 通信平台通信平台 调度中心调度中心

5、系统设计系统设计1.1.调度终端：用于实现与调度平台的通信和调度终端：用于实现与调度平台的通信和现场智能控制；现场智能控制；2.2.通信平台：提供准确、高效的信息传输功通信平台：提供准确、高效的信息传输功能；能； 通信平台包括通信平台包括M2MM2M通信模块、短信平台和通信模块、短信平台和呼叫中心三个模块。呼叫中心三个模块。3.3.调度中心：实现出租车快速调度以及基于调度中心：实现出租车快速调度以及基于GISGIS的车辆实时监控功能。的车辆实时监控功能。系统关键模块介绍系统关键模块介绍o 叫车方式叫车方式o 国内外现有的出租车调度系统的叫车方式主要国内外现有的出租车调度系统的叫车方式主要分为两

6、种类型：分为两种类型：o 乘客打电话报告自己的位置，调度员或话务员乘客打电话报告自己的位置，调度员或话务员在在GISGIS地图上标注乘客位置地图上标注乘客位置o 乘客触发出租车站点应招按钮叫车乘客触发出租车站点应招按钮叫车 系统关键模块介绍系统关键模块介绍o 叫车方式叫车方式o 本系统原有方式的基础上增加和改进了叫车方式：本系统原有方式的基础上增加和改进了叫车方式：（1 1）在调度终端上增加一个报告乘客位置按钮）在调度终端上增加一个报告乘客位置按钮（2 2）固定电话注册）固定电话注册（3 3）短信叫车）短信叫车o 这三种叫车方式，调度中心端无需调度人员干预，这三种叫车方式，调度中心端无需调度人

7、员干预，自动调度自动调度 系统关键模块介绍系统关键模块介绍o 基于网格的调度算法基于网格的调度算法o 现有的出租车调度中心大多设计为人工服务模式，这种方现有的出租车调度中心大多设计为人工服务模式，这种方式人工成本较高，且服务质量难以提高。式人工成本较高，且服务质量难以提高。o 本系统放弃人工服务方式，采用系统自动调度方式。本系统放弃人工服务方式，采用系统自动调度方式。o 本调度服务程序采用基于网格的出租车调度算法该算法具本调度服务程序采用基于网格的出租车调度算法该算法具体过程如下：体过程如下：系统关键模块介绍系统关键模块介绍o 基于网格的调度算法基于网格的调度算法（1 1）划分城市网格划分城市

8、网格 在在GIS地图上根据城市大小，用适当的矩形框把城市地图上根据城市大小，用适当的矩形框把城市覆盖，获取矩形框对角线的经纬度信息：左上角经覆盖，获取矩形框对角线的经纬度信息：左上角经纬度值为纬度值为（a，b）、）、右下角经纬度值为右下角经纬度值为（c，d）；）；结合城市出租车数量确定网格数结合城市出租车数量确定网格数（MN）。）。系统关键模块介绍系统关键模块介绍o 系统关键模块介绍系统关键模块介绍o 基于网格的调度算法基于网格的调度算法（3 3）网格信息维护网格信息维护 通过划分城市经纬度数组确定网格数组通过划分城市经纬度数组确定网格数组CityGridMNCityGridMN，网格数据结构

9、包括网格经纬，网格数据结构包括网格经纬度等基本信息，同时每个网格动态维护两个链度等基本信息，同时每个网格动态维护两个链表：网格空车链表和网格乘客链表。表：网格空车链表和网格乘客链表。系统关键模块介绍系统关键模块介绍o基于网格的调度算法基于网格的调度算法o A.A.网格空车链表初始化。网格空车链表初始化。o 将当前系统中的所有空载出租车根据所处位置，将当前系统中的所有空载出租车根据所处位置，通过二分法计算出租车所属网格，加载到对应通过二分法计算出租车所属网格，加载到对应网格空车链表中，网格空车链表需要根据出租网格空车链表中，网格空车链表需要根据出租车终端上报的状态信息实时调整。车终端上报的状态信

10、息实时调整。 系统关键模块介绍系统关键模块介绍o 基于网格的调度算法基于网格的调度算法o B.B.网格空车链表动态维护网格空车链表动态维护出租车链表维护流程图出租车链表维护流程图系统关键模块介绍系统关键模块介绍o 基于网格的调度算法基于网格的调度算法o C.C.网格乘客链表初始化和动态维护。网格乘客链表初始化和动态维护。o 将当前系统中所有未调度的乘客根据所处位将当前系统中所有未调度的乘客根据所处位置，通过二分法计算乘客所属网格，加载到置，通过二分法计算乘客所属网格，加载到对应网格乘客链表中，遵循对应网格乘客链表中，遵循“先请求先服务先请求先服务”原则原则o 乘客请求被调度后，将该节点从乘客链

11、表中乘客请求被调度后，将该节点从乘客链表中删除删除系统关键模块介绍系统关键模块介绍o 基于网格的调度算法基于网格的调度算法（4 4）乘客请求调度。乘客请求调度。 通过第（通过第（3）步将出租车和乘客按照网格分组，单个）步将出租车和乘客按照网格分组，单个网格中如果网格乘客链表不为空，从链表选择一个乘网格中如果网格乘客链表不为空，从链表选择一个乘客，同时判断该网格中空车链表是否为空，如果不为客，同时判断该网格中空车链表是否为空，如果不为空，从该链表中选择一个空车去满足该乘客请求；如空，从该链表中选择一个空车去满足该乘客请求；如果该网格中空车链表为空，选择相邻网格中空车链表果该网格中空车链表为空，选择相邻网格中空车链表中的空车来满足乘客请求，直到搜索到空车为止。搜中的空车来满足乘客请求，直到搜索到空车为止。搜索到空载出租车后把乘客索到空载出租车后把乘客GPSGPS位置和乘客具体文字描位置和乘客具体文字描述位置发送给出租车终端，发送成功后，将乘客从网述位置发送给出租车终端，发送成功后，将乘客从网格乘客链表中删除，同时将对应的空车从网格空车链格乘客链表中删除，同时将对应的空车从网格空车链表中删除。至此，调度过程完成。表中删除。至此，调度过程完成。o 该系统改进了现有出租车调度终端叫车方式，该系统改进了现有出租车