[發明專利]基于人工智能和物聯網的電動公共交通汽車運營管理方法

有效

• 申請號: 202110247891.0
• 申請日: 2021-03-06
• 公開（公告）號: CN112991736B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 羅杰輝;尹曉東
• 申請（專利權）人: 寧波公交通成科技有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/04;G08G1/123;H04L67/12
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 李萍

1.基于人工智能和物聯網的電動公共交通汽車運營管理方法，其特征在于：該基于人工智能和物聯網的電動公共交通汽車運營管理方法在具體實施過程中需要用到一種基于人工智能和物聯網的電動公共交通汽車運營管理系統，該系統包括人工輸入模塊、行駛路線數量統計模塊、區域劃分模塊、路段參數檢測模塊、載客數量統計模塊、行駛耗電量統計模塊、停靠耗電量統計模塊、數據處理與分析模塊、數據庫和顯示終端；

數據處理與分析模塊分別與人工輸入模塊、載客數量統計模塊、行駛耗電量統計模塊、停靠耗電量統計模塊、數據庫和顯示終端連接，區域劃分模塊分別與行駛路線數量統計模塊和路段參數檢測模塊連接；

所述人工輸入模塊用于輸入該區域各路線電動公共汽車標準載客量和各路線對應的停靠點數量，并將輸入的該區域各路線電動公共汽車標準載客量和各路線對應的停靠點數量發送至數據處理與分析模塊；

所述行駛路線數量統計模塊用于統計該區域對應的電動公共汽車的行駛路線的條數，并將統計的該區域電動公共交通汽車的行駛路線按照預設順序進行編號，依次標記為1，2，...i,...n，進而將該地區各行駛路線對應的電動公共汽車按其行駛的路線進行編號，依次標記為1’，2’，...i’,...n’，其中各線路電動公共汽車的編號和各路線對應的編號一一對應；

所述區域劃分模塊用于對該區域電動公共汽車對應的行駛路線進行區域劃分，進而各根據各條路線對應的起始點位置和終止點位置，將各路線按照路形特征劃分為路形路段，并將劃分的路形路段按照預設順序進行編號，依次標記為1,2，...j,...m，其中，路形特征包括上坡、平緩和下坡，將各路形路段對應的路形特征進行相互對比，從而篩選相同路形特征對應的路段編號，進而分別獲取上坡路段、下坡路段和平緩路段對應的編號，統計各路線中上坡路段的數量，將各路線對應的上坡路段按照預設順序進行編號，依次標記為1,2，...k,...h，同時統計各路線中下坡路段的數量，將各路線對應的下坡路段按照預設順序進行編號，依次標記為1,2，...u,...v，進而統計各路線中平緩路段的數量，將各路線對應的平緩路段按照預設順序進行編號，依次標記為1,2，...t,...z；

所述路段參數檢測模塊通過參數檢測設備對各路段對應的參數進行檢測，進而利用參數檢測設備中的激光測距儀對各路線對應的各上坡路段、各下坡路段和各平緩路段的長度分別進行測量，進而分別獲取各路線各上坡路段對應的長度、各路線各下坡路段對應的長度和各路線各平緩路段對應的長度，將上坡路段長度、下坡路段長度和平緩路段長度分別記為L1、L2和L3,同時通過參數檢測設備中的坡度測量儀對各路線各上坡路段和各路線各下坡路段對應的坡度將行測量，進而獲取各路線對應的上坡路段的坡度和各路線對應的下坡路段的坡度；

所述載客數量統計模塊包括若干第一數量檢測單元和若干第二數量檢測單元，其中，第一數量檢測單元用于當某路線某停靠點有乘客承載某路線電動公共交通汽車時，對該路線該停靠點對應的電動公共交通汽車載客人數進行統計，第二數量檢測單元用于檢測各路線電動公共交通汽車內的乘客在各停靠點對應的下車人數，進而根據各路線對應的停靠點數量，進而獲取各線路電動公共汽車對應的停靠點數量，進而將各線路電動公共汽車對應的停靠點按照預設順序進行編號，依次標記為1，2，...f,...g,進而獲取各線路電動公共汽車在各停靠點對應的上車人數和下車人數，將各線路電動公共汽車在各停靠點的上車人數記為q,將各路線電動公共汽車在各停靠點的下車人數記為q’,進而統計各線路電動公共汽車在各停靠點對應的載客數量，其中，各線路電動公共汽車在各停靠點對應的載客數量計算公式為R_dr表示第d條線路電動公共汽車在第r個停靠點對應的載客數量，q_dr表示第d條線路電動公共汽車在第r個停靠點對應的上車人數，q′_dr表示第d條線路電動公共汽車在第r個停靠點對應的下車人數，d表示電動公共汽車編號，d＝1’，2’，...i’,...n’,r表示停靠點編號，r＝1，2，...f,...g,將各線路電動公共汽車在各停靠點對應的載客數量發送至數據處理與分析模塊；

所述行駛耗電量統計模塊用于對各路線電動公共汽車在各路形路段行駛過程中對應的耗電量進行統計，進而分別采集各線路電動公共汽車駛入其行駛路線對應的各上坡路段、各下坡路段和各平緩路段對應的電量，同時采集各線路電動公共汽車駛出其行駛路線對應的各上坡路段、各下坡路段和各平緩路段對應的電量，進而統計各線路電動公共汽車在各上坡路段、各下坡路段和各平緩路段對應的耗電量，進而將各線路電動公共汽車在各上坡路段、各下坡路段和各平緩路段對應的耗電量發送至數據處理與分析模塊；

所述停靠耗電量統計模塊用于對各線路電動公共汽車停靠的耗電量進行統計，進而當各線路電動公共汽車在各停靠點停靠時采集當前各線路電動公共汽車對應的電量，并將該電量記為D,當各線路電動公共交通汽車在各停靠點啟動時采集當前各線路電動公共汽車對應的電量，將該電量記為D′，根據各線路電動公共交通汽車在各停靠點停靠時對應的電量和各線路電動公共交通汽車在各停靠點啟動時對應的電量，進而統計各線路電動公共汽車在各停靠點對應的停靠耗電量，其中，各線路電動公共汽車在各停靠點對應的停靠耗電量計算公式為H_dr＝D_dr-D′_dr，H_dr表示第d條線路電動公共汽車在第r個停靠點對應的停靠耗電量，D_dr表示第d條線路電動公共汽車在第r個停靠點停靠時對應的電量，D′_dr表示第d條線路電動公共汽車在第r個停靠點啟動時對應的電量，進而將各線路電動公共汽車在各停靠點對應的停靠耗電量發送至數據處理與分析模塊；

所述數據處理與分析模塊用于接收載客數量統計模塊發送的各線路電動公共汽車在各停靠點對應的載客數量，進而獲取各線路電動公共汽車在各停靠點對應的載客數量，將各線路電動公共汽車在各停靠點對應的載客數量與各線路電動公共汽車對應的標準載客數量進行對比，進而統計各線路電動公共汽車載客數量耗電影響系數；

所述數據處理與分析模塊用于接收行駛耗電量統計模塊發送的各線路電動公共汽車在各上坡路段、各下坡路段和各平緩路段對應的耗電量，進而根據各上坡路段和各下坡路段對應的長度，統計各線路電動公共汽車在各上坡路段和各下坡路段對應的單位耗電量，其中，各線路電動公共汽車在各上坡路段對應的單位耗電量的計算公式為A1_d表示第d條線路電動公共汽車在第e個上坡路段對應的單位耗電量，L1_de表示第d條線路電動公共汽車在第e個上坡路段對應的長度，B_de表示第d條線路電動公共汽車在第e個上坡路段對應的耗電量，e表示各線路電動公共汽車對應的上坡路段的編號，e＝1,2，...k,...h，其中，各線路電動公共汽車在各上坡路段對應的單位耗電量的計算公式為A2_dc表示第d條線路電動公共汽車在第c個下坡路段對應的單位耗電量，L2_dc表示第d條線路電動公共汽車在第c個下坡路段對應的長度，B′_dc表示第d條線路電動公共汽車在第c個下坡路段對應的耗電量，c表示各線路電動公共汽車下坡路段編號，c＝1,2，...u,...v，同時根據各平緩路段對應的長度，進而統計各線路電動公共汽車對應的平緩路段的總長，根據各平緩路段對應的耗電量，進而統計各線路電動公共汽車在平緩路段的總耗電量，進而統計各線路電動公共汽車在平緩路段對應的單位耗電量，其中，各線路電動公共汽車在平緩路段對應的單位耗電量計算公式為A_d表示第d條線路電動公共汽車對應的平緩路段單位耗電量，B_db表示d條線路電動公共汽車在第b個平緩路段對應的耗電量，L3_db表示d條線路電動公共汽車在第b個平緩路段對應的長度，b表示各線路電動公共汽車平緩路段編號，b＝1,2，...t,...z，進而根據各上坡路段和各下坡路段對應的坡度，從數據庫中調取各坡度對應的耗電系數，將各線路電動公共汽車各上坡路段和各下坡路段對應的單位耗電量分別與各線路電動公共汽車平緩路段對應的單位耗電量進行對比，進而統計各線路電動公共汽車上坡路段耗電影響系數和各線路電動公共汽車下坡路段耗電影響系數；

所述數據處理與分析模塊用于接收停靠耗電量統計模塊發送的各線路電動公共汽車在各停靠點對應的停靠耗電量，進而統計各線路電動公共汽車對應的總停靠耗電量，將各線路電動公共汽車對應的總停靠耗電量與各線路電動公共汽車對應的標準總停靠耗電量進行對比，進而統計各線路電動公共汽車停靠耗電影響系數；

數據處理與分析模塊根據統計的各線路電動公共汽車載客數量耗電影響系數、各線路電動公共汽車上坡路段耗電影響系數、各線路電動公共汽車下坡路段耗電影響系數和各線路電動公共汽車停靠耗電影響系數進而統計各線路電動公共汽車電量預警影響系數，并將統計的各線路電動公共汽車電量預警影響系數發送至顯示終端；

所述數據庫用于存儲各線路電動公共汽車對應的標準總停靠耗電量和各坡度對應的耗電系數；

所述顯示終端用于接收數據處理與分析模塊發送的各線路電動公共汽車電量預警影響系數，并進行實時顯示；

采用該電動公共交通汽車運營管理系統進行電動公共交通汽車運營管理的方法時，包括以下步驟：

S1、人工輸入:將該區域各路線電動公共汽車標準載客量、各路線對應的停靠點數量和各路線電動公共汽車對應的路線總長進行人工輸入；

S2、行駛路線數量統計：統計該區域對應的電動公共汽車的行駛路線數量的數量，進而將該區域對應的行駛路線和各該區域對應的電動公共汽車進行編號；

S3、區域劃分：根據各條路線對應的起始點位置和終止點位置，進而將各線路按照路形特征劃分為路形路段，并進行編號，同時統計各路線各路形對應的路段數量，并將各路線各路形對應的路段進行編號；

S4、路段參數檢測：利用參數檢測設備中的激光測距儀對各路線對應的各上坡路段、下坡路段和平緩路段對應的長度進行檢測，同時通過參數檢測設備中的坡度測量儀對各子區域各上坡路段和各子區域各下坡路段對應的坡度將行檢測，進而獲取各路線對應的各上坡路段、下坡路段和平緩路段對應的長度和各路線對應的各上坡路段、下坡路段對應的坡度；

S5、載客數量統計：通過第一數量檢測單元對各路線各停靠點對應的電動公共交通汽車載客人數進行統計，通過第二數量檢測單元對各停靠點對應的下車人數進行統計，進而獲取各路線電動公共交通汽車在各停靠點的載客量；

S6、行駛耗電量統計：分別采集各線路電動公共汽車駛入其對應的各路形路段對應的電量和駛出其對應的各路形路段對應的電量，進而統計各線路電動公共汽車在各路形路段對應的耗電量；

S7、停靠耗電量統計：當各線路電動公共交通汽車在停靠點停靠時采集當前各線路電動公共汽車對應的電量，當各線路電動公共交通汽車啟動時采集當前各線路電動公共汽車對應的電量，進而統計各線路電動公共汽車在各停靠點對應的停靠耗電量；

S8、數據處理與分析：將各線路公交在各停靠點對應的載客量、各線路電動公共汽車在各路形路段對應的耗電量和各線路電動公共汽車在各停靠點對應的停靠耗電量進行分析，統計各線路電動公共汽車停靠耗電影響系數、各線路電動公共汽車載客數量耗電影響系數、各線路電動公共汽車上坡路段耗電影響系數和各線路電動公共汽車下坡路段耗電影響系數，進而統計各線路電動公共汽車電量預警影響系數；

所述各線路電動公共汽車載客數量耗電影響系數計算公式為Z_d表示d條線路電動公共汽車對應的載客數量耗電影響系數，R_d標準表示d條線路電動公共汽車對應的標準載客數量，g表示各線路電動公共汽車對應的停靠點數量；

所述各線路電動公共汽車上坡路段耗電影響系數計算公式為,其中P_d表示d條線路電動公共汽車對應的上坡路段耗電影響系數，λ_de表示第d條線路電動公共汽車在第e個上坡路段坡度對應的耗電系數,h表示各線路電動公共汽車對應的上坡路段數量；

所述各線路電動公共汽車下坡路段耗電影響系數計算公式為其中X_d表示d條線路電動公共汽車對應的下坡路段耗電影響系數，γ_dc表示第d條線路電動公共汽車在第c個下坡路段坡度對應的耗電量系數,v表示各線路電動公共汽車對應的下坡路段數量；

所述各線路電動公共汽車停靠耗電影響系數計算公式為H_d′表示第d條線路電動公共汽車對應的停靠耗電影響系數，H_d標準表示第d條線路電動公共汽車對應的標準停靠總耗電量；

所述各線路電動公共汽車電量預警影響系數計算公式為Y_d表示d條線路電動公共汽車對應的電量預警影響系數；

S9、數據顯示：將統計的各線路電動公共汽車電量預警影響系數進行實時顯示。

2.根據權利要求1所述的基于人工智能和物聯網的電動公共交通汽車運營管理方法，其特征在于：所述第一數量檢測單元和第二數量檢測單元分別為第一紅外光電傳感器和第二紅外光電傳感器，第一紅外光電傳感器安裝在電動公共交通汽車上車位置，第二紅外光電傳感器安裝在電動公共交通汽車下車位置。