基于蓝牙感知的公交车辆到站时间预测方法研究

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1、第2期（总第178期）No.2(SerialNo.178)2015年4月CHINAMUNICIPALENGINEERINGApr.2015DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2015.02.001基于蓝牙感知的公交车辆到站时间预测方法研究王庆纲［上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海200092］摘要：采用基于蓝牙的智能感知技术，实现对公交车辆运行状态信息的自动采集，并对公交车辆到站时间预测方法进行专项研究。通过算例证明该方法具有较高的预测精度，为动态车辆调度、运行质量评估、乘客交通信息

2、服务等提供有力的支撑。关键词：智能交通；到站时间预测；蓝牙感知；公交车辆；模糊计算中图分类号：U491.14文献标志码：A文章编号：1004-4655（2015）02-0001-03公交车辆到站时间预测是实现城市公共交通智管理中心能化管理的一项重要内容，为动态车辆调度、运行质量评估、乘客信息服务等提供信息支撑。目前，车载智能公交车辆到站时间预测大多是GPS定位数据；而蓝牙感知装置T蓝牙感知装置识别卡2T1实际上，GPS车载终端易由于城市中高楼大厦的遮挡而丢失信号，造成数据空挡或数据延误，影响预测结果的准确性。车站N+

3、1站间区段车站N因此，通过在各公交站点布设基于蓝牙技术的图1基于蓝牙的智能感知系统结构图智能感知装置，实时准确地采集所有公共车辆的车辆按照预设的公交线路依次经过公交站点时，站到站数据，对下一班公交车辆到站时间进行准确预点蓝牙感知装置将自动搜索配备智能识别卡的公交测，向乘客提供公共交通信息服务，提高公共交通车辆。如果发现公交车辆，则自动记录当前时间并部门的管理能力。读取智能识别卡中存储的车辆属性信息，所有信息1基于蓝牙的智能感知系统通过通信网络实时上传到管理中心，管理人员可实智能感知是构成物联网系统的基本部分，是获现对

4、所有公交车辆运行状态的实时监视、智能分析取海量有效信息的主要途径。基于蓝牙的智能感知和动态调度。技术是以蓝牙短程通信技术为基础，自动感知被监2公交车辆运行状态要素分析测区域内的多个标志物体，将采集到的基础信息按通过对公交车辆运行过程分析，描述其运行状照一定格式和标准传递到上层应用系统，以满足信态的要素，主要包括公交站点、公交线路、公交车息的传输、存储、处理和应用等要求。辆、公交班次等（见图2）。蓝牙的智能感知系统通常由站点蓝牙感知装BTPT置、车载智能识别卡、通信网络及管理中心等主要TSASC部分组成（见图1）。车辆

5、BN0+1如图1所示，在各公交站点布设蓝牙感知装置，班次BL0车辆BN0D同时在每辆公交车上安装车载智能识别卡。当公交AS0SASA+1SCSC+1SD起点站中间站终点站收稿日期：2014-07-16图2公交车辆运行状态要素示意图作者简介：王庆纲（1978—），男，高级工程师，工学硕士，主要从事智能交通、综合交通信息服务工作。其中，在特定的公交线路（从起点站SO到终1王庆纲：基于蓝牙感知的公交车辆到站时间预测方法研究2015年第2期点站SD）上，SA、SA+1、SC、SC+1等为该公交线录分配一个权重系数为λijk，

6、用以表征该记录对预路上的各公交站点编号，DA为公交站点SA与SA+1测结果的影响程度，见式（3）和式（4）。之间的公交区段；在某个公交班次BL0上，BN0、（3）BN0+1为相邻运行的公交车辆编号；所有公交车辆　　　　　　（4）以班次为单位，按照预设的排班计划在起点与终点3.2　预测方法研究之间循环往复运行。基于前述要素分析和假设条件，将公交车辆到3　公交车辆到站时间预测方法研究站时间预测的过程描述如下。3.1　假设条件1）步骤1：根据蓝牙感知装置采集的公交车影响公交车辆到站时间的因素众多，如果全部辆运行状态数据，计

7、算出相邻公交站点间公交车辆予以考虑，模型将非常复杂，为了便于研究并能体行程时间记录矩阵Yijk。现问题本质，做一些合理的假设是非常必要的。2）步骤2：从Yijk中提取出需预测的公交站点1）假设所有公交车辆是相同的，即不考虑公交车辆自身性能差异对行程时间的影响。SA与SC之间的所有有效行程时间记录，并分配权2）假设公交车辆在公交线路上运行不存在折重系数λijk，通常越接近当前时间T0的有效行程时间记录所分配的权重系数值越大。在本研究中，返现象，沿不同方向行驶应视为不同的公交线路，[1]采用了模糊计算方法为权重系数进行赋

8、值。如双向运行的同一公交线路应划分为上行和下行2条公交线路。首先，A是从Yijk中提取出的由公交站点SA与SC之间的所有有效行程时间记录构成的集合，见3）假设所有公交车辆按照预设的排班计划依式（5）。次运行，在行驶过程中不存在超车运行或车辆故障的情况。（5）然后，将模糊矩阵B定义，见式（6）。4）在当前时间T0，公交车辆BN0运行于相邻公交站点