基于GPS的新型出租車(chē)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言

　　在大多數(shù)國(guó)家，出租車(chē)都是一種十分普遍和便捷的交通工具。多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家建設(shè)了完善的出租車(chē)調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了出租車(chē)高效運(yùn)營(yíng)，如美國(guó)，電話預(yù)約和站點(diǎn)候客的出租車(chē)運(yùn)營(yíng)方式占98％，“路拋式”僅占2％；在倫敦、巴黎、新加坡等發(fā)達(dá)國(guó)家城市，除非電話預(yù)約，或者在指定的停靠地點(diǎn)，否則很少能看到乘客在街頭打車(chē)，這大大提高了公共交通資源的運(yùn)行效率。但是在我國(guó)的大多數(shù)城市，仍然以乘客街頭叫車(chē)為主，雖然部分城市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了出租車(chē)安裝GPS設(shè)備和實(shí)時(shí)記錄出租車(chē)位置信息，但是并沒(méi)有很好地利用這些GPS位置信息為出租車(chē)調(diào)度服務(wù)，導(dǎo)致很多出租車(chē)GPS系統(tǒng)成為擺設(shè)。為了進(jìn)一步提高我國(guó)的出租車(chē)調(diào)度系統(tǒng)的運(yùn)行效率和提高GPS系統(tǒng)的實(shí)用性，很有必要研究一種結(jié)合GPS/GIS技術(shù)的快速高效出租車(chē)調(diào)度系統(tǒng)。

　　本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種新型的出租車(chē)調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)改進(jìn)當(dāng)前調(diào)度系統(tǒng)的叫車(chē)方式，并提出基于網(wǎng)格的出租車(chē)調(diào)度算法，該算法結(jié)合通信平臺(tái)上傳的出租車(chē)GPS位置信息和GIS系統(tǒng)網(wǎng)格信息把出租車(chē)分組，實(shí)現(xiàn)小組內(nèi)及小組間出租車(chē)高效協(xié)作和調(diào)度，很大程度上提高了出租車(chē)的調(diào)度效率。

　　1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)包括三個(gè)部分：出租車(chē)調(diào)度終端、通信平臺(tái)和調(diào)度中心。調(diào)度終端是基于三星S3C2440硬件平臺(tái)和WINCE操作系統(tǒng)的智能嵌入式設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了與調(diào)度平臺(tái)的通信和現(xiàn)場(chǎng)智能控制；調(diào)度終端實(shí)現(xiàn)GPS數(shù)據(jù)的采集、上報(bào)和調(diào)度信息的顯示；通信平臺(tái)提供準(zhǔn)確、高效的信息傳輸功能；調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)出租車(chē)快速調(diào)度以及基于GIS的車(chē)輛實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。

　　1.1 出租車(chē)調(diào)度終端設(shè)計(jì)

　　出租車(chē)調(diào)度終端在硬件上包括兩部分：基于三星S3C2440的系統(tǒng)板和基于VK3224的設(shè)備擴(kuò)展板。系統(tǒng)板和擴(kuò)展板之間通過(guò)SPI接口進(jìn)行通信。系統(tǒng)板包括：

　　S3C2440 ARM9核心處理器、存儲(chǔ)器FLASH、SDRAM、電源管理器件、RS232、I/O口空載標(biāo)識(shí)燈接口及上報(bào)乘客信息按鈕等。接口板包括：VK3224、GPS模塊、GPRS模塊和RS232等。此調(diào)度終端在設(shè)計(jì)上增加了一個(gè)出租車(chē)司機(jī)上報(bào)乘客位置的按鈕，其作用是行駛在馬路上的每個(gè)出租車(chē)司機(jī)都可以上報(bào)在路上發(fā)現(xiàn)的乘客位置信息，系統(tǒng)收到信息就會(huì)調(diào)度最近的空載出租車(chē)前來(lái)服務(wù)。

　　終端的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　出租車(chē)調(diào)度終端在軟件設(shè)計(jì)上采用透明通道提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸層。透明通道是通過(guò)GPRS上面封裝TCP/IP協(xié)議和服務(wù)器進(jìn)行通信，當(dāng)主站控制終端上某個(gè)串口設(shè)備的時(shí)候，將主站發(fā)送的數(shù)據(jù)包中加載串口數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包傳輸?shù)搅私K端后，終端將這些串口數(shù)據(jù)直接發(fā)送給對(duì)應(yīng)的串口設(shè)備，當(dāng)串口設(shè)備返回?cái)?shù)據(jù)后，系統(tǒng)將這些數(shù)據(jù)加載在TCP/IP數(shù)據(jù)包上，通過(guò)GPRS發(fā)送到主站，在主站應(yīng)用層看來(lái)和直接操作串口沒(méi)有區(qū)別。調(diào)度終端和服務(wù)器之間GPS位置信息上傳，上報(bào)乘客信息，調(diào)度指令下發(fā)等都是通過(guò)透明通道完成的。調(diào)度終端軟件設(shè)計(jì)圖如圖2所示。