基于群智的出租车智能拼车方法技术

本发明专利技术提供了一种基于群智的出租车智能拼车方法，包括如下步骤：出租车客户端收集车辆行驶数据并上传服务器；服务器为各路段保存路况信息；乘客客户端获取自身位置及目的地并上传服务器；服务器寻找拼车组合并匹配合适的用户；服务器向被匹配的一个出租车客户端及两个乘客客户端发送匹配消息；乘客确认匹配结果；乘客完成拼车过程并上报服务器。本发明专利技术采用群智技术，通过出租车司机的客户端收集车辆位置等信息，从而由服务器统计得到各个路段的交通状况，实现系统对交通实时变化的动态适应；采用的算法允许出发点目的地非互相临近的乘客之间实现拼车，从而有效扩大用户的可拼车范围，提高用户的拼车成功几率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交通及通信
，具体地，涉及一种。
技术介绍
随着现代交通运输业的飞速发展，出租车行业已经成为人们日常生活的重要组成部分。但是，传统的出租车扬招方式存在乘客很难在高峰时段的街道或偏僻街道搭乘到出租车，耗费大量等待时间的问题。为了解决该问题，目前已经提出了很多基于拼车的出租车共享系统。 经过对现有技术文献的检索发现，雅典大学的Petros Lalos等人于2009年在Computation World:Future Computing, Service Computation, Cognitive, Adaptive,Content, Patterns 上发表的 “A Framework for dynamic car and taxi pools withthe use of Positioning Systems”中提出了基于定位位置的出租车共享系统；台湾清华大学的 Po-Yu Chen 等人于 2010 年在 IEEE72nd Vehicular Technology ConferenceFall(VTC2010-Fall)上发表的 “A Fuel-Saving and Pollution-Reducing DynamicTax1-Sharing Protocol in VANETs”中提出了基于智能交通系统的出租车共享系统；波尔图大学的 Pedro M.d’ Orey 等人于 2012 年在 15th International IEEE Conference onIntelligent Transportation Systems 上发表的 “Empirical Evaluation of a Dynamicand Distributed Tax1-Sharing System”中提出了考虑出租车乘客实际距离的出租车拼车系统。 然而，大部分现有的出租车拼车系统大多具有以下缺点:拼车算法是基于出租车与乘客之间的距离的，从而无法考虑因交通拥堵造成的车辆到达时间延长的问题。一般仅允许出发点及目的地相近的乘客拼车，从而拼车机会很小。以上问题损害了拼车系统的实用性，限制了其应用范围。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种，通过使用出租车司机所持智能手机上安装的客户端，采集路况信息；乘客可以使用其智能手机向服务器发出出租车拼车申请，由服务器根据采集到的路况信息对乘客进行匹配，给出建议线路以及建议价格，从而有效缩短乘客等待时间及打车费用，同时延长出租车有效载客路程。 本专利技术是通过以下技术方案实现的。 一种，包括如下步骤: 步骤A:出租车客户端收集车辆行驶数据并上传服务器； 步骤B:服务器为各路段保存路况信息，并建立道路信息数据库； 步骤1:多个乘客客户端获取自身位置信息及目的地信息并上传服务器，服务器建立允许拼车乘客列表APL和希望拼车乘客列表WPL ； 步骤2:服务器寻找拼车组合并匹配合适的用户； 步骤3:服务器向被匹配的出租车客户端及多个乘客客户端发送匹配消息； 步骤4:多个乘客客户端确认匹配结果；若确认，则进入步骤5 ;否则拼车失败，并将拼车失败后的用户信息根据类型分配至允许拼车乘客列表APL和希望拼车乘客列表WPL，准备重新进行用户匹配； 步骤5:乘客完成拼车过程后，出租车客户端上报服务器； 所述步骤A和步骤B持续发生。 优选地，所述步骤A包括如下步骤: 步骤A.1:服务器为每一个出租车司机分配一个ID，并记录于数据库中； 步骤A.2:出租车客户端以2秒为间隔不断通过GPS获取自身定位信息； 步骤A.3:出租车客户端内存储有本地地图，在地图上，以每个路口为中心制定一圆形范围，半径为50米；当出租车客户端检测到GPS定位位置进入该范围时，将当前的GPS定位信息以及当前时间上传至服务器。 优选地,所述步骤B包括如下步骤: 步骤B.1:服务器所记录的路况信息为各个路段上的行车平均时间值，服务器建立道路信息数据库，为每个路段建立保存一个平均行车时间值的列表，同时保存该路段的长度； 步骤B.2:服务器接收到出租车客户端上传的定位数据后，检查该出租车客户端上传的前一个定位数据，根据定位位置确定该出租车经过的路段，并根据时间数据计算通过该路段所用的时间； 步骤B.3:为步骤B.2中计算得到的时间值设立一个生存时间，并保存至该路段的平均行车时间值列表；计算平均行车时间值列表中所有生存时间没有到期的时间值的平均值，保存为该路段的行车平均时间值。 优选地，所述步骤I包括如下步骤: 步骤1.1:当乘客希望使用拼车服务时，使用乘客客户端向服务器申请拼车，并上传相关数据，包括:用户当前的GPS定位位置、用户的目的地位置、用户目前是否已在出租车上；若乘客已经在车上，则同时上传出租车司机的客户端ID ； 步骤1.2:服务器收到拼车请求后，保存该乘客的信息；若该乘客已经上车，将其加入允许拼车乘客列表APL ;若该用户仍未上车，将其加入希望拼车乘客列表WPL。 优选地,所述步骤2包括如下步骤: 步骤2.1:对于允许拼车乘客列表APL以及希望拼车乘客列表WPL，服务器以一定时间间隔Ts执行以下算法: 从APL中取出一个用户A，设该用户目前的位置为PA，目的地为Da，对于该用户，遍历WPL ;UWPL中取出用户B，其位置为PB，目的地为Db，进行以下判断: 根据步骤B中建立的道路信息数据库，计算得到Pa到Pb之间的行车距离以及行车时间，分别记为Xl，txl ;计算得到Pb到DA2间的行车距离以及行车时间，分别记为x2，tx2 ;计算得到Da到Db之间的行车距离以及行车时间，分别记为x3，tx3 ;计算得到Pa到Da之间的行车距离以及行车时间，分别记为y1; tyl ;计算得到Pb到Db之间的行车距离以及行车时间，分别记为y2，ty2 ； 记路程增益为: Gd = y!+y2- (x1+x2+x3) G' d = Y1-(X^X3) 其中，Gd为行车路线为Pa Pb Da Db时的路程增益，G' d为行车路线为Pa Pb Db Da时的路程增益； 考虑行车时间的综合代价为:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于群智的出租车智能拼车方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A：出租车客户端收集车辆行驶数据并上传服务器；步骤B：服务器为各路段保存路况信息，并建立道路信息数据库；步骤1：多个乘客客户端获取自身位置信息及目的地信息并上传服务器，服务器建立允许拼车乘客列表APL和希望拼车乘客列表WPL；步骤2：服务器寻找拼车组合并匹配合适的用户；步骤3：服务器向被匹配的出租车客户端及多个乘客客户端发送匹配消息；步骤4：多个乘客客户端确认匹配结果；若确认，则进入步骤5；否则拼车失败，并将拼车失败后的用户信息根据类型分配至允许拼车乘客列表APL和希望拼车乘客列表WPL，准备重新进行用户匹配；步骤5：乘客完成拼车过程后，出租车客户端上报服务器；所述步骤A和步骤B持续发生。

【技术特征摘要】
1.一种基于群智的出租车智能拼车方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤A:出租车客户端收集车辆行驶数据并上传服务器； 步骤B:服务器为各路段保存路况信息，并建立道路信息数据库； 步骤1:多 个乘客客户端获取自身位置信息及目的地信息并上传服务器，服务器建立允许拼车乘客列表APL和希望拼车乘客列表WPL ； 步骤2:服务器寻找拼车组合并匹配合适的用户； 步骤3:服务器向被匹配的出租车客户端及多个乘客客户端发送匹配消息； 步骤4:多个乘客客户端确认匹配结果；若确认，则进入步骤5 ;否则拼车失败，并将拼车失败后的用户信息根据类型分配至允许拼车乘客列表APL和希望拼车乘客列表WPLJf备重新进行用户匹配； 步骤5:乘客完成拼车过程后，出租车客户端上报服务器； 所述步骤A和步骤B持续发生。2.根据权利要求1所述的基于群智的出租车智能拼车方法，其特征在于，所述步骤A包括如下步骤: 步骤A.1:服务器为每一个出租车司机分配一个ID，并记录于数据库中； 步骤A.2:出租车客户端以2秒为间隔不断通过GPS获取自身定位信息； 步骤A.3:出租车客户端内存储有本地地图，在地图上，以每个路口为中心制定一圆形范围，半径为50米；当出租车客户端检测到GPS定位位置进入该范围时，将当前的GPS定位信息以及当前时间上传至服务器。3.根据权利要求1所述的基于群智的出租车智能拼车方法，其特征在于，所述步骤B包括如下步骤: 步骤B.1:服务器所记录的路况信息为各个路段上的行车平均时间值，服务器建立道路信息数据库，为每个路段建立保存一个平均行车时间值的列表，同时保存该路段的长度； 步骤B.2:服务器接收到出租车客户端上传的定位数据后，检查该出租车客户端上传的前一个定位数据，根据定位位置确定该出租车经过的路段，并根据时间数据计算通过该路段所用的时间； 步骤B.3:为步骤B.2中计算得到的时间值设立一个生存时间，并保存至该路段的平均行车时间值列表；计算平均行车时间值列表中所有生存时间没有到期的时间值的平均值，保存为该路段的行车平均时间值。4.根据权利要求1所述的基于群智的出租车智能拼车方法，其特征在于，所述步骤I包括如下步骤: 步骤1.1:当乘客希望使用拼车服务时，使用乘客客户端向服务器申请拼车，并上传相关数据，包括:用户当前的GPS定位位置、用户的目的地位置、用户目前是否已在出租车上；若乘客已经在车上，则同时上传出租车司机的客户端ID ； 步骤1.2:服务器收到拼车请求后，保存该乘客的信息；若该乘客已经上车，将其加入允许拼车乘客列表APL ;若该用户仍未上车，将其加入希望拼车乘客列表WPL。5.根据权利要求1所述的基于群智的出租车智能拼车方法，其特征在于，所述步骤2包括如下步骤:步骤2.1:对于允许拼车乘客列表APL以及希望拼车乘客列表WPL，服务器以一定时间间隔Ts执行以下算法: 从APL中取出一个用户A，设该用户目前的位置为PA，目的地为Da，对于该用户，遍历WPL;从WPL中取出用户B，其位置为PB，目的地为Db，进行以下判断: 根据步骤B中建立的道路信息数据库...

【专利技术属性】
技术研发人员：于拓，张利钦，刘天元，甘小莺，田晓华，王新兵，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31