專利名稱：基于智能交易系統(tǒng)的出租車智能運(yùn)輸服務(wù)設(shè)施的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種以智能交易系統(tǒng)[專利號(hào)申請(qǐng)?zhí)?00610024480. O]為平 臺(tái)的出租車智能運(yùn)輸服務(wù)設(shè)施市場(chǎng)的構(gòu)造方法，尤指涉及一種利用抗原抗體自平 衡反應(yīng)原理來(lái)最經(jīng)濟(jì)分配出租車資源的一種出租車智能導(dǎo)航方法，屬于交通工程 和交易系統(tǒng)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，由于供求雙方信息極不對(duì)稱，出租車運(yùn)輸市場(chǎng)面臨司機(jī)搜尋乘客的成 本過(guò)高的難題。在城市繁忙時(shí)段，還面臨著乘客候車時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、出租車不能有效 調(diào)度等難題。在城郊和農(nóng)村，因行程較遠(yuǎn)，乘客對(duì)價(jià)格敏感，需要討價(jià)還價(jià)和組 合搭車來(lái)降低車費(fèi)，但卻面臨著交易方式單一的難題。
雖然GPS己在部分出租車上應(yīng)用，但目前的解決方案一一如出租車呼叫平臺(tái) ——只能小規(guī)模范圍內(nèi)解決解決該問(wèn)題。當(dāng)城市中大部分乘客通過(guò)短信、電話或 其他終端傳遞叫車需求信息時(shí)，則該平臺(tái)無(wú)法滿足。智能交易系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)[專利號(hào) 申請(qǐng)?zhí)?00610024480. 0]技術(shù)雖為大規(guī)模交易提供了可能，其供求關(guān)系約束下的 交易解決方案也能解決出租車運(yùn)輸服務(wù)中交易方式單一的難題，但出租車運(yùn)輸服 務(wù)市場(chǎng)中除受供求關(guān)系約束外，更側(cè)重的是位置關(guān)系約束——如在城區(qū)白天出行 期，出租車只有臨近乘客代理指定區(qū)域，雙方智能主體在虛擬空間中達(dá)成的交易 才有被執(zhí)行的可能
總之，由于當(dāng)前出租車司機(jī)之間以及司機(jī)和乘客之間缺乏有效的協(xié)調(diào)溝通的 渠道機(jī)制，出租車運(yùn)輸市場(chǎng)還面臨著不能經(jīng)濟(jì)地分布出租車資源以最大程度地滿 足乘客及時(shí)搭乘等難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種出租車智能運(yùn)輸服務(wù)設(shè)施，該設(shè)施通過(guò)大規(guī)模分布式計(jì)算 服務(wù)，使城市出租車運(yùn)輸服務(wù)納入自動(dòng)化體系或農(nóng)村半自動(dòng)化體系——包括空車 的智能調(diào)度、路徑規(guī)劃的自動(dòng)生成和交易的自動(dòng)達(dá)成等。在規(guī)模上能夠滿足諸如 上海、北京特大型城市每分鐘上千輛出租車叫車請(qǐng)求，在功能上能夠解決搜尋成 本過(guò)高和交易方式單一等難題。尤其是其利用抗原抗體自平衡反應(yīng)機(jī)理構(gòu)造的智 能調(diào)度系統(tǒng)，能最經(jīng)濟(jì)地分配出租車資源來(lái)滿足乘客及時(shí)搭乘的需求。該設(shè)施中 的參考路徑生成系統(tǒng)還能為城市中其他車輛提供導(dǎo)航服務(wù)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是
出租車智能運(yùn)輸服務(wù)設(shè)施是以智能交易系統(tǒng)為平臺(tái)進(jìn)行構(gòu)造的。它由路網(wǎng)系 統(tǒng)、運(yùn)輸服務(wù)智能交易系統(tǒng)、交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)和智能調(diào)度系統(tǒng)構(gòu)成。路網(wǎng)系統(tǒng)為設(shè) 施中的其余3個(gè)系統(tǒng)提供路網(wǎng)服務(wù)，運(yùn)輸服務(wù)智能交易系統(tǒng)為乘客和出租車司機(jī) 提供自動(dòng)交易服務(wù)，交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)為載客出租車提供自適應(yīng)參考路徑服務(wù)，智能 調(diào)度系統(tǒng)以擴(kuò)展元胞自動(dòng)機(jī)進(jìn)行架構(gòu)，其基本組成單位是元胞，主要為空閑出租 車提供智能調(diào)度導(dǎo)航服務(wù)。這4個(gè)系統(tǒng)彼此相互協(xié)作運(yùn)輸服務(wù)智能交易系統(tǒng)為 路網(wǎng)系統(tǒng)提供乘客上車地點(diǎn)實(shí)時(shí)屬性數(shù)據(jù)，路網(wǎng)系統(tǒng)為運(yùn)輸服務(wù)智能交易系統(tǒng)提供位置服務(wù)，包括乘客上車點(diǎn)索引服務(wù)和基于位置的訪問(wèn)控制服務(wù)；交通預(yù)測(cè)系 統(tǒng)為路網(wǎng)系統(tǒng)提供路徑單位預(yù)測(cè)通行時(shí)間和出租車預(yù)測(cè)到達(dá)時(shí)間屬性數(shù)據(jù)，路網(wǎng) 系統(tǒng)為交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)中的自適應(yīng)參考路徑生成提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；路網(wǎng)系統(tǒng)相當(dāng)于智 能調(diào)度系統(tǒng)中的元胞的胞外環(huán)境，其主要為元胞對(duì)象提供各交叉口路段出租車的 的冗余數(shù)據(jù)和缺口數(shù)據(jù)。參見圖3。
路網(wǎng)系統(tǒng)
路網(wǎng)系統(tǒng)由準(zhǔn)對(duì)等平臺(tái)層和準(zhǔn)對(duì)等路網(wǎng)服務(wù)層構(gòu)成。
準(zhǔn)對(duì)等平臺(tái)層提供準(zhǔn)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。相比對(duì)等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)通過(guò)動(dòng)態(tài)派發(fā)自協(xié)調(diào) 信息來(lái)分配資源，使對(duì)等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中的各結(jié)點(diǎn)在邏輯和性能上均成為整體，準(zhǔn)對(duì) 等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)僅通過(guò)靜態(tài)配置自協(xié)調(diào)信息來(lái)分配資源，使網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點(diǎn)只在邏輯上 成為整體。
準(zhǔn)對(duì)等平臺(tái)層由部署在各主機(jī)結(jié)點(diǎn)(以下可簡(jiǎn)稱結(jié)點(diǎn))中的準(zhǔn)對(duì)等模塊構(gòu)成， 各準(zhǔn)對(duì)等模塊中的對(duì)等平臺(tái)管理器通過(guò)相互調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。對(duì)等平 臺(tái)管理器是遠(yuǎn)程對(duì)象，其遠(yuǎn)程引用可為其它結(jié)點(diǎn)獲得，它包括對(duì)等遠(yuǎn)程對(duì)象調(diào)用 管理器和區(qū)域分配圖。對(duì)等遠(yuǎn)程對(duì)象調(diào)用管理器負(fù)責(zé)獲得其它結(jié)點(diǎn)上的對(duì)等平臺(tái) 管理器的遠(yuǎn)程引用。區(qū)域分配圖為靜態(tài)自協(xié)調(diào)信息，含相鄰行政區(qū)域的區(qū)域路網(wǎng) ID和結(jié)點(diǎn)編號(hào)，可用來(lái)定位準(zhǔn)對(duì)等路網(wǎng)服務(wù)層上的區(qū)域路網(wǎng)資源。參見圖4。
準(zhǔn)對(duì)等路網(wǎng)服務(wù)層是路網(wǎng)服務(wù)的提供界面。它由基于準(zhǔn)對(duì)等平臺(tái)層的各個(gè)區(qū) 域路網(wǎng)模塊構(gòu)成。區(qū)域路網(wǎng)模塊里的區(qū)域路網(wǎng)由道路交叉口單元格組成。道路交 叉口單元格包括交叉口路段、交叉口路段鄰接表和交叉口路段逆鄰接表和交叉口 內(nèi)路段路徑表。交叉口路段包括時(shí)間分區(qū)管理器。參見圖5和圖6。
區(qū)域路網(wǎng)模塊各要素說(shuō)明
區(qū)域路網(wǎng)是區(qū)域位置屬性信息存取服務(wù)的門面對(duì)象，也是外界訪問(wèn)的入口
點(diǎn)；
道路交叉口單元格是道路交叉口的物理映射。在為智能調(diào)度系統(tǒng)中的元胞對(duì) 象服務(wù)時(shí)，道路交叉口單元格相當(dāng)于元胞的胞壁(即類似于細(xì)胞的細(xì)胞壁)，是 元胞的本地環(huán)境對(duì)象，主要起到元胞與外部環(huán)境或其它元胞進(jìn)行信息交換窗口的 作用。它負(fù)責(zé)接收元胞發(fā)出的單元格刷新指令，它也能獲得元胞中線程信箱的引 用。
交叉口路段是對(duì)道路交叉口單元格劃分的地理空間的進(jìn)一步細(xì)分，任何交叉 口路段均隸屬于某個(gè)道路交叉口單元格(以下簡(jiǎn)稱交叉口)且交叉口路段之間不
得有地理空間的重疊。交叉口路段有物理屬性和管制屬性物理屬性指交叉口路 段范圍的劃分，交叉口路段范圍被約束在本交叉口到相鄰交叉口之間，默認(rèn)為從 隸屬的道路交叉口單元格出發(fā)到離其相鄰交叉口單元格一半距離的路段；管制屬 性指左側(cè)路段屬性、右側(cè)路段屬性、單行線屬性、高架屬性等，管制屬性可省略。 交叉口路段由四元組(交叉口ID，相鄰交叉口ID，范圍，管制標(biāo)識(shí))表示，其中 交叉口 ID為其所隸屬的道路交叉口單元格編碼，相鄰交叉口 ID為其通往的相鄰道 路交叉口單元格編碼，管制標(biāo)識(shí)根據(jù)路段的管制信息設(shè)置，范圍和管制標(biāo)識(shí)可省 略。
交叉口路段是位置屬性數(shù)據(jù)的索引和檢索的基本單位，任一地理位置P均對(duì)
應(yīng)于某一交叉口路段c，地理位置與交叉口路段的對(duì)應(yīng)關(guān)系是以塊狀區(qū)域-如居民
小區(qū)-為媒介實(shí)現(xiàn)的。具體步驟為對(duì)任一地理位置P，確定該地理位置所處的塊 狀區(qū)域B;在塊狀區(qū)域B的所有出入口位置中找到距地理位置P最近的那個(gè)出入口位置E;確定出入口位置E所處的交叉口路段C。本發(fā)明中，乘客叫車點(diǎn)位置屬性 信息和出租車位置屬性信息均通過(guò)交叉口路段進(jìn)行索引，索引是通過(guò)在相應(yīng)交叉 口路段登記乘客要約ID和出租車ID來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
交叉口路段鄰接表是交叉口鄰接表的擴(kuò)展形式，兩者存在映射關(guān)系。交叉口 鄰接表反映的是從該交叉口出發(fā)到相鄰交叉口的路徑信息，交叉口路段鄰接表反 映的是從該交叉口任一交叉口路段出發(fā)到相鄰交叉口與本交叉口的對(duì)接路段的 路徑信息。相鄰交叉口與本交叉口的對(duì)接路段(以下簡(jiǎn)稱相鄰交叉口對(duì)接路段) 是指這樣一個(gè)交叉口路段，它隸屬于相鄰交叉口且其與本交叉口通行距離最近， 它是唯一的。
交叉口路段鄰接表由本地交叉口、本地交叉口路段、相鄰交叉口、相鄰交叉 口對(duì)接路段、交叉口間路徑單位和路徑單位屬性信息等字段組成。交叉口間路徑 單位指交叉口路段到相鄰交叉口對(duì)接路段的路徑。路徑單位屬性信息包括路徑單 位距離、路徑單位預(yù)測(cè)通行時(shí)間、路徑通行成本函數(shù)F和路徑單位預(yù)測(cè)通行成本。 路徑單位預(yù)測(cè)通行成本二F (路徑單位預(yù)測(cè)通行時(shí)間，路徑單位距離)。路徑單位 預(yù)測(cè)通行時(shí)間是由交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)提供的。交叉口路段逆鄰接表是交叉口逆鄰接表 的擴(kuò)展形式，它反映的是從相鄰交叉口對(duì)接路段到本交叉口的路徑信息，其結(jié)構(gòu) 類同于交叉口路段鄰接表。
交叉口內(nèi)路段路徑表反映的是從交叉口內(nèi)某一交叉口路段出發(fā)至隸屬于同 一交叉口的其他交叉口路段的路徑信息。它由交叉口內(nèi)源交叉口路段、交叉口內(nèi) 目標(biāo)交叉口路段、交叉口內(nèi)路徑單位和路徑單位屬性信息等字段組成。交叉口內(nèi) 路徑單位指交叉口路段到交叉口內(nèi)其他交叉口路段的路徑。
交叉口間路徑單位和交叉口內(nèi)路徑單位以下統(tǒng)稱路徑單位。
時(shí)間分區(qū)管理器把交叉口路段中跟時(shí)間相關(guān)的屬性信息劃分成單位時(shí)間分 區(qū)來(lái)管理，這些時(shí)間相關(guān)信息主要是乘客要約ID、已抵達(dá)或?qū)⒌诌_(dá)該交叉口路段 的出租車主體ID及出租車狀態(tài)信息。出租車狀態(tài)信息有'乘客位置尋覓請(qǐng)求''前 往乘客上車點(diǎn)'和'載客'等。時(shí)間分區(qū)管理器通過(guò)接收來(lái)自道路交叉口單元格 轉(zhuǎn)發(fā)的刷新指令來(lái)定時(shí)刷新，刷新步驟為
1. 鎖定時(shí)間分區(qū)管理器；
2. 把第1單位時(shí)間分區(qū)合并到第0單位時(shí)間分區(qū)；
3. 把剩余的單位時(shí)間分區(qū)前移1單位，即第2單位時(shí)間分區(qū)前移作為第1 單位時(shí)間分區(qū)，…第N單位時(shí)間分區(qū)前移作為第N-l單位時(shí)間分區(qū)；
4. 分割前移后的第N-1單位時(shí)間分區(qū)，即把乘車時(shí)間和叫車點(diǎn)到達(dá)時(shí)間不隸 屬于第N-1單位時(shí)間分區(qū)的要約ID和出租車ID等信息，分割到第N單位時(shí)間分區(qū)；
5. 對(duì)時(shí)間分區(qū)管理器解鎖。
運(yùn)輸服務(wù)智能交易系統(tǒng)
運(yùn)輸服務(wù)智能交易系統(tǒng)為乘客代理軟件主體和出租車軟件主體提供自動(dòng)交 易服務(wù)，它由基于位置增強(qiáng)型的智能交易系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)構(gòu)成，各位置增強(qiáng)型智能交易 系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)間通過(guò)交換中心來(lái)相互訪問(wèn)。參見圖1和圖2。
位置增強(qiáng)型智能交易系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)的構(gòu)造如下
位置增強(qiáng)型智能交易系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)的原型來(lái)自于智能交易系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)[專利號(hào)申請(qǐng)
號(hào)200610024480. 0]。智能交易系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)由對(duì)等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)層、對(duì)等市場(chǎng)設(shè)施服務(wù) 層和交易主體活動(dòng)層構(gòu)成。本發(fā)明中的位置增強(qiáng)型智能交易系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)將在智能交 易系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)的對(duì)等市場(chǎng)設(shè)施服務(wù)層上引進(jìn)位置服務(wù)。位置服務(wù)包括乘客上車點(diǎn)索引服務(wù)和基于位置的訪問(wèn)控制服務(wù)前者指乘客 要約ID均按交叉口路段進(jìn)行索引，它是通過(guò)BulletinManager對(duì)象對(duì)路網(wǎng)系統(tǒng)的 調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)的，參見圖ll;后者指出租車主體在一定約束條件下通過(guò)定位交叉口 路段來(lái)獲得乘客要約ID，它是通過(guò)Session對(duì)象對(duì)路網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)用實(shí)現(xiàn)的，參見 圖13。
Session對(duì)象中有場(chǎng)景約束表和位置表，場(chǎng)景約束表中有要約瀏覽場(chǎng)景和要 約協(xié)商場(chǎng)景。要約瀏覽場(chǎng)景下再細(xì)分為城市白天場(chǎng)景和農(nóng)村場(chǎng)景在城市白天場(chǎng) 景下，出租車軟件主體只能瀏覽到本地乘客要約信息，在默認(rèn)方式下，本地乘客
要約信息指出租車當(dāng)前所處的交叉口路段范圍內(nèi)或距當(dāng)前位置下一個(gè)路徑單位 的交叉口路段范圍內(nèi)的乘客要約信息；在農(nóng)村場(chǎng)景下，出租車軟件主體可不受當(dāng) 前位置約束任意瀏覽各交叉口路段內(nèi)的乘客要約信息。要約達(dá)成方式場(chǎng)景下也再 細(xì)分為城市場(chǎng)景和農(nóng)村場(chǎng)景在城市場(chǎng)景下，要約達(dá)成按投標(biāo)方式進(jìn)行，投標(biāo)規(guī) 則為誰(shuí)先投標(biāo)誰(shuí)先達(dá)成要約，該方式可避免不必要的競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)乘客要約中上車點(diǎn) 位置相互重疊，不易區(qū)分時(shí)，也可采用上^^達(dá)成要約方式；在農(nóng)村場(chǎng)景下，要約 達(dá)成按協(xié)商方式進(jìn)行，該方式可對(duì)價(jià)格進(jìn)行充分地磋商。
在位置增強(qiáng)型智能交易系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)中，常駐有乘客代理軟件主體和出租車軟件 主體，其中乘客代理軟件主體扮演招標(biāo)角色，配備招標(biāo)能力模塊，出租車軟件主 體扮演投標(biāo)角色，配備投標(biāo)能力模塊。乘客代理軟件主體還配有客戶管理能力模 塊和外圍通信模塊，前者負(fù)責(zé)安排乘客招標(biāo)事件，后者通過(guò)前置機(jī)或直接收發(fā)乘 客通過(guò)手機(jī)等工具發(fā)出的叫車信息。出租車軟件主體還配有導(dǎo)航能力模塊，該能 力模塊主要為出租車提供導(dǎo)航服務(wù)(包括乘客位置尋覓導(dǎo)航服務(wù)和自適應(yīng)參考路 徑導(dǎo)航服務(wù))和路網(wǎng)系統(tǒng)中路徑單位屬性信息的更新服務(wù)，參見圖IO。
交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)
交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)主要對(duì)路網(wǎng)系統(tǒng)中的路徑單位通行時(shí)間和出租車到達(dá)時(shí)間進(jìn) 行預(yù)測(cè)，在該過(guò)程中，同時(shí)向出租車提供自適應(yīng)參考路徑服務(wù)?？紤]到城市載客 出租車的數(shù)量可以基本覆蓋每條道路，而且載客出租車受利潤(rùn)驅(qū)動(dòng)，通常以盡可 能快的速度移動(dòng)。本發(fā)明中，路徑單位通行時(shí)間的預(yù)測(cè)將以載客出租車提供的實(shí) 時(shí)信息為基礎(chǔ)。
路徑單位通行時(shí)間的預(yù)測(cè)是通過(guò)預(yù)測(cè)點(diǎn)被動(dòng)監(jiān)控法實(shí)現(xiàn)的，該方法的主要思 路是把路徑單位作為預(yù)測(cè)點(diǎn)，再用統(tǒng)計(jì)方法算出該預(yù)測(cè)點(diǎn)各時(shí)段通行時(shí)間的穩(wěn)態(tài) 值，然后把該穩(wěn)態(tài)值作為預(yù)測(cè)點(diǎn)的預(yù)測(cè)值；當(dāng)預(yù)測(cè)點(diǎn)隨機(jī)監(jiān)控事件——載客出租 車進(jìn)入下一交叉口路段——發(fā)生時(shí)，若發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)點(diǎn)的預(yù)測(cè)值和實(shí)際值不符，則以 實(shí)際值作為新的預(yù)測(cè)值；當(dāng)在監(jiān)控時(shí)間周期內(nèi)未發(fā)生隨機(jī)監(jiān)控事件時(shí)，則預(yù)測(cè)值 回歸穩(wěn)態(tài)值。
出租車到達(dá)時(shí)間的預(yù)測(cè)是通過(guò)預(yù)測(cè)點(diǎn)自適應(yīng)監(jiān)控法實(shí)現(xiàn)的，該方法的主要 過(guò)程(該過(guò)程中向出租車提供的服務(wù)稱自適應(yīng)參考路徑服務(wù))如下根據(jù)出租車 的當(dāng)前位置和目的地給出參考路徑，參考路徑含各路徑單位的預(yù)測(cè)通行時(shí)間。當(dāng) 出租車行駛中發(fā)生某路徑單位實(shí)際通行時(shí)間與預(yù)測(cè)通行時(shí)間不符時(shí)，則交通預(yù)測(cè) 系統(tǒng)將根據(jù)實(shí)際通行時(shí)間調(diào)整到達(dá)時(shí)間；當(dāng)發(fā)生出租車實(shí)際行駛位置偏離參考路 徑時(shí)，則交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)將根據(jù)新位置重新給出參考路徑并重新預(yù)測(cè)到達(dá)時(shí)間。參 見圖7。
交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)由出租車端的GPS裝置、出租車軟件主體中的導(dǎo)航能力模塊 和參考路徑生成系統(tǒng)構(gòu)成。出租車端的GPS裝置負(fù)責(zé)計(jì)算路徑單位的實(shí)際通行時(shí)間。當(dāng)發(fā)現(xiàn)路徑單位實(shí) 際通行時(shí)間與預(yù)測(cè)通行時(shí)間不符時(shí)，則向出租車主體發(fā)送路徑單位通行時(shí)間更新 報(bào)文；當(dāng)發(fā)現(xiàn)行駛位置偏離參考路徑時(shí)，則向出租車主體發(fā)送請(qǐng)求更新參考路徑 報(bào)文。
出租車軟件主體中的導(dǎo)航能力模塊負(fù)責(zé)記錄出租車通過(guò)的各路徑單位，當(dāng)接 收到路徑單位通行時(shí)間更新報(bào)文時(shí)，則更新交叉口路段鄰接表、交叉口路段逆鄰 接表和交叉口內(nèi)路段路徑表中路徑單位預(yù)測(cè)通行時(shí)間字段；當(dāng)接收到請(qǐng)求更新參 考路徑報(bào)文時(shí)，則向參考路徑生成系統(tǒng)請(qǐng)求新的參考路徑，然后轉(zhuǎn)發(fā)給出租車端 的GPS裝置，同時(shí)根據(jù)預(yù)測(cè)到達(dá)時(shí)間更新出租車ID在時(shí)間分區(qū)管理器中的索引。 參見圖10。
參考路徑生成系統(tǒng)由基于準(zhǔn)對(duì)等路網(wǎng)服務(wù)層的各個(gè)區(qū)域參考路徑生成模塊 構(gòu)成。區(qū)域參考路徑生成模塊內(nèi)有區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)最低通行成本路徑查詢庫(kù)和區(qū)域間 邊界交叉口最低通行成本路徑查詢庫(kù)，兩庫(kù)均定時(shí)刷新來(lái)反映交叉口間的實(shí)時(shí)移 動(dòng)成本，交叉口與交叉口之間的最低通行成本通過(guò)經(jīng)典最短路徑算法獲得。當(dāng)收 到跨區(qū)域査詢請(qǐng)求時(shí)，區(qū)域參考路徑生成模塊通過(guò)準(zhǔn)對(duì)等路網(wǎng)服務(wù)先查區(qū)域分配 圖獲得始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)所可能歷經(jīng)的最低通行成本路徑區(qū)域，然后以始點(diǎn)、所可能 歷經(jīng)的路徑區(qū)域的邊界交叉口、目標(biāo)點(diǎn)為遍歷集合，按經(jīng)典最短路徑算法求源點(diǎn) 到目標(biāo)點(diǎn)通行成本最低的路徑。參見圖8和圖9。
智能調(diào)度系統(tǒng)
抗原抗體自平衡反應(yīng)現(xiàn)象的啟示
城市中上萬(wàn)輛出租車的導(dǎo)航調(diào)度問(wèn)題是復(fù)雜的自平衡反應(yīng)問(wèn)題，考察抗原侵 入生物體后發(fā)生的自平衡反應(yīng)現(xiàn)象，可發(fā)現(xiàn)最佳匹配的抗原抗體先結(jié)合反應(yīng)，接 著是次佳匹配的抗原抗體，…，反應(yīng)沿著匹配梯度力的方向進(jìn)行，有如波的傳導(dǎo)， 直至抗原抗體的匹配結(jié)合力接近零，反應(yīng)終止。作對(duì)比分析，可發(fā)現(xiàn)這種自平衡 反應(yīng)機(jī)理可用來(lái)實(shí)現(xiàn)城市中上萬(wàn)輛出租車的最優(yōu)導(dǎo)航。 智能調(diào)度系統(tǒng)的架構(gòu)
智能調(diào)度系統(tǒng)由基于準(zhǔn)對(duì)等路網(wǎng)服務(wù)層的各個(gè)區(qū)域智能調(diào)度模塊構(gòu)成?？?慮到元胞自動(dòng)機(jī)具有自適應(yīng)特性，是模擬自平衡反應(yīng)現(xiàn)象的常用模型。本發(fā)明中 的區(qū)域智能調(diào)度模塊以擴(kuò)展元胞自動(dòng)機(jī)模型為原型進(jìn)行架構(gòu)。所謂擴(kuò)展，指擴(kuò)展 元胞自動(dòng)機(jī)擴(kuò)展了以下約束條件模型中的元胞空間不是規(guī)則的網(wǎng)格，而是準(zhǔn)對(duì) 等路網(wǎng)服務(wù)層，元胞的下一個(gè)狀態(tài)不由鄰近元胞狀態(tài)決定，而由整個(gè)元胞空間狀 態(tài)決定。
本發(fā)明中，擴(kuò)展元胞自動(dòng)機(jī)中的元胞為道路交叉口元胞，元胞單元格為道路 交叉口單元格，元胞空間為準(zhǔn)對(duì)等路網(wǎng)服務(wù)層。道路交叉口元胞是自平衡反應(yīng)的 基本管理單位，含有路段抗原和路段抗體。道路交叉口元胞和道路交叉口單元格 相互作用道路交叉口元胞可向道路交叉口單元格發(fā)出單元格刷新指令，要求道 路交叉口單元格對(duì)其下屬的時(shí)間分區(qū)管理器進(jìn)行刷新；道路交叉口單元格可向道 路交叉口元胞索要其內(nèi)部的抗體線程信箱引用和抗原線程信箱引用。參見圖5。
路段抗原反映的是交叉口路段中出租車當(dāng)前的缺口值和未來(lái)的缺口值，路段 抗體反映的是交叉口路段中出租車當(dāng)前的冗余值。路段抗原是分段時(shí)間函數(shù)，考 慮到未來(lái)的不可確定性，保守起見，該分段時(shí)間函數(shù)按離當(dāng)前時(shí)刻越遠(yuǎn)，缺口預(yù)
警值越低原則設(shè)置，默認(rèn)公式為gapj =(l-i/U)D。公式中的g即,表示出租車在第i單位時(shí)間分區(qū)的缺口值；i表示第i單位時(shí)間分區(qū)的整數(shù)標(biāo)識(shí)為i，當(dāng)前時(shí)間分區(qū) 的整數(shù)標(biāo)識(shí)為0; U表示劃分的單位時(shí)間分區(qū)個(gè)數(shù)；D表示乘客乘車要約數(shù)和抵達(dá) 出租車數(shù)的差值，當(dāng)1=0時(shí)，D為第O單位時(shí)間分區(qū)中乘車要約數(shù)與狀態(tài)為 <乘客 位置尋覓請(qǐng)求'的出租車數(shù)的差值。當(dāng)gap,為正值時(shí)，則表示該交叉口路段的第 i單位時(shí)間分區(qū)存在抗原，當(dāng)gap。為負(fù)值時(shí)，則表示該交叉口路段存在路段抗體。 考慮到乘客乘車時(shí)間和出租車抵達(dá)時(shí)間均按單位時(shí)間分區(qū)進(jìn)行管理，為管理方 便，路段抗原可按上述默認(rèn)公式再細(xì)分為時(shí)間分區(qū)抗原。除當(dāng)前時(shí)間分區(qū)外的每 個(gè)時(shí)間分區(qū)抗原都存在時(shí)間成本，函數(shù)表示為cost(i)， i是第i單位時(shí)間分區(qū)的 整數(shù)標(biāo)識(shí)。
路段抗體和路段抗原可看作依附于胞膜表面，可直接或間接通過(guò)附屬裝置作 用于胞外環(huán)境。具體如下路段抗體可直接訪問(wèn)本地道路交叉口單元格中的時(shí)間 分區(qū)管理器對(duì)象來(lái)獲得初始化所需數(shù)據(jù)——交叉口路段出租車當(dāng)前冗余值；路段 抗原可通過(guò)其內(nèi)部的時(shí)間抗原管理器來(lái)間接訪問(wèn)本地道路交叉口單元格中的時(shí) 間分區(qū)管理器對(duì)象，獲得時(shí)間分區(qū)抗原初始化所需數(shù)據(jù)；路段抗體可通過(guò)路段抗 體遍歷器間接訪問(wèn)交叉口路段鄰接表來(lái)獲得下一個(gè)最低成本的時(shí)間分區(qū)抗原；時(shí) 間分區(qū)抗原可通過(guò)時(shí)間分區(qū)抗原遍歷器間接訪問(wèn)交叉口路段逆鄰接表來(lái)獲得下 一個(gè)最低成本的路段抗體；
路段抗體到時(shí)間分區(qū)抗原的成本記為Ag—cost (p。, p —,) ， Ag—cost (p。， p^)按 如下公式計(jì)算Ag一cost (p0, pn—i) =MAX ( Ag—traval—predict—cost (p0, pn—i)， antigen—time—cost (waiting_time) ); Ag—traval_predict—cost (p0, p —0 = I] (i=0， n-l)Ag—traval_unit—predict—cost (i)。上述公式中，p。為路段抗體所處 的交叉口路—段；為時(shí)間分g:抗原所處的交叉口路段；Ag—traval— predict—cost (p。， p -,)為從p。到p『,預(yù)測(cè)需耗費(fèi)的通行成本(可簡(jiǎn)稱時(shí)間分區(qū)抗J^ 預(yù)測(cè)通行成本)；antigen—time—cost (time_to_wait)為時(shí)間分區(qū)抗原的時(shí)間等候 成本，即司機(jī)等待將來(lái)日f(shuō)刻上車的顧客所ig費(fèi)的時(shí)間成本；Ag—traval—imit_ predictjost(i)為第i個(gè)路徑單位預(yù)測(cè)通行成本，該值可從交叉口路段鄰i妾表f 査得，第i個(gè)路徑單位表示從P。到Pw共n個(gè)路徑單位中的第i個(gè)。
時(shí)間分區(qū)抗原到路段抗體的成本(可簡(jiǎn)稱路段抗體成本)記為 Ab—cost(p。，pH)， p。為時(shí)間分區(qū)抗原所處的交叉口路段；p^為路段抗體所處的交 叉口路段；Ab—cost (po， p —》=E (i=0, n-l)Ab_traval_unit—predict—cost (i)。 Ab_traval—unit— predict—cost (i)的值可從交叉口i段逆鄰接表中金得。
路段抗體遍^器的功能是為本路段抗體尋下個(gè)最匹配的時(shí)間分區(qū)抗原，即以 本交叉口路段為出發(fā)點(diǎn)，尋下個(gè)成本最低的時(shí)間分區(qū)抗原。它由最低通行成本路 徑遍歷器、先前遍歷形成的時(shí)間成本大于預(yù)測(cè)通行成本的時(shí)間抗原集aQ和先前遍 歷形成的時(shí)間抗原集T組成，參見圖17。最低通行成本路徑遍歷器按經(jīng)典最短路 徑算法設(shè)計(jì)。具體遍歷過(guò)程參見圖18。時(shí)間分區(qū)抗原遍歷器的功能是為本時(shí)間分 區(qū)抗原尋找下個(gè)最匹配(最低成本)的路段抗體，參見圖19。
在本發(fā)明所述的擴(kuò)展元胞自動(dòng)機(jī)中，每個(gè)元胞都擁有3個(gè)宿主線程，分別是 交叉口元胞線程、抗原線程、和抗體線程。上述3個(gè)宿主線程均擁有自己的信箱， 分別是交叉口元胞線程信箱、抗體線程信箱和抗原線程信箱。信箱既是宿主線 程睡眠的地方也是宿主線程接收其他線程指令的地方。
擴(kuò)展元胞自動(dòng)機(jī)的交互規(guī)則為自平衡反應(yīng)機(jī)制，該機(jī)制通過(guò)定時(shí)產(chǎn)生反應(yīng)波 的方法來(lái)使路段抗原和路段抗體按最佳匹配進(jìn)行反應(yīng)。所謂反應(yīng)，指路段抗體跟路段抗原結(jié)合的過(guò)程，也即出租車前往叫車路段填補(bǔ)該路段出租車缺口的過(guò)程。 所謂反應(yīng)波，指反應(yīng)信號(hào)同時(shí)傳達(dá)到所有路段抗體和路段抗原，路段抗體和路段 抗原接收到反應(yīng)信號(hào)后，按最佳匹配規(guī)則依次結(jié)合反應(yīng)，其過(guò)程猶如波的傳遞
智能調(diào)度中心的反應(yīng)波生成源由區(qū)域反應(yīng)波生成源組成，區(qū)域反應(yīng)波生成源 中登記所有本區(qū)域的交叉口元胞線程信箱的引用。
自平衡反應(yīng)機(jī)制具體如下各區(qū)域反應(yīng)波生成源按一定時(shí)間間隔連續(xù)生成反 應(yīng)波，即各區(qū)域反應(yīng)波生成源按一定時(shí)間間隔連續(xù)向交叉口元胞線程信箱傳送反 應(yīng)信號(hào)來(lái)喚醒所有交叉口元胞線程。
交叉口元胞線程信箱接收到反應(yīng)信號(hào)后，將喚醒自己的交叉口元胞線程，交 叉口元胞線程將進(jìn)行反應(yīng)物準(zhǔn)備活動(dòng)。反應(yīng)物準(zhǔn)備活動(dòng)分3個(gè)步驟第l個(gè)歩驟為 向道路交叉口單元格發(fā)出單元格刷新指令來(lái)更新時(shí)間分區(qū)管理器；第2個(gè)步驟為 向抗體管理器發(fā)出抗體初始化指令；第3個(gè)步驟為向抗原管理器發(fā)出抗原初始化 指令。反應(yīng)物準(zhǔn)備活動(dòng)完畢后，交叉口元胞線程將向抗體線程信箱和抗原線程信 箱傳送反應(yīng)啟動(dòng)信號(hào)。參見圖16。
抗體線程信箱和抗原線程信箱接收到反應(yīng)啟動(dòng)信號(hào)后，將分別喚醒自己的抗 體線程和抗原線程，反應(yīng)開始沿匹配梯度力自大而小的方向迸行。本發(fā)明中，匹 酉己 梯 度 力 記 為 Match—Force, Match—Force二l/Ag一cost (p0, pn—i) + 1/Ab—cost (p0， p —》。
i應(yīng)過(guò)程具體如下在匹配結(jié)合力范圍內(nèi)(一定遍歷步驟內(nèi))，抗體線程將 操縱路段抗體遍歷器尋當(dāng)前最匹配(Ag一cost(p。，Pn-》最小)的時(shí)間分區(qū)抗原(以
下簡(jiǎn)稱抗原)作為目標(biāo)抗原，抗原線i將操縱路段抗原遍歷器尋當(dāng)前最匹配
(Ab—cost(p。,p^)最小)的路段抗體(以下簡(jiǎn)稱抗體)作為目標(biāo)抗體。若某對(duì)抗 原和;亢體互為最佳匹配時(shí)，將結(jié)合反應(yīng)并被淹沒。若抗原不為目標(biāo)抗體的最佳匹 配時(shí)，則抗原向目標(biāo)抗體線程信箱登記后睡眠；若抗體不為目標(biāo)抗原的最佳匹配 時(shí)，則抗體向目標(biāo)抗原線程信箱登記后睡眠。當(dāng)抗原淹沒時(shí)，則對(duì)向自己登記的 抗體線程信箱傳送淹沒喚醒信號(hào)；當(dāng)抗體淹沒時(shí)，則對(duì)向自己登記的抗原線程信 箱傳送淹沒喚醒信號(hào)?？乖€程和抗體線程被喚醒后繼續(xù)該過(guò)程，直至匹配結(jié)合 力范圍內(nèi)的抗原或抗體被耗盡為止，即直至相應(yīng)的遍歷器無(wú)目標(biāo)抗原或目標(biāo)抗體 返回為止。參見圖15。
本發(fā)明的有益效果是通過(guò)經(jīng)濟(jì)地分布出租車資源來(lái)最大程度地滿足乘客乘 車需求。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。 圖1是出租車智能運(yùn)輸服務(wù)設(shè)施的架構(gòu)圖 圖2是出租車智能運(yùn)輸服務(wù)設(shè)施的部署圖 圖3出租車智能運(yùn)輸服務(wù)設(shè)施各系統(tǒng)構(gòu)成圖
圖4是準(zhǔn)對(duì)等平臺(tái)中的概要對(duì)象結(jié)構(gòu)圖——UML中的conceptual static structure diagram
圖5是區(qū)域路網(wǎng)模塊和區(qū)域智能調(diào)度模塊中的概要對(duì)象結(jié)構(gòu)圖 圖6是道路模型和交叉口路段、交叉口路段鄰接表和交叉口路段逆鄰接表的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)照?qǐng)D
圖7是交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)的前向預(yù)測(cè)控制圖
圖8是參考路徑生成模塊中的概要對(duì)象結(jié)構(gòu)9參考路徑生成實(shí)施例流程圖
圖10是出租車端裝置與出租車軟件主體中的導(dǎo)航模塊交互活動(dòng)實(shí)施例圖
圖11是乘客代理軟件主體對(duì)叫車要約建立位置索引的實(shí)施例時(shí)序圖
圖12交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)處理出租車至下個(gè)交叉口路段事件的實(shí)施例時(shí)序圖
圖13出租車軟件主體獲得本地位置乘客要約ID的實(shí)施例時(shí)序圖
圖14出租車軟件主體轉(zhuǎn)發(fā)乘客位置尋覓請(qǐng)求給智能調(diào)度系統(tǒng)的實(shí)施例時(shí)序
圖
圖15自平衡反應(yīng)機(jī)制的實(shí)施例活動(dòng)圖
圖16自平衡反應(yīng)機(jī)制中的反應(yīng)物準(zhǔn)備實(shí)施例時(shí)序圖
圖17是路段抗體遍歷器和時(shí)間分區(qū)抗原遍歷器的概要對(duì)象結(jié)構(gòu)圖
圖18自平衡反應(yīng)機(jī)制中的路段抗體尋下個(gè)最匹配時(shí)間分區(qū)抗原實(shí)施例流程
圖
圖19自平衡反應(yīng)機(jī)制中的時(shí)間分區(qū)抗原尋下個(gè)最匹配路段抗體實(shí)施例流程
圖
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式可分為城市型和農(nóng)村型。在城市，它由路網(wǎng)系統(tǒng)、出租車運(yùn)輸服務(wù) 智能交易系統(tǒng)平臺(tái)、交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)和智能調(diào)度系統(tǒng)構(gòu)成。在城郊或農(nóng)村，它由路 網(wǎng)系統(tǒng)、出租車運(yùn)輸服務(wù)智能交易系統(tǒng)平臺(tái)和預(yù)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成。
下面以上海市區(qū)為例，介紹對(duì)出租車智能運(yùn)輸服務(wù)設(shè)施進(jìn)行部署的實(shí)施例。 如圖2所示，在該部署實(shí)施例中，位置增強(qiáng)型智能交易系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)以行政區(qū)域?yàn)榛?本地理單位進(jìn)行部署，各區(qū)域智能交易系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)通過(guò)上海出租車服務(wù)智能交易 系統(tǒng)交換中心相互聯(lián)系，形成上海出租車服務(wù)智能交易系統(tǒng)。 一個(gè)位置增強(qiáng)型智 能交易系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)1到多個(gè)區(qū)域分中心，如徐匯區(qū)智能交易系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)因區(qū)域面 積較大，對(duì)應(yīng)體育館和漕河涇2個(gè)區(qū)域分中心，每個(gè)路網(wǎng)分中心均配置主機(jī)A 和主機(jī)B，主機(jī)A部署區(qū)域路網(wǎng)模塊和區(qū)域智能調(diào)度模塊，主機(jī)B部署區(qū)域參考 路徑生成模塊，如漕河涇區(qū)域的主機(jī)A部署漕河涇區(qū)域路網(wǎng)模塊和漕河涇區(qū)域智 能調(diào)度模塊，主機(jī)B部署漕河徑區(qū)域參考路徑生成模塊。徐匯區(qū)智能交易系統(tǒng)結(jié) 點(diǎn)在物理上由16個(gè)對(duì)等結(jié)點(diǎn)(主機(jī))構(gòu)成，每個(gè)對(duì)等結(jié)點(diǎn)可部署500個(gè)乘客代 理軟件主體和500個(gè)出租車軟件主體。
出租車端用戶界面實(shí)施例，如圖10所示，當(dāng)出租車處于空車狀態(tài)(1)時(shí)， 出租車端裝置先發(fā)送本地乘客位置請(qǐng)求報(bào)文(2)給自己的出租車軟件主體；出 租車軟件主體中的導(dǎo)航能力模塊將査詢出租車當(dāng)前所處的交叉口路段范圍內(nèi)或 距當(dāng)前位置下一個(gè)路徑單位的交叉口路段范圍內(nèi)有無(wú)當(dāng)前乘車的乘客要約(3)， 具體過(guò)程參見圖13。
若當(dāng)前本地位置內(nèi)無(wú)乘客，則出租車端裝置將發(fā)出異地乘客位置尋覓請(qǐng)求 (4);出租車軟件主體中的導(dǎo)航能力模塊將在路網(wǎng)系統(tǒng)中更新出租車狀態(tài)為乘客 位置尋覓請(qǐng)求(5)，具體過(guò)程參見圖14;當(dāng)智能調(diào)度系統(tǒng)的下一輪調(diào)度周期開 始時(shí)，調(diào)度系統(tǒng)將啟動(dòng)自平衡反應(yīng)機(jī)制，反應(yīng)過(guò)程中將返回出租車軟件主體所需的目標(biāo)乘客位置，參見圖15;出租車軟件主體將來(lái)自智能調(diào)度系統(tǒng)的異地目標(biāo) 乘客位置和路徑數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給出租車端裝置(6)。
當(dāng)出租車載客后，出租車端裝置將收到至乘客目的地的參考路徑報(bào)文。每當(dāng) 出租車進(jìn)入下一交叉口路段時(shí)，即進(jìn)入下一路徑單位時(shí)，出租車端裝置將判斷該 交叉口路段是否位于參考路徑中(7)。若位于參考路徑中，則計(jì)算上一路徑單位 通行時(shí)間，并判斷該通行時(shí)間與參考路徑報(bào)文中給出的預(yù)測(cè)通行時(shí)間是否相符 (8)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)實(shí)際通行時(shí)間與預(yù)測(cè)通行時(shí)間不符，它將發(fā)送路徑單位通行時(shí)間更 新報(bào)文給出租車軟件主體，出租車軟件主體收到報(bào)文后將根據(jù)路徑單位實(shí)際通行 時(shí)間調(diào)整路徑規(guī)劃中各路徑單位的預(yù)測(cè)通行時(shí)間，同時(shí)更新路網(wǎng)系統(tǒng)中路徑單位 通行時(shí)間和出租車到達(dá)時(shí)間(9)，參見圖12;若該交叉口路段不是參考路徑中 的下個(gè)位置，則向出租車軟件主體發(fā)送當(dāng)前位置的交叉口路段編號(hào)報(bào)文，出租車 軟件主體收到報(bào)文后將通過(guò)參考路徑生成系統(tǒng)重新生成參考路徑報(bào)文，參考路徑 的生成過(guò)程參見圖9。
在圖15的實(shí)施例中，反應(yīng)物準(zhǔn)備(1)活動(dòng)詳見圖16。尋下個(gè)最匹配的抗 體(2)活動(dòng)詳見圖19。尋下個(gè)最匹配的抗原(6)活動(dòng)詳見圖18。受靶反應(yīng)(4) 活動(dòng)為調(diào)整時(shí)間分區(qū)抗原的出租車缺口值屬性；打靶反應(yīng)(8)活動(dòng)由以下步驟 組成調(diào)整路段抗體的出租車冗余值屬性；對(duì)第O單位時(shí)間分區(qū)中狀態(tài)為'乘客 位置尋覓請(qǐng)求'的出租車，更改其狀態(tài)為"前往乘客上車點(diǎn)'，同時(shí)根據(jù)乘客上 車點(diǎn)和預(yù)測(cè)到達(dá)時(shí)間更新路網(wǎng)系統(tǒng)中該出租車ID的索引；把目標(biāo)乘客位置所在 地和參考路徑數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交給出租車軟件主體，乘客位置所在地指乘客所處的交叉口 路段。淹沒(9)活動(dòng)為對(duì)向自己登記的抗原線程信箱傳送淹沒喚醒信號(hào)。淹沒 (5)活動(dòng)為對(duì)向自己登記的抗體線程信箱傳送淹沒喚醒信號(hào)。
其他實(shí)施例參見

。
權(quán)利要求
1.一種基于智能交易系統(tǒng)平臺(tái)的出租車智能運(yùn)輸服務(wù)設(shè)施，其由路網(wǎng)系統(tǒng)、運(yùn)輸服務(wù)智能交易系統(tǒng)、交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)和智能調(diào)度系統(tǒng)構(gòu)成，其特征在于這4個(gè)系統(tǒng)相互協(xié)作運(yùn)輸服務(wù)智能交易系統(tǒng)為路網(wǎng)系統(tǒng)提供乘客上車地點(diǎn)實(shí)時(shí)屬性數(shù)據(jù)，路網(wǎng)系統(tǒng)為運(yùn)輸服務(wù)智能交易系統(tǒng)提供位置服務(wù)；交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)為路網(wǎng)系統(tǒng)提供路徑單位預(yù)測(cè)通行時(shí)間和出租車預(yù)測(cè)到達(dá)時(shí)間屬性數(shù)據(jù)，路網(wǎng)系統(tǒng)為交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)中的自適應(yīng)參考路徑生成提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；路網(wǎng)系統(tǒng)相當(dāng)于智能調(diào)度系統(tǒng)中的元胞的胞外環(huán)境，其主要為元胞對(duì)象提供各交叉口路段出租車的的冗余數(shù)據(jù)和缺口數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的路網(wǎng)系統(tǒng)，其由準(zhǔn)對(duì)等平臺(tái)層和準(zhǔn)對(duì)等路網(wǎng)服務(wù)層構(gòu)成，其特征在 于準(zhǔn)對(duì)等平臺(tái)層由部署在各主機(jī)結(jié)點(diǎn)中的準(zhǔn)對(duì)等模塊構(gòu)成，準(zhǔn)對(duì)等模塊中的對(duì)等平臺(tái)管理 器包括對(duì)等遠(yuǎn)程對(duì)象調(diào)用管理器和區(qū)域分配圖，各對(duì)等平臺(tái)管理器通過(guò)相互調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)對(duì) 等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；準(zhǔn)對(duì)等路網(wǎng)服務(wù)層由基于準(zhǔn)對(duì)等平臺(tái)層的各個(gè)區(qū)域路網(wǎng)模塊構(gòu)成，區(qū)域路網(wǎng)模塊里的區(qū) 域路網(wǎng)由道路交叉口單元格組成，道路交叉口單元格包括交叉口路段、交叉口路段鄰接表、 交叉口路段逆鄰接表和交叉口內(nèi)路段路徑表，交叉口路段包括時(shí)間分區(qū)管理器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的交叉口路段、交叉口路段鄰接表和交叉口路段逆鄰接表、交叉口內(nèi) 路段路徑表和時(shí)間分區(qū)管理器，其特征在于交叉口路段可由四元組(交叉口ID，相鄰交叉口ID，范圍，管制標(biāo)識(shí))表示，交叉口路 段是位置屬性數(shù)據(jù)的索引和檢索的基本單位，交叉口路段與地理位置存在在對(duì)應(yīng)關(guān)系；交叉口路段鄰接表由本地交叉口、本地交叉口路段、相鄰交叉口、相鄰交叉口對(duì)接路段、 交叉口間路徑單位和路徑單位屬性信息字段組成，路徑單位屬性信息包括路徑單位距離、路 徑單位預(yù)測(cè)通行時(shí)間、路徑通行成本函數(shù)F和路徑單位預(yù)測(cè)通行成本； 交叉口路段逆鄰接表結(jié)構(gòu)類同于交叉口路段鄰接表；交叉口內(nèi)路段路徑表反映的是從交叉口路段出發(fā)至隸屬于同一交叉口的其他交叉口路段 的路徑信息；時(shí)間分區(qū)管理器把交叉口路段中跟時(shí)間相關(guān)的屬性信息劃分成單位時(shí)間分區(qū)來(lái)管理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的運(yùn)輸服務(wù)智能交易系統(tǒng)，其由位置增強(qiáng)型智能交易系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)構(gòu)成， 其特征在于位置增強(qiáng)型智能交易系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)在智能交易系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)的對(duì)等市場(chǎng)設(shè)施服務(wù)層上引 進(jìn)位置服務(wù)，位置服務(wù)包括對(duì)乘客要約ID均按交叉口路段進(jìn)行索引的乘客上車點(diǎn)索引服務(wù)和 基于位置的訪問(wèn)控制服務(wù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)由出租車端的GPS裝置、出租車軟件主體中的導(dǎo)航能 力模塊和參考路徑生成系統(tǒng)構(gòu)成，其特征在于出租車端的GPS裝置負(fù)責(zé)計(jì)算路徑單位的實(shí)際通行時(shí)間，當(dāng)發(fā)現(xiàn)路徑單位實(shí)際通行時(shí) 間與預(yù)測(cè)通行時(shí)間不符時(shí)，則向出租車主體發(fā)送路徑單位通行時(shí)間更新報(bào)文，當(dāng)發(fā)現(xiàn)行駛位 置偏離參考路徑時(shí)，則向出租車主體發(fā)送請(qǐng)求更新參考路徑報(bào)文；出租車軟件主體中的導(dǎo)航能力模塊負(fù)責(zé)記錄出租車通過(guò)的各路徑單位，當(dāng)接收到路徑 單位通行時(shí)間更新報(bào)文時(shí)，則更新交叉口路段鄰接表、交叉口路段逆鄰接表和交叉口內(nèi)路段 路徑表中路徑單位預(yù)測(cè)通行時(shí)間字段，當(dāng)接收到請(qǐng)求更新參考路徑報(bào)文時(shí)，則向參考路徑生 成系統(tǒng)請(qǐng)求新的參考路徑，然后轉(zhuǎn)發(fā)給出租車端的GPS裝置，同時(shí)根據(jù)預(yù)測(cè)到達(dá)時(shí)間更新出租車ID的索引；參考路徑生成系統(tǒng)由基于準(zhǔn)對(duì)等路網(wǎng)服務(wù)層的各個(gè)區(qū)域參考路徑生成模塊構(gòu)成，區(qū)域參 考路徑生成模塊內(nèi)有區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)最低通行成本路徑查詢庫(kù)和區(qū)域間邊界交叉口最低通行成本 路徑査詢庫(kù)，兩庫(kù)均定時(shí)刷新來(lái)反映交叉口間的實(shí)時(shí)移動(dòng)成本，當(dāng)收到跨區(qū)域查詢請(qǐng)求時(shí)， 區(qū)域參考路徑生成模塊通過(guò)準(zhǔn)對(duì)等路網(wǎng)服務(wù)先查區(qū)域分配圖獲得始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)所可能歷經(jīng)的 最低通行成本路徑區(qū)域，然后以始點(diǎn)、所可能歷經(jīng)的路徑區(qū)域的邊界交叉口、目標(biāo)點(diǎn)為遍歷 集合，按經(jīng)典最短路徑算法求始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)通行成本最低的路徑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)度系統(tǒng)由基于準(zhǔn)對(duì)等路網(wǎng)服務(wù)層的各個(gè)區(qū)域智能調(diào)度模塊構(gòu) 成，其特征在于區(qū)域智能調(diào)度模塊以擴(kuò)展元胞自動(dòng)機(jī)模型為原型進(jìn)行架構(gòu)，擴(kuò)展元胞自動(dòng)機(jī) 中的要素構(gòu)成如下元胞為道路交叉口元胞，道路交叉口元胞是自平衡反應(yīng)的基本管理單位，含有路段抗原 和路段抗體，道路交叉口元胞可向道路交叉口單元格發(fā)出單元格刷新指令，要求道路交叉口 單元格對(duì)其下屬的時(shí)間分區(qū)管理器進(jìn)行刷新；元胞單元格為道路交叉口單元格，道路交叉口單元格可向道路交叉口元胞索要其內(nèi)部的 抗體線程信箱引用和抗原線程信箱弓i用；元胞空間為準(zhǔn)對(duì)等路網(wǎng)服務(wù)層；交互規(guī)則為自平衡反應(yīng)機(jī)制。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的路段抗原，其特征在于它反映了交叉口路段中出租車當(dāng)前的缺口值 和未來(lái)的缺口值，路段抗原是分段時(shí)間函數(shù)，該分段時(shí)間函數(shù)按離當(dāng)前時(shí)刻越遠(yuǎn)，缺口預(yù)警值越低原則設(shè)置，默認(rèn)公式為gap, =(1-i/U)D，當(dāng)gap,為正值時(shí)，則表示該交叉口路段的第i 單位時(shí)間分區(qū)存在抗原，路段抗原可按該默認(rèn)公式再細(xì)分為時(shí)分區(qū)抗原，時(shí)間分區(qū)抗原存 在時(shí)間成本，時(shí)間分區(qū)抗原可通過(guò)時(shí)間分區(qū)抗原遍歷器間接訪問(wèn)交叉口路段逆鄰接表來(lái)獲得 下一個(gè)最低成本的路段抗體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的路段抗體，其特征在于它反映了交叉口路段中出租車當(dāng)前的冗余值， 當(dāng)gapo為負(fù)值時(shí)，則表示該交叉口路段存在路段抗體，路段抗體可通過(guò)路段抗體遍歷器間接 訪問(wèn)交叉口路段鄰接表來(lái)獲得下一個(gè)最低成本的時(shí)間分區(qū)抗原
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自平衡反應(yīng)機(jī)制，其特征在于該機(jī)制通過(guò)各區(qū)域的反應(yīng)波生成源定 時(shí)產(chǎn)生反應(yīng)波來(lái)使路段抗原和路段抗體按最佳匹配規(guī)則依次結(jié)合反應(yīng)，其過(guò)程猶如波的傳遞。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的反應(yīng)波，其特征在于反應(yīng)波的傳播過(guò)程由以下歩驟組成-區(qū)域反應(yīng)波生成源按一定時(shí)間間隔連續(xù)向交叉口元胞線程信箱傳送反應(yīng)信號(hào)來(lái)喚醒所有交叉口元胞線程；交叉口元胞線程喚醒后將進(jìn)行反應(yīng)物準(zhǔn)備活動(dòng)，分別是向道路交叉口單元格發(fā)出單元 格刷新指令來(lái)更新時(shí)間分區(qū)管理器；向抗體管理器發(fā)出抗體初始化指令；向抗原管理器發(fā)出 抗原初始化指令；反應(yīng)物準(zhǔn)備活動(dòng)完畢后，交叉口元胞線程將向抗體線程信箱和抗原線程信箱傳送反應(yīng)啟 動(dòng)信號(hào)；抗體線程和抗原線程喚醒后，將在匹配結(jié)合力范圍內(nèi)，組織抗體和抗原沿匹配梯度力自 大而小的方向依次結(jié)合反應(yīng)。
全文摘要
一種基于智能交易系統(tǒng)平臺(tái)的出租車智能運(yùn)輸服務(wù)設(shè)施，其由路網(wǎng)系統(tǒng)、運(yùn)輸服務(wù)智能交易系統(tǒng)、交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)和智能調(diào)度系統(tǒng)構(gòu)成。路網(wǎng)系統(tǒng)為設(shè)施中的其余3個(gè)系統(tǒng)提供路網(wǎng)服務(wù)，運(yùn)輸服務(wù)智能交易系統(tǒng)為乘客和出租車司機(jī)提供自動(dòng)交易服務(wù)，交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)為載客出租車提供自適應(yīng)參考路徑服務(wù)，智能調(diào)度系統(tǒng)以擴(kuò)展元胞自動(dòng)機(jī)進(jìn)行架構(gòu)，其基本組成單位是元胞，主要為空閑出租車提供智能調(diào)度導(dǎo)航服務(wù)。
文檔編號(hào)G01C21/34GK101303797SQ20071004044
公開日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2007年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月9日
發(fā)明者萬(wàn)春華, 王岳劍, 嘯 蔡 申請(qǐng)人:王岳劍