基于北斗的出租車調度系統的設計與實現

韓琦 石琨 張慧芳 孫健 吳偉

摘 要：文章主要介紹基于南通大學地理科學學院與江蘇太平洋通信科技有限公司合作建設的基于北斗的出租車調度管理系統，著重對平臺的基本框架、功能、原理以及實際運營效果這幾方面進行闡釋。此外，結合出租車調度平臺存在的一些問題，提出了進一步完善的建議。

關鍵詞：北斗衛星定位系統；出租車調度管理系統；設計

引言

在科技高速發展的今天，人們的出行率不斷提高。與其他出行方式相比，出租車因其能夠為顧客提供門對門、一站式、快捷的出行服務等優點而倍受客戶青睞。[1]盡管出租車行業近年來取得了快速的發展，然而由于出租車行業管理體制的不完善，也存在以下亟待解決的問題：

（1）出租車分布、調度合理性較差，空載率高。（2）乘客失物尋回率低。（3）出租車司機的人身安全存在隱患，劫警事件頻有發生。（4）出租車司機經常會無意識狀態下疲勞駕駛或者超速駕駛，甚至因此而引發交通事故。

為此，南通大學地理科學學院與江蘇太平洋通信科技有限公司合作建設，開發出一套基于北斗導航定位系統的出租車管理平臺，以監控南通市所轄區域的出租車。取得了良好的效果，主要針對管轄區所在出租車車輛為其提供實時定位、追蹤、監管等服務。

1 出租車調度平臺框架及原理介紹

文章設計的基于北斗導航系統的出租車調度平臺，主要由車載終端、監控調度中心、分監控中心三部分構成[1]：

（1）車載終端安裝在被監控的移動目標汽車上，主要是由北斗接收機，GSM收發模塊和主控制模塊等集成的硬件設備。負責車載終端與監控中心間的數據傳輸。

（2）監控調度中心是由GIS監控調度及信息服務平臺、用戶及車輛資料數據庫等構成的計算機軟硬件體系，它是整個系統的核心和“神經中樞”。

（3）分監控中心是通過互聯網連接在監控調度中心的分控平臺。主要是集團下屬客運公司和戶外管理人員，通過這種方式參與管理調度和實時監控。

北斗監控調度系統的一般工作流程：車載定位終端（內含北斗模塊、SIM卡）可向北斗衛星定位系統發送位置請求信息，接收衛星測量出已知位置的衛星到用戶接收機之間的距離，并根據其他三顆以上衛星的數據計算出信息發送源所處地理位置坐標、坐標數據、報警信息及信息服務請求[2]，打包后經網絡及無線通信鏈路發送至監控中心和數據庫；監控調度中心根據由車載終端上傳的出租車位置的實時信息或數據庫所存儲的信息，隨時獲取入網移動車輛目標的方位，并能夠將出租車空間位置直觀清晰的顯示在網絡電子地圖上然后與外界進行數據交流與共享[3]。

與之前基于GPS的車輛調度管理系統相比，運用北斗實現出租車的調度具有十分廣泛的意義：

（1）覆蓋范圍：北斗定位系統是覆蓋中國本土的區域導航系統，而GPS是覆蓋全球的全天候定位系統，所以針對本國而言，北斗定位信息更為準確。

（2）成本控制：一方面，采用GPS定位系統其規模太大、造價太高，而采用本國自行的定位系統更有利于成本的節約。另一方面，從實際運營角度來看，能夠為建立車管制度提供重要依據，有效截制公有資源的浪費與流失。

（3）提高安全與效力：隨著國內滴滴打車、快的打車等打車軟件的興起與發展，基于北斗的出租車調度管理系統不僅大大減少了出租車司機拒載、議價、途中甩客、故意繞道行駛等不規范的駕駛行為，更具有提高國防安全的重要戰略意義。

（4）信息傳輸：“北斗”具有定位和通信雙重作用，具備短信通訊功能，而GPS只能用作導航只具有接受功能卻無法實現通信功能，不能滿足日益增長的用戶需求。

2 出租車調度系統功能介紹

針對引言中提出的出租車調度合理性較差以及出租車司機及顧客的人生財產安全存在隱患等問題，文章設計的出租車調度平臺系統提供了[3]定位管理、安全管理、失物查找等功能，具體介紹如下：

2.1 出租車定位管理功能

文章介紹的出租車調度管理系統每隔30秒記錄一次車輛的位置，其中記錄的參數包括車輛速度、位置、行駛方向、報警狀態等。點名定位功能可以即時實現查詢車輛當前時間的位置及主動上傳最新位置并可以在地圖上畫出軌跡。

2.2 出租車安全管理功能

（1）文字調度與語音調度功能的實現，有效解決了司機超速駕駛、疲勞駕駛等問題，大大提高了司機的出行安全率，減少交通事故發生率。

（2）緊急報警、自動拍照功能有效的預防了劫警發生。手動報警后可自動對現場進行拍照取證，上傳到中心提供相關數據等。

2.3 出租車失物查找功能

由于大多數時候丟失物品的乘客并非能準確說出所乘坐的出租車車牌號碼[5]，為保證顧客能準確尋回失物，該出租車調度管理系統通過設置特定的時間段和路段，準確查詢通過的車輛進行排查提供了失物招領的方法。此外，還可以查詢特殊車輛的運行軌跡，排查車輛并尋回失物。

3 平臺運行成果展示

文章所介紹的基于北斗定位系統的出租車調度系統自運行以來，支持輸出各類匯總、統計分析報表等功能，包括對城市出租車的運力、客運量、運行時間、運行安全、效率、軌跡等方面的統計分析等各種大量數據進行科學統計，為更高水平的決策提供強有力的依據。

3.1 運力統計分析

包括對出租車公司各車輛的載運次數、載運里程、重車里程、空駛里程、運營里程等統計分析功能。

以運營里程為例：我們選取蘇FBT298、蘇FBT299、蘇FBT300、蘇FBT301、蘇FBT303、蘇FBT305等六輛車提取其從2014年4月到2014年10月共六個月的數據，可得如圖1所示的柱狀分析圖。從圖中我們不難看出，蘇FBT305在四月到十月的運營狀況中都較其他車輛更為突出，且在八月達到運營的最高峰。

圖1 2014.4—2014.10車輛運營里程柱狀統計圖

圖2 出租車日運行時長

3.2 運行時間統計分析

支持對各出租車公司各車輛規定時間段內行駛時間、停駛時間及載客時長的統計分析。

選取蘇FBT298、蘇FBT299、蘇FBT300、蘇FBT301、蘇FBT303、蘇FBT305以及蘇FBT306等七輛車在11月1日的行駛時長為例，可制作成如圖2的圖表，從表中我們可以看出，在11月1日當天，七輛被調查車輛中的蘇FBT305駕駛時間最長，約接近2500分鐘。

當然，我們還可以進一步對某出租車單位的所有運營車輛進行駕駛時長的統計，然后結合日運營成本，估計出該出租車公司的收益狀況。

3.3 運行安全統計分析

包括對出租車的超速、疲勞駕駛等違規駕駛情況，以及安全事故統計、劫警次數統計、安全運行間隔里程、行車責任死亡事故頻率等方面的統計分析功能。

由監控中心2014-05-01日至2014-11-11日6個月數據得出，所監控車輛疲勞駕駛報警總數為18333，其中重點監控車輛（指南黃海、蘇慧旅游、第三運輸三家提出重點監控要求的企業）疲勞駕駛報警數為1411次，所監控車輛超速駕駛報警總數為7441，其中重點監控車輛超速駕駛報警總數為758。

以疲勞駕駛數據為例可得出以下分析：如圖3反映了南黃海、蘇慧、第三運輸三家重點監控公司在2014.5.1—2014.11.1發生疲勞駕駛的數量比例關系：

其中南黃海所占比例最多，三運所占比例最少。這也為不同公司對于本公司車輛、司機的管理提供了依據。

圖3 疲勞駕駛數量比例關系圖

4 結論與建議

北斗出租車調度系統是將北斗衛星定位系統、無線通信技術、GIS等其他現代高新技術融為一體建立起來的出租車動態管理系統。系統能夠實現全天候、大范圍、多車輛的實時監控，有效改善出租車運營管理中空載等問題，增強劫警等突發事件的應變能力，提高出租車的運營效率和安全度。

然而，北斗出租車調度管理系統雖然有效解決了現在出租車行業所存在的一些調度、安全等方面的問題，但仍然存在許多可以改進和完善的地方，如：（1）因司機在駕駛過程中不小心觸碰報警器引發報警或者平臺有延誤延時報警時間，虛擬報警情況時有發生。（2）平臺對接性有待提高。如南通市的出租車監管平臺與蘇州市的出租車監管平臺不能有效對接，不利于智慧城市的實現。（3）出租車調度系統的靈活性與可用性方面還可提高。針對路況信息問題，還可設立路況信息播報，及時獲取路況信息并反饋給出租車司機。

如何有效改變和完善上述存在的問題，這也是激勵我們今后可以不斷付出努力進行研究，將這一系統進行完善的重要課題。

參考文獻

[1]賈婷.基于乘客需求及分布的出租車調度方法技術研究[D].成都理工大學：成都理工大學，2013.

[2]周文婷.出租車監控調度系統中WEBGIS子系統的設計[D].南京理工大學：南京理工大學，2012.

[3]韓滿江.基于GPS/GIS的出租車調度系統[D].大連理工大學：大連理工大學，2007.

[4]呂芳，張躍，楊宏業.清華嵌入式GPS出租車調度系統[J].計算機測量與控制，2003（10）.

[5]陳少杰，陳賢富.基于GPS/GIS的出租車調度系統的設計與實現[J].電子技術，2011（6）.

*通訊作者：張慧芳（1985-），女，博士，講師，從事城市遙感與應用研究。