基于GPS的新型出租車調度系統設計

引言

　　在大多數國家，出租車都是一種十分普遍和便捷的交通工具。多數發達國家建設了完善的出租車調度系統，實現了出租車高效運營，如美國，電話預約和站點候客的出租車運營方式占98％，“路拋式”僅占2％；在倫敦、巴黎、新加坡等發達國家城市，除非電話預約，或者在指定的停靠地點，否則很少能看到乘客在街頭打車，這大大提高了公共交通資源的運行效率。但是在我國的大多數城市，仍然以乘客街頭叫車為主，雖然部分城市已經實現了出租車安裝GPS設備和實時記錄出租車位置信息，但是并沒有很好地利用這些GPS位置信息為出租車調度服務，導致很多出租車GPS系統成為擺設。為了進一步提高我國的出租車調度系統的運行效率和提高GPS系統的實用性，很有必要研究一種結合GPS/GIS技術的快速高效出租車調度系統。

　　本文設計和實現了一種新型的出租車調度系統，該系統通過改進當前調度系統的叫車方式，并提出基于網格的出租車調度算法，該算法結合通信平臺上傳的出租車GPS位置信息和GIS系統網格信息把出租車分組，實現小組內及小組間出租車高效協作和調度，很大程度上提高了出租車的調度效率。

　　1 系統設計

　　本系統包括三個部分：出租車調度終端、通信平臺和調度中心。調度終端是基于三星S3C2440硬件平臺和WINCE操作系統的智能嵌入式設備，實現了與調度平臺的通信和現場智能控制；調度終端實現GPS數據的采集、上報和調度信息的顯示；通信平臺提供準確、高效的信息傳輸功能；調度中心實現出租車快速調度以及基于GIS的車輛實時監控功能。

　　1.1 出租車調度終端設計

　　出租車調度終端在硬件上包括兩部分：基于三星S3C2440的系統板和基于VK3224的設備擴展板。系統板和擴展板之間通過SPI接口進行通信。系統板包括：

　　S3C2440 ARM9核心處理器、存儲器FLASH、SDRAM、電源管理器件、RS232、I/O口空載標識燈接口及上報乘客信息按鈕等。接口板包括：VK3224、GPS模塊、GPRS模塊和RS232等。此調度終端在設計上增加了一個出租車司機上報乘客位置的按鈕，其作用是行駛在馬路上的每個出租車司機都可以上報在路上發現的乘客位置信息，系統收到信息就會調度最近的空載出租車前來服務。

　　終端的硬件結構如圖1所示。

　　出租車調度終端在軟件設計上采用透明通道提供可靠的數據傳輸層。透明通道是通過GPRS上面封裝TCP/IP協議和服務器進行通信，當主站控制終端上某個串口設備的時候，將主站發送的數據包中加載串口數據，數據包傳輸到了終端后，終端將這些串口數據直接發送給對應的串口設備，當串口設備返回數據后，系統將這些數據加載在TCP/IP數據包上，通過GPRS發送到主站，在主站應用層看來和直接操作串口沒有區別。調度終端和服務器之間GPS位置信息上傳，上報乘客信息，調度指令下發等都是通過透明通道完成的。調度終端軟件設計圖如圖2所示。