城市轨道交通客流诱导信息发布系统与发布方法

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城市轨道交通客流诱导信息发布系统与发布方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及城市轨道交通客流诱导信息发布系统与发布方法，尤其涉及利用信息化手段辅助轨道交通指挥工作，解决路网的安全和效率问题，提高乘客在城市轨道交通网络中出行质量的城市轨道交通客流诱导信息发布系统与发布方法，属于城市轨道交通指挥技术领域。\n背景技术\n[0002] 城市轨道交通系统是一种大运量、快速、准时、舒适的客运交通系统。随着城市轨道交通的快速发展，地铁的路网结构变得更加复杂，路网中产生的客流控制、计划调整、突发事件等会产生更大范围和更加复杂的影响，对这类信息的及时和适当的发布会大大降低乘客出行的不便，提高乘客出行质量。\n[0003] 随着信息技术的发展，车站PIS系统、网站、移动终端都逐渐开始应用到城市轨道交通乘客信息服务系统当中。\n[0004] 面向多样化信息、多样化终端的路网范围的信息发布系统对于提高乘客信息服务质量是十分必要的。\n[0005] 相对道路交通领域，城市轨道交通具有计划性、封闭车站和线路固定的典型特征，在发布信息内容、范围、终端形式上都有自己的特征。因此，构建轨道交通领域的客流诱导信息发布系统是十分必要的。\n发明内容\n[0006] 本发明主要的设计目标是满足快速和多样化的路网范围内的信息发布需求，并实现多途径发布。\n[0007] 为达到上述目的，本发明解决技术问题的技术方案是：\n[0008] 一种城市轨道交通客流诱导信息发布系统，该系统包括操作终端、事件分析服务器、模板与配置管理服务器、信息发布服务器、数据管理服务器；\n[0009] 操作终端为布置在调度中心的监视和人机交互系统,供工作人员使用，提供诱导信息相关事件录入、编辑和发布操作、发布信息的动态监控和历史信息查看的功能界面，并接收工人人员操作，将信息转送到相应服务器中；\n[0010] 事件分析服务器根据工作人员录入的客流诱导相关事件，事件影响计算单元利用算法计算事件影响，并完成发布终端的确定；\n[0011] 模板与配置管理服务器支持对诱导信息文字模板和图形模板管理，发布终端设备占用的常用配置的管理；\n[0012] 信息发布服务器根据客流诱导信息服务器计算后的内容，根据模板与配置，快速匹配生成发布信息，并控制信息发布流程；\n[0013] 数据管理服务器对信息发布的基础数据和动态数据进行管理和维护，包括基础路网、时刻表、路网运营组织等。\n[0014] 所述操作终端、事件分析服务器、模板与配置管理服务器、信息发布服务器、数据管理服务器依次相连；\n[0015] 所述数据管理服务器与操作终端、事件分析服务器、模板与配置管理服务器、信息发布服务器均相连，为它们提供静态及动态数据。\n[0016] 进一步，所述操作终端包括人机交互单元、信息处理单元和页面通信单元三部分。\n人机交互单元包括显示设备和输入设备，显示设备可以是LED屏、PC显示器等具有全彩显示功能的设备；输入设备可以是键盘、鼠标等接受数据的设备。信息处理单元将页面通信单元传输来的信息处理成符合人机交互单元显示标准的数据,供人机交互单元输出给用户。\n页面通信单元将所需的数据和图形图像以浏览器的形式加载到显示设备上并响应用户的输入，根据约定将信息传递到相应服务器。\n[0017] 再进一步，事件分析服务器包括：事件管理单元和事件影响计算单元事件管理单元完成对事件属性和事件结构的维护。\n[0018] 事件属性包括类别、发生地点、持续时间、附加措施等；\n[0019] 事件结构以静态动态相结合；\n[0020] 静态事件结构根据事件类型的从属关系以树形结构存储；事件类型包括：日常路网运营事件，计划性调整事件，突发事件；其中，日常路网运营事件和计划性调整事件属非突发事件。日常路网运营事件属常规事件，包括了日常高峰期路网拥挤状态、常态客流控制事件；计划性调整事件属预知的路网运营改变事件，包括：首末班车调整、计划性封站、始发和终到站调整、线路暂停运营；突发事件指影响路网运营的无法预见的事件，包括自然灾害、事故灾害、公共卫生、社会安全。\n[0021] 动态事件结构以时间链状存储，表明事件发生后依次采取的相关措施；\n[0022] 事件结构的维护包括事件树和动态链的维护。\n[0023] 事件影响计算单元，根据事件持续的时间和范围，计算影响的出行者时间和空间范围，再计算得到发布终端设备占用的时间和空间范围。\n[0024] 所述发布终端设备包括官方网站、移动终端、车站PIS终端。各种类型的事件对应的发布终端见下表。\n[0025] 发布终端占用表\n[0026] \n[0027] 再进一步，所述模板与配置管理服务器，包括发布模板管理单元、发布日常配置管理单元和信息发送单元。\n[0028] 发布模板管理单元包括信息默认模板的制作和信息模板的编辑，通过操作终端用户的操作，依据模板的基本语义要求，实现对不同事件类别的文字和图形模板的生成、编辑和维护。\n[0029] 日常配置管理单元，完成客流组织模式的日常配置，日常配置包括早晚高峰期、常态限流、节假日的常规客流组织的诱导信息内容与占用设备的时间与范围。发布配置管理包括对配置的添加、更新、删除等操作。\n[0030] 信息发送单元将发布日常配置管理单元及发布事件管理单元生成的结果信息传递给页面通信单元。\n[0031] 再进一步，所述信息发布服务器包括发布信息生成单元、发布流程控制单元、发布事件管理单元。\n[0032] 发布信息生成单元，用以自动匹配发布模板、发布终端设备，生成预分布在不同终端的文字和图形信息。\n[0033] 发布流程控制单元，完成信息预发布，发布预览、发布信息审核，信息正式发布，信息解除的职责流程控制。\n[0034] 发布事件管理单元，完成信息发布监视，升级、解除提醒等发布后的过程管理。\n[0035] 再进一步，数据管理服务器包括数据存储单元和数据维护服务。数据存储单元由主流数据库软件为平台，其中存储的内容包括：路网拓扑数据库、列车运行时刻数据库、所有OD（起点至终点）间的参考最短路径库、终端设备数据库、模板库、配置库、发布信息状态库、历史信息库等。数据维护是应用平台附带的功能，实现数据的读写、同步、保护等。数据库主要组成见下表。\n[0036] \n[0037] 本发明还提供一种利用所述城市轨道交通客流诱导信息发布系统的发布方法。\n[0038] 一种城市轨道交通客流诱导信息发布系统的发布方法，该发布方法步骤为：\n[0039] ①用户通过操作终端将事件信息录入到系统中并传递到数据库。\n[0040] ②数据处理服务器调取数据管理服务器中的时刻表、路网拓扑结构等信息，结合操作终端传来的数据，对事件的影响范围进行分析和确定。\n[0041] ③模板与配置管理服务器根据事件的类型、影响范围、持续时间等从数据存储单元中的数据库中调取图形图像及文字模板对事件进行匹配，从而生成该事件在各发布终端的文字模板和图形图像模板。\n[0042] ④信息发布服务器接收模板与配置管理服务器传来的信息后，在该事件的发布请求审核通过后将发布内容传输到各发布终端进行发布，并控制整个发布过程，在需要时对发布时间进行缩短或延长。\n[0043] ⑤将发布事件信息作为一条记录存储到数据库中，以备日后查询。\n[0044] 所述日常信息发布方法步骤为：\n[0045] ①用户通过人机交互单元提取发布日常配置管理单元中的模版。\n[0046] ②利用事件管理单元，对模版中不适用于本事件的设置进行修改，事件影响计算单元利用图5所示的流程重新确定发布范围。\n[0047] ③发布模版配置单元根据设置好的事件参数配置图形模版和文字模版。\n[0048] ④发布信息生成单元根据文字模版及发布信息的属性，匹配合适的发布图形图像，根据图形模板中的逻辑属性，改变路网图形状态、加载配图文字和图标，生成图形模板。\n[0049] ⑤用户利用审核管理服务对该信息进行审核，审核通过后该信息保存为模版，同时按照设置好的参数自动发布。\n[0050] ⑥所有的发布记录都在数据存储单元中保存，以备日后查询之用。\n[0051] 所述计划性信息发布方法步骤为：\n[0052] ①用户通过人机交互单元将计划性调整的信息录入系统。\n[0053] ②利用事件管理单元，对事件的设置进行编辑，包括事件类型、发布方式、发布时间、发布范围。\n[0054] ③发布模版配置单元根据设置好的事件参数配置图形模版和文字模版。\n[0055] ④发布信息生成单元根据文字模版及发布信息的属性，匹配合适的发布图形图像，根据图形模板中的逻辑属性，改变路网图形状态、加载配图文字和图标，生成图形模板。\n[0056] ⑤发布流程控制单元将事件信息按照指定的时间发布到指定的终端上，并对整个发布过程进行控制。\n[0057] ⑥发布事件管理单元可以实现对发布中的事件延迟或提前其结束时间，对发布中的事件进行动态管理。\n[0058] ⑦计划执行后，发布事件管理单元将计划已经开始实施的信息传输给发布模版配置管理单元，重新匹配计划执行中适用的文本及图形图像文件。\n[0059] ⑧发布模版配置管理单元将再次匹配的模版信息提交给信息发布服务器。\n[0060] ⑧所有的发布记录都在数据存储单元中保存，以备日后查询之用。\n[0061] 所述突发事件信息发布方法步骤为：\n[0062] ①突发事件发生后，用户通过人机交互单元将信息录入系统。\n[0063] ②利用事件管理单元，提取突发事件的信息。\n[0064] ③事件影响计算单元根据突发事件的属性，利用历史数据和路网基础数据，计算得出突发事件的影响范围，并对影响范围划分等级。\n[0065] ④发布模版配置单元根据计算出的事件影响范围的分级情况，调取图形模版和文字模版。\n[0066] ⑤发布信息生成单元根据文字模版及发布信息的属性，匹配合适的发布图形图像，根据图形模板中的逻辑属性，改变路网图形状态、加载配图文字和图标，生成图形模板。\n[0067] ⑥发布流程控制单元将事件信息按照指定的时间发布到指定的终端上，并对整个发布过程进行控制。\n[0068] ⑦发布事件管理单元可以实现对发布中的事件延迟或提前其结束时间，对发布中的事件进行动态管理。\n[0069] ⑧根据事件发展的情况，发布事件管理单元不断将事件信息传送给事件影响计算单元，根据事件发展等级和发展状况实时计算事件的影响范围并对该范围进行等级划分，进而更新文字和图形图像模版，生成实时的发布信息发布给乘客。\n[0070] ⑨所有的发布记录都在数据存储单元中保存，以备日后查询之用。\n[0071] 再进一步，所述事件影响计算单元的主要步骤包括：\n[0072] ①根据事件种类和程度计算对路网G的影响范围G’，G’是G的子集；以事件发生地点为起始点，以列车运行时间、平均换乘时间、平均候车时间为参数，依据logit模型为基础的路径选择模型，来计算影响到的线路和车站，组成G’。即，事件只能影响到在影响时间范围内可能到达该车站的出行者。\n[0073] ②根据路网上车站和线路距离事发点的距离，对G’进行划分等级，根据事件的特征，分为突发事件和非突发事件。\n[0074] ③对于突发事件结合影响程度，将范围分为严重影响区域G1’、一般影响区域G2’和可能影响区域G3’三类，根据不同的范围，对于严重影响区域G1’需要对移动终端用户发布信息，计算在G1’车站信息辐射范围，得到短信接收范围；对需要在车站PIS上发布信息的事件，根据设备所在车站的位置矫正设备所致区域。\n[0075] ④对于非突发事件为提前预知的事件，需在事件发生之前在受影响区域发布事件信息。\n[0076] 所述发布信息生成单元主要步骤如下：\n[0077] ①构建满足诱导信息发布的语义网络作为发布信息生成的基础准备。\n[0078] ②根据信息分析后的结果确定发布信息模板类别。\n[0079] ③根据发布信息属性以及模板要素要求，进行逻辑运算并替换合成模板中与属性对应的部分，生成模板要素结构。\n[0080] ④根据设备原有发布信息状态与模板优先级要求，进行二次逻辑运算，生成信息发布原型，并进行语义检查与预处理。\n[0081] ⑤根据发布模板的原型和数据库中的文字与图形模板库，根据发布信息属性，匹配合适的发布文字、图形图像，改变路网图形状态、加载配图文字和图标，生成信息发布内容。\n[0082] 由于上述方案，本发明的有益效果主要表现在：\n[0083] 1)根据信息相关的事件属性自动生成发布信息占用的终端设备的时间和空间范围。\n[0084] 2)依据模板和基本配置，快速生成发布信息的文字和图形模板。\n[0085] 3)支持信息发布的流程控制，提高信息发布流程标准化。\n[0086] 4)支持发布事件动态管理，提高事件动态变化时的信息发布效率。\n附图说明\n[0087] 图1：信息发布结构示意图。\n[0088] 图2：操作终端结构示意图。\n[0089] 图3：事件树结构示意图。\n[0090] 图4：突发事件影响计算流程图。\n[0091] 图5：非突发事件发布范围确定流程图。\n[0092] 图6：发布信息生成流程图。\n[0093] 图7：日常信息发布流程图。\n[0094] 图8：计划性信息发布流程图。\n[0095] 图9：突发事件信息发布流程图。\n[0096] 图10：实施例1路网结构图。\n[0097] 图11：实施例1受影响车站显示画面示例。\n[0098] 图12：网站界面。\n[0099] 图13：实施例2路网结构图。\n[0100] 图14：实施例2受影响车站显示画面示例。\n具体实施方式\n[0101] 以下结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细描述。\n[0102] 参照图1，图1为信息发布结构示意图，城市轨道交通客流诱导信息发布系统，由操作终端、事件分析服务器、模板与配置管理服务器、信息发布服务器、数据管理服务器构成。\n[0103] 操作终端供工作人员使用，提供诱导信息相关事件录入、编辑和发布操作、发布信息的动态监控和历史信息查看的功能界面，包括人机交互单元、信息处理单元和页面通信单元三部分。人机交互单元为用户操作提供平台，展示系统提供的数据和图形图像，信息处理单元将页面通信单元传送来的信息转换成方便用户使用的形式进而传递给页面通信单元。页面通信单元负责操作终端和其他功能模块的通信功能，将模版与配置管理服务器、信息发布服务器及数据管理服务器的信息接收入操作终端。\n[0104] 事件分析服务器根据工作人员录入的客流诱导相关事件，计算事件影响范围，并完成发布范围和发布方式的匹配。它包括事件管理单元和事件影响计算单元,事件管理单元根据操作终端的人机交互单元传送来的信息完成对事件属性和事件结构的维护；事件影响计算单元接收事件管理单元传送来的信息，根据事件持续的时间和范围，计算影响的出行者时间和空间范围，再计算得到发布终端设备占用的时间和空间范围，然后传送信息给模版与配置管理服务器。\n[0105] 模板与配置管理服务器主要负责诱导信息文字模板和图形模板管理，发布终端设备占用的常用配置的管理，包括发布模板管理单元、发布日常配置管理单元和信息发送单元三部分。发布模版管理单元接收事件分析服务器传来的事件属性信息，从模版库中提取相对应的文本模版和图形图像模版文件，传输给信息发布服务器。发布日常配置管理单元主要针对日常限流信息的发布，在日常限流信息改变时，操作终端从此处调入模版供用户更新，更新后的模版继续传输给此单元管理。\n[0106] 信息发布服务器根据事件分析服务器计算后的内容，根据模板与配置管理器传输过来的模版信息，快速匹配生成发布信息，并控制信息发布流程。它包括发布信息生成单元、发布流程控制单元和发布事件管理单元三部分。发布信息生成单元主要负责匹配文字和图像模版信息，并使用语义网络检查其逻辑关系和设备关系上的正确性；发布流程控制单元对信息的进行审核，并对其发布到各类终端的过程进行控制和监控；发布事件管理单元对已经发布的事件进行监控并可根据实际延迟或提前发布信息的开始及结束时间。\n[0107] 本发明涉及的发布终端包括官方网站、移动终端和车站PIS终端。官方网站信息显示方式灵活，显示内容全面，针对所有登录网站的访问者。移动终端包括移动设备客户端和短信，移动客户端方便城市随时随地查看发布的信息，短信主要针对突发事件条件下的信息发布。车站PIS终端面向车站内的乘客，方便乘客根据发布信息的内容及时调整出行计划。\n[0108] 数据管理服务器对信息发布的基础数据和动态数据进行管理和维护，包括基础路网、时刻表、路网运营组织等。它为操作终端、事件分析服务器、模版与配置管理服务器、信息发布服务器提供基础数据，并维护数据的变化。\n[0109] 图2：操作终端结构示意图。发布终端总共分为三个大模块，由左至右分别为监视界面、信息发布操作界面和发布事件查看界面。各个模块显示的内容及具有的功能见下表。\n[0110] \n[0111] 图3：事件树结构示意图。如图3所示，本发明中涉及到的各种类型的事件包括突发事件、非突发事件两大类，非突发事件包括常态事件和计划调整两大类。\n[0112] 常态事件包括日常高峰客流和日常限流，日常限流的类型包括常态限流、周末限流和法定节假日限流。\n[0113] 计划调整的类型包括始发终到站调整、线路暂时停运、首末班车调整、计划性封站。\n[0114] 突发事件的类型包括自然灾害、事故灾难、公共卫生和社会安全四大类。自然灾害包括台风、水灾、暴雨、地震、高温及其他；事故灾难包括车辆故障、线路及附属设施故障、通信设备故障、信号设备故障、AFC设备系统故障、机电设备故障、供电设备故障、其他紧急情况和建设事件；公共卫生包括水污染、重大传染病疫情、放射性污染、生化、毒气和其他；社会安全包括恐怖袭击、刑事案件、有人/动物进入区间、人潮、乘客事件（聚众闹事、劫持人质）和其他。\n[0115] 图4为事件影响计算流程图，本发明中计算事件影响的步骤如下。\n[0116] ①根据事件种类和程度计算对路网G的影响范围G’，G’是G的子集；以事件发生地点为起始点O，以列车运行时间、平均换乘时间、平均候车时间为参数，依据logit模型为基础的路径选择模型，来计算影响到的线路和车站，组成G’。即，事件只能影响到在影响时间范围内可能到达该车站的出行者。此处，设定时间Ti(i∈1,...,3)，Ti