摘  要： 針對當前打車軟件的各種弊端,，設計實現(xiàn)了一種基于車聯(lián)網(wǎng)中管-云-端架構的智能打車系統(tǒng),。該系統(tǒng)采用新型車載智能終端作為管系統(tǒng)來實時感知出租車信息并上傳至云端，功能強大的云平臺實時處理海量數(shù)據(jù)并將處理結果呈現(xiàn)在客戶端打車App上,。該系統(tǒng)能夠顯著提升客戶滿意度,、司機積極性，并能緩解交通擁堵,，具有很大的應用價值,。

　　關鍵詞： 打車系統(tǒng)；車聯(lián)網(wǎng),；管-云-端

0 引言

　　目前,，嘀嘀打車、快的打車等已覆蓋北京,、上海,、廣州、南京等各大城市,。在各類打車軟件中,，快的打車和嘀嘀打車分別在阿里巴巴和騰訊的支持下，成為主要競爭對手,。2014年2月,，嘀嘀打車對司機和乘客的車費補貼統(tǒng)一降低至5元，進入第二輪補貼階段,，上千萬的用戶蜂擁而至,。打車軟件之間的競爭不斷升級，為阿里巴巴,、騰訊等巨頭帶來大批移動支付用戶,，使“搶占B端資源，建立支付場景”的競爭愈演愈烈[1],。然而,，也有不少用戶抱怨各類打車軟件存在弊端，如：

　?。?）一些打車軟件的“加價”功能在一定程度上讓普通乘客打車更加困難,，也不符合政策法規(guī)，長此以往,，將變成司機強勢的市場,，司機的選擇權遠大于乘客。

　?。?）存在嚴重的誠信問題,，出租車司機在接受了定單后卻載了其他客人，乘客在提交訂單成功后放棄乘坐出租車或者搭乘其他出租車[2-3],。

　?。?）市場監(jiān)管機制不完善，對于部分打車軟件,，黑車,、克隆車也可以使用，嚴重影響乘客的打車體驗,。

　　針對上述問題,，本文設計實現(xiàn)了一種基于車聯(lián)網(wǎng)（Internet of Vehicle，IOV）中管-云-端架構的智能打車系統(tǒng),。用戶需在手機等智能終端上安裝客戶端軟件,，通過終端的自動定位功能，用戶可以隨時在手機上查看周邊的可用車輛信息,，并且可以直接呼叫司機,，預約用車。每輛出租車需裝有智能車載終端,，用于記錄和上傳出租車行車狀態(tài)信息（速度,、位置等）。用戶通過虛擬計價器可準確獲知源點到目的點的打車費用,，避免了費用不清問題,。司機和乘客使用該打車軟件都需通過實名認證，確保信息安全,。

1 系統(tǒng)功能需求分析

　　系統(tǒng)用戶分為兩類：司機和乘客,。針對這兩種用戶設計兩類不同的客戶端App。

　　1.1 乘客端App

　　提供一款免費打車App,，它可以根據(jù)乘客的位置和需求來提供可視化的信息,，如空閑出租車和司機的信息（司機姓名，車牌號,，電話號碼等）,、司機的行車軌跡等。通過一鍵撥號,，乘客就能聯(lián)系上司機,。此外，該軟件有虛擬計價的功能,，在獲得最佳路徑后自動計算出距離,，再根據(jù)司機實際行駛時間,，以及設定的單價，按一種算法來計算出打車費用,，供乘客參考,。這有效避免了費用不清的問題[4]。

　　具體功能如下：

　?。?）地圖,。能查看到周邊待客車輛情況，還可以通過列表進行找車,。確定好車輛后,，點擊相應車輛圖標會出現(xiàn)司機及車輛信息，乘客可以直接通過提供的電話聯(lián)系司機,，方便快捷,。預約的司機在接乘客途中的行車軌跡也會在地圖中顯示出來。

　?。?）搜車,。可以通過車主名,、車牌號,、手機號來搜索感興趣的出租車。

　?。?）計費,。在知道源點和目的點之后，實時計算打車費用,，透明直觀,。

　　（4）收藏,。能查看以往添加至收藏的車輛,，即用戶的虛擬私家車隊信息。

　?。?）我的,。能查看以往用車記錄，以備查用,。

　?。?）更多?？梢酝ㄟ^短信,、郵件、微信,、微博等分享軟件信息,，以及聯(lián)系客服,。

　　1.2 司機端App

　　司機通過智能終端來接收乘客的預約，并通過打車應用來顯示乘客位置信息,，再進一步得到去接乘客的最優(yōu)路徑,。具體功能如下：

　　（1）空閑,。當出租車空閑時，司機選擇接受訂單,，則系統(tǒng)發(fā)送空閑狀態(tài)信息至云平臺,，云平臺再將空閑車輛信息經(jīng)過實時處理后發(fā)送至乘客客戶端App。

　?。?）忙碌,。當出租車不載客或者已經(jīng)載客時，司機選擇忙碌,。

　?。?）地圖。為出租車司機規(guī)劃路徑,，以便沿最佳路徑載客,，節(jié)省時間和油耗。

　?。?）計費,。在知道源點和目的點之后，實時計算打車費用,。

　?。?）更多?？梢酝ㄟ^短信,、郵件、微信,、微博等分享軟件信息,，以及聯(lián)系客服。

2 系統(tǒng)架構與硬件設計

　　本系統(tǒng)基于車聯(lián)網(wǎng)中的管-云-端架構,，如圖1所示,。系統(tǒng)由智能手機、PC,、PAD等客戶端,、車載智能終端（Global Intelligent IDentity，GID）和車云平臺組成,。GID通過OBD連接到CAN總線上,，可智慧感知接口中的數(shù)據(jù)流,，并進行實時分析處理，收集并提取出租車的實時狀態(tài)信息,。這些數(shù)據(jù)通過通信模塊上傳至云平臺,。云平臺提供了分布式離線計算系統(tǒng)、分布式準實時計算系統(tǒng)等,，可以對原始數(shù)據(jù)進行多層次組合,、加工、分析和挖掘,，從中提取對用戶有價值的出租車及司機的數(shù)據(jù)和信息,，并通過客戶端App界面將出租車信息展現(xiàn)出來[5]。

　　2.1 管系統(tǒng)設計

　　IOV最核心的技術之一是根據(jù)車輛特性,，開發(fā)了一款面向汽車的GID終端,。它是一個具有全球泛在聯(lián)網(wǎng)能力的通信網(wǎng)關和車載終端，是車輛智能信息傳感器,，同時也具有全球定位和全球網(wǎng)絡身份標識（網(wǎng)絡車牌）功能[6],。如圖2所示。

　　GID將汽車智能信息傳感器,、汽車聯(lián)網(wǎng),、汽車網(wǎng)絡車牌三大功能融為一體，具體表現(xiàn)為：

　?。?）車輛狀態(tài)的信息感知功能：GID與汽車總線（OBD,、CAN等）相連，內(nèi)嵌多種傳感器,，可感知和監(jiān)控幾乎所有車輛的動態(tài)與靜態(tài)信息,，包括車輛環(huán)境信息和車輛狀態(tài)診斷信息等；

　?。?）泛在通信功能：GID具有V2V,、V2I和自組網(wǎng)（SON、移動Ad Hoc,、AGPS等）的能力,，具有車內(nèi)聯(lián)網(wǎng)以及多制式之間的橋接與中繼功能，具備全球通信,、全球定位與移動漫游能力,；

　　（3）汽車網(wǎng)絡車牌功能：GID從汽車,、網(wǎng)絡,、用戶中提取天然屬性，生成汽車的“網(wǎng)絡身份證”，使得每輛汽車在網(wǎng)絡中都具有一種天然,、唯一的身份標識,。它不是一個標簽，而是網(wǎng)絡可信標識與尋址技術,。

　　2.2 云系統(tǒng)設計

　　云架構的車輛信息平臺是多源海量信息的匯聚,。其應用系統(tǒng)架構也是圍繞車輛的數(shù)據(jù)匯聚、計算,、調(diào)度,、監(jiān)控、管理與應用而建立的,。IOV云平臺可同時支持成百上千萬車載終端的并發(fā)訪問,，實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的存儲、分析,、挖掘及應用。圍繞車輛產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù),，如車輛實體信息,、涉車產(chǎn)業(yè)鏈信息、駕駛行為信息,、車主的社會化信息,、手機終端信息、車載智能終端感知信息等,，支持全局搜索,，支持與位置有關的跨地域、跨企業(yè)的車輛管理[7],。

　　本系統(tǒng)的云服務平臺是數(shù)據(jù)存儲,、處理和控制的核心，是系統(tǒng)的后臺部分,，主要功能有：（1）接收車載智能終端感知到的出租車狀態(tài)信息和客戶端感知到的乘客位置數(shù)據(jù),。（2）通過計算、挖掘接收到的海量信息,，提取出分類的和有價值的信息來形成不同的智能模型,。（3）響應并推送結果到客戶終端App上[8]。系統(tǒng)架構如圖3所示,，其中服務器及其用途如表1所示,。

　　2.3 端系統(tǒng)設計

　　本系統(tǒng)的端指司機和乘客的智能手機、PC,、PAD等客戶端App[1],。

　　乘客端軟件工作流程如下：

　　（1）乘客在智能手機上打開該App并登錄。

　?。?）具有導航功能的智能手機將乘客的位置信息發(fā)送至云端,，同時空閑車輛通過GID設備將相關信息上傳至云端。

　?。?）在接收到乘客端和出租車的信息后,，云平臺再進行處理并將處理得到的信息發(fā)送至乘客手機端，并通過手機App來顯示出租車的分布信息,。

　?。?）乘客根據(jù)需要選擇一輛合適的車并與該車司機取得聯(lián)系。

　?。?）選中的司機通過GID將其在行車過程中的信息不斷發(fā)送至云平臺,，再通過云平臺分析處理后傳送給乘客，這樣就可以通過手機App來實時了解司機的行車路線,、打車費用和等待時間等信息,。詳細流程如圖4所示。

　　司機端軟件工作流程如下：

　?。?）司機打開該App并登錄,。

　　（2）點擊空閑狀態(tài)（若點擊忙碌則不發(fā)送該車信息至云平臺）,。

　?。?）接到預約乘車電話。

　?。?）確定乘客位置并獲得最佳行駛路徑,。

　　（5）開車去接乘客并把乘客送往目的地,。詳細流程如圖4所示,。

3 功能測試及系統(tǒng)優(yōu)勢

　　3.1 功能測試

　　功能測試中系統(tǒng)的軟硬件均符合設計標準，GID能按設定的回傳周期采集出租車行車狀態(tài)信息,，并通過通信網(wǎng)絡上傳至云平臺,，云平臺能正確響應大量乘客的要求，并將各種有用信息及時推送至乘客和司機終端,。圖5所示為其中乘客端App部分截圖,。

　　乘客在智能終端下載并安裝該打車軟件，首先進行注冊并登錄,，然后點擊地圖標志可顯示周圍的出租車信息,，選擇其中一輛出租車并聯(lián)系司機，司機在15 min內(nèi)來到乘客所在地將乘客接走,，乘客體驗良好,，方便舒適快捷。

　　App主界面默認為地圖界面，地圖上分布的車輛圖標 表示周邊可用的車輛,，藍色圓點 指明用戶當前位置,，定位按鈕 的作用是把用戶當前位置設為屏幕中心。點擊任意一個車輛圖標 ,，可以看到該車的詳細信息（車牌號,、司機姓名、電話號碼,、業(yè)務信息）,；點擊收藏按鈕 ，可以將服務滿意的車輛收藏,，形成自己的虛擬私家車隊,；點擊電話號碼，可以進入撥號界面,。

　　點擊收藏圖標 ,，可以進入軟件的收藏功能模塊，點擊列表中任意一項條目的電話號碼可以進入撥號界面,，撥號操作同上所述,。

　　點擊歷史圖標 ，可以進入軟件的歷史功能模塊,，點擊列表的任一項條目可以進入撥號界面，撥號操作同上所述,。

　　點擊更多圖標 ,，可以進入軟件的更多功能模塊，包括分享軟件,、聯(lián)系客服兩項服務,。

　　3.2 系統(tǒng)優(yōu)勢

　　（1）方便：客戶可通過智能終端,，隨時隨地全天候地獲取離客戶最近的待客空車,。

　　（2）舒適：無論客戶是躺在床上,，還是坐在會議室,，都可以隨時召喚空車到門口等候，無須忍受風吹日曬,。

　?。?）靈活：通過該App，可以實現(xiàn)異地預約接機,、單程接送客人或老人,、電召車輛同時也電召配套服務，做到時間靈活、空間靈活,、服務靈活,。

　　（4）安全：車輛信息都是通過實名認證,，可以知道司機聯(lián)系方式和車輛信息,，保證了客戶乘車安全。

　?。?）主動：乘客可根據(jù)個人的需要和出行習慣選擇更適合的司機和車,。

4 結論

　　本文設計了一種基于IOV中管-云-端架構的智能打車系統(tǒng)。作為IOV的一個典型應用,，本系統(tǒng)從根本上解決了打車難的問題,。從傳統(tǒng)的人找車、車找人的被動狀態(tài),，變?yōu)槿苏臆嚨闹鲃訝顟B(tài),，達成高效的用車匹配。未來將基于本系統(tǒng)的功能增加拼車,、租車,、代駕等功能，助力于智慧交通建設,。

　　參考文獻

　　[1] 王桐.鞍山市交通局安卓平臺打車系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].大連：大連理工大學,，2014.

　　[2] DOW C R， LEE Y H,， WANG S C,， et al. A geo-aware location based taxi carrying system[C]. Con. ITNG， 2014： 53-58.

　　[3] Liu Siyuan,， Pu Jiansu,， Luo Qiong， et al. VAIT： a visual analytics system for metropolitan transportation[J]. IEEE Trans. Intell. Trans. Syst,， 2013,，14（4）： 1586-1596.

　　[4] 迪納科技.車小二產(chǎn)品主打膠片[EB/OL].（2012-12-21）[2015-04-01]. http：//www.cpsdna.com/article-157.html.

　　[5] 劉南杰.崛起的車聯(lián)網(wǎng)[J].音響改裝技術，2013（11）：50-52.

　　[6] 司桂芳,，劉南杰,，趙海濤.基于GID的網(wǎng)絡車牌管理系統(tǒng)[J].電信科學，2014,，30（3）：94-97.

　　[7] 崔正杰,，劉南杰，趙海濤.基于管-云-端結構的汽車遠程實時監(jiān)控系統(tǒng)設計[J].微型機與應用,，2014,，33（24）：91-94.

　　[8] 謝寒冰,，賀松.基于3G的移動云系統(tǒng)的研究與設計[J].微型機與應用，2014,，33（6）：4-7.