于公共交通智能化应用模式

 　　文章是一篇智能科学类论文，主要讲述了公共交通智能化管理策略的研究和新改革建设方针运用等等。本文选自：《智能系统学报》，《智能系统学报》杂志是刊登智能科学领域具有自主创新理论和技术研究的科研成果和高水平学术论文，反映国内外智能科学学科的前沿和发展，促进智能科学理论和技术的传播与交流。

　　摘要：随着现有数据获取技术在公交客流信息采集方面的应用以及各种新型检测器技术的出现,公交运营企业将可及时得到更加全面、精确的实时信息,从而保证公交车辆更加合理地运行、提高企业的服务质量和运营管理水平。

　　关键词：公共交通,智能管理,智能应用,智能科学论文

　　一、公交客流信息采集技术 城市公共交通是一个动态服务系统,需要根据不断变化的交通流参数、客流分布、道路状况以及天气条件的变化进行及时调整。要提高城市公交服务水平,建立完善的智能公交系统,就必须具有先进的客流采集技术和设备,为客流统计分析处理提供数据基础,因此客流信息采集是实现公交系统智能化的前提,也是

　　提高服务水平的重要基础。

　　1.公交客流调查

　　公交客流信息主要包括出行OD、各站点上下车人数、留站人数、断面通过量、满载率、平均运距及时间、方向等动态数据。

　　2.公交客流信息采集

　　客流信息的种类与作用各不相同,获取的方法和技术也有多种。但大体上可以分人工调查和自动采集两大类。

　　人工调查

　　多年来公交企业为获取公交客流信息大多采用人工调查方法,一般可分为随车客流调查、驻站客流调查、问询客流调查和月票调查等方式。

　　自动采集

　　自动采集方式主要包含基于压力传感器、红外线传感器、超声波传感器等设备的客流信息自动采集,以及基于视频图像处理技术或基于公交IC卡的客流信息自动采集。

　　二、运营车辆自动定位监控

　　公交系统的运行效率与服务水平,不仅与道路和车辆等基础设施有关,更依赖于运营管理技术的先进性,特别是车辆运行信息的获取与处理技术的应用,本文针对传统公交管理系统的不足,提出了基于3G,即:GPS、GIS、GSM的公交车辆运行管理系统结构框架,分析公交车辆运行信息的需求,重点对公交车辆运行信息的采集和处理方法进行了研究。

　　1. 基于3G的公交车辆运行管理系统结构框架设计

　　基于3G的公交车辆运行管理系统采用GPS获取车辆的定位信息,是以GPRS或者GSM为手段,将GPS定位数据传输到公共交通营运管理中心,GPS定位数据与GIS相结合,完成公交车辆运行特征的分析与判别,为公交车辆运行管理人员提供动态调度决策的信息支持,以便于使乘客能够通过多种方式了解车辆的运行状况,对出行计划进行实际调整。

　　2. 公交车辆运行信息的需求分析

　　公交车辆的运行信息对于公交营运管理部门和居民出行都具有重要作用,是实现公交智能化的基础平台。

　　为了提高公共交通的有效性和可靠性,对公交车辆运行信息进行采集与处理是非常必要的,其用途可主要表现在如下方面:

　　实现公交车辆的动态一体化调度。

　　实现公交车辆的平稳运行及安全性

　　实现公交车辆的优先通行及自动报站

　　为乘客提供动态公交信息服务。

　　3.基于GPS的公交车辆运行信息采集

　　公交车辆运行信息的采集方法主要是GPS全球定位系统(Global Positioning System)。GPS是全球性连续实时导航定位系统,由三个独立部分组成:GPS卫星、地面支撑系统和GPS接收机。

　　运用GPS采集公交车辆运行信息时,需要注意采样时间间隔、车辆运行状况分析区间的设定以及信息传输机制等方面的问题。

　　4. 基于GPS公交车辆运行信息的处理

　　信息处理的目的是为了便于调度中心及时掌握车辆的运行状态,并及时给予相应的指令。

　　1) GPS与GIS的匹配处理

　　由于GPS数据存在误差,当公交车辆运行轨迹显示在GIS电子地图上时,会出现车辆在路外行驶的假象,因此,在获得GPS数据后,首先要进行地图匹配以便于调配管理。

　　2) 公交车辆在站点处运行信息的处理

　　公交车辆在站点处的运行信息对于确定其是否存在私下越站不停车、停站滞留、晚点到站或发车等行为具有重要意义。

　　3) 公交车辆在分析区间内运行信息的处理

　　公交车辆各分析区间内的运行信息可用于确定其是否存在超速或慢速行驶行为。

　　5. 公交车辆运行的其他信息处理

　　公交车辆运行的其它信息主要包括车辆在运行过程中与特定标识物之间的距离。

　　公交系统的运行效率与服务水平不仅与道路和车辆等基础设施有关,更依赖于运营管理技术的先进性。就我国情况而言,应以实现公交动态调度一体化决策和提高决策自动化程度为目标,这是解决城市交通问题的重要途径。

　　三、ITS 技术在快速公交调度中的应用 ITS(Intelligent Transport System)是一种将先进的信息技术、数据通讯技术、电子控制技术、传感器技术以及计算机处理技术有效地综合运用于整个运输体系的技术,其不仅能够应用于车辆运行的优先设置、公交车辆调度等方面,还可以在收费及检票系统、乘客咨询系统等服务系统中发挥其智能化的功能。公

　　交车辆调度作为快速公交系统的的一个重要组成部分,其运作效率对整个快速公交系统服务水平有很大的影响。

　　1. 快速公交系统的定义及组成

　　快速公交系统(BRT,Bus Rapid Transit)有别于传统的公交系统,它利用大容量、低成本、低排放、及先进导向技术现代的巴士,在城市中开辟、修建巴士专用道,配合ITS技术,采用轨道交通的运营管理模式,提供优质公交服务。这种新的公交模式包括车辆、专用道、控制系统、收费系统、乘客信息系统五个方面。

　　2. ITS技术在国内外快速公交调度系统中的应用

　　由于ITS技术的应用能够增加BRT系统的安全性、提高运营效率和品质,有助于实现BRT系统与其他运输工具的整合,很多国外大城市的BRT系统都采用了ITS技术来进行优化。在26个美国公交协作研究报告中,快速公交系统案例分析所列举的BRT系统中,有20个城市安装了车辆监视系统,有10个城市将ITS应用于先进的排班调度系统,有8个采用先进的通讯系统以确保调度的顺利进行。就国内而言,各大城市也相继建立了BRT系统,像北京快速公交南中轴系统,是北京市根据其公交发展的需要,借鉴国外先进理念和技术而设计的北京市第一条大容量快速公交系统。该线路全长约15.8km,共设16个车站,设计运营速度30~35km/h,日客运能力12.5万人次。

　　当前我国BRT调度系统的运作情况,还存在以下问题:

　　一是提高公交调度水平的高科技设备尚未得到有效整合。我国很多BRT系统为提高运营效率和服务水平,在不同子系统使用不同程度的高科技设备。但是使用高科技设备的公交车的实时通过请求、应答及调度一体化的系统尚未建成。由部分系统设备技术的进步带来总体运营效率的提高程度有一定的局限性,只有有效地整合这些高科技设备,才能使整个BRT调度水平不断上升。

　　二是尚未开发出适合我国国情的公交智能化调度全面发展的软件。目前我国的公交系统还未建立起比较完善的数据库。只有开发适合我国公交客流特点的模型、软件,才能设置科学的公交时刻表,从而达到换乘不同车辆时最大的同步性。

　　结语

　　大力发展智能公交调度系统、实现公交智能化调度已具备了研究和发展的基本条件,智能公交调度决策的信息采集、发布技术目前已趋于成熟,正在被国内公交行业从不同侧面所运用,使公交优先运行环境得到良好改善。因此,在我国各大城市逐步推广BRT的情况下,应当继续加强对ITS技术在BRT系统中的应用研究,使理论进一步结合实际,建立起适合我国交通可持续发展的BRT系统。

《于公共交通智能化应用模式》

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