公交ITS是城市ITS的一個重要組成部分,在公交優(yōu)先的背景下,公交對緩解城市交通擁堵的作用將越來越重要。公交ITS可以改善公交乘客的乘車信息服務,改善公交公司運營調(diào)度與企業(yè)管理。
公交智能化的意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
為企業(yè)提供更高的服務水平:
1.運行管理智能化使公交服務準時性和可預見性提高;
2.運行管理智能化提高調(diào)度適應客流的水平,增強公交服務靈活性,縮短等候時間,提高舒適性;
3.使換乘銜接更為高效,換乘方案可預見性強;
4.便于乘客更有效利用候車時間和乘車時間;
5.方便結(jié)算管理和節(jié)省時間的IC卡支付方式;
6.擴展服務內(nèi)容,推出新形式的服務。
公交信息服務系統(tǒng)能夠為乘客提供完善的信息服務:
1.多種公交運輸方式間信息的互通和綜合;
2.事故等緊急信息的有效應用;
3.信息維護更新的及時性;
4.建立多方式間、不同運營公司間、政府與企業(yè)間、不同區(qū)域間橫向信息服務體系及企業(yè)內(nèi)部管理層、車隊、場站、公交工具、司乘人員等之間的縱向信息交換服務體系。
公交ITS為運營者提供高度的智能化運營管理:
1.豐富和完善實時掌握公交車輛運行狀況的技術手段;
2.調(diào)度管理的靈活性和適應性;
3.事故等緊急信息運用的有效性和及時性;
4.多方式換乘和接駁的協(xié)調(diào)有序性;
5.實時掌握客流數(shù)據(jù);
6.車輛、人力資源開發(fā)運用的高效性、經(jīng)濟性。
公交ITS便于為線路調(diào)整、規(guī)劃等方面的決策提供基礎數(shù)據(jù)信息。
GPS在公交系統(tǒng)的應用,使公交公司可以及時掌握車輛運行狀況,實施車輛的科學調(diào)度,可隨時了解車輛狀況,及時解決許多問題。應用GPS公交系統(tǒng),不僅使司機的操作變得更加簡單,而且數(shù)據(jù)的統(tǒng)計將更加及時、準確。乘客可以從GPS公交應用系統(tǒng)中獲得:輕松自如選線路,明明白白等公車;乘車環(huán)境較寬松,資訊風景收眼中;不會乘車坐過站??傊籌TS在改變落后的運營管理和調(diào)度模式、實現(xiàn)公交資源的最優(yōu)配置、提高公交企業(yè)效率、提升公交的服務水平、吸引乘客等方面成效顯著。
系統(tǒng)建設的運營模式
公交系統(tǒng)作為一個社會公益事業(yè),公交ITS的啟動同當?shù)卣闹С置芮邢嚓P。許多政府部門都為發(fā)展當?shù)氐墓籌TS制定了長遠規(guī)劃。
隨著城市客運市場的開放,客運市場競爭激烈。提高運送效率和服務質(zhì)量已經(jīng)成為重要的競爭手段之一。一些公交企業(yè)愿意在此領域進行投入。另一方面,今日的公共交通企業(yè)已經(jīng)度過了維持簡單再生產(chǎn)時期,他們有能力將一定的人力和財力投入現(xiàn)代科技的應用與推廣項目之中。各級政府的支持也為他們提供了依托,增強了活力。因此,公交的ITS系統(tǒng)的建設,可以采取政府、企業(yè)、社會三位一體的方式。公交智能調(diào)度系統(tǒng)龐大、技術復雜,經(jīng)濟上亦不可能一步到位,因此,由試點入手,逐步推廣是十分必要的。[nextpage]
系統(tǒng)的技術方案
目前公交ITS主要由以下幾部分組成:GPS公交調(diào)度和監(jiān)控系統(tǒng)、公交電子站牌、
GPS公交調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合GPS、GIS(地理位置信息)、GPRS(移動數(shù)據(jù)通信)、傳感器技術技術,將車輛的狀態(tài)信息(包括位置、速度、乘客人數(shù)、車輛狀況)等實時傳送回調(diào)度中心,將目標的空間、時間和狀態(tài)信息結(jié)合在一起,產(chǎn)生有效的決策信息,并且能夠響應調(diào)度中心的指令,執(zhí)行調(diào)度中心的既定策略,是一個有效的閉環(huán)的控制系統(tǒng),實現(xiàn)了車輛自動調(diào)度和監(jiān)控。
系統(tǒng)通過車載終端自動采集和處理營運數(shù)據(jù),以GPRS或短信作為無線傳輸方式,實時與監(jiān)控平臺進行交互,使被動式車輛管理變?yōu)槎喙δ?、實時的智能化管理,變目前公交的經(jīng)驗調(diào)度為動態(tài)調(diào)度;通過電子站牌發(fā)布公交車輛的信息,極大地方便市民出行,是公交車管理、運營的重要手段。
基本功能
采集信息具有公交運行基礎數(shù)據(jù)的采集能力和手段,如客流量、車輛運行數(shù)據(jù)、車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù)等的采集。
智能管理利用計算機強大的輔助處理功能,智能地適應路上交通情況和乘客的需求情況,實現(xiàn)最佳的調(diào)度運營與管理。
信息處理有效的數(shù)據(jù)管理和分析能力,包括操作型數(shù)據(jù)管理和分析型數(shù)據(jù)管理。其目的是保障日常運營的高效管理、規(guī)劃和調(diào)度的科學決策分析,以及對公眾提供高質(zhì)量的信息咨詢服務。
信息提供能提供乘客及管理者所需信息,面向乘客、駕駛員和運營管理者的信息。
決策支持為支持科學管理和決策所必需的系統(tǒng)分析和系統(tǒng)狀態(tài)預測能力。
系統(tǒng)網(wǎng)絡整體結(jié)構
整個系統(tǒng)的應用架構可分二級實施,即總公司調(diào)度室(客運部)、線路調(diào)度點(站)二級監(jiān)控管理;從網(wǎng)絡的物理位置來看,總調(diào)度室(一個)、線路調(diào)度點(站)(多個)都分布在不同的物理和地理位置,可能是幾百米、幾公里甚至幾十公里的距離;全面考慮和規(guī)劃整個的網(wǎng)絡結(jié)構。
寬帶網(wǎng)絡技術ADSL已經(jīng)十分成熟,而且,ADSL在各個城市已經(jīng)全面鋪開和普及應用;可考慮選擇ADSL作為網(wǎng)絡傳輸鏈路的一個重要基礎。
總調(diào)度室通過ADSL技術寬帶接入Internet,網(wǎng)絡接入帶寬根據(jù)業(yè)務數(shù)據(jù)的流量來選擇,總調(diào)度室接入帶寬可以選擇256K;對于各個線路調(diào)度點(站),采用ADSLModem方式上Internet接入總調(diào)度室,帶寬為64K。
整個系統(tǒng)平臺設計和軟件系統(tǒng)體系架構還充分考慮到和其他系統(tǒng)的銜接與信息共享,比如可以通過ADSL上Internet或直接DDN鏈路和城市智能交通系統(tǒng)(ITS)平臺、城市道路交通信號管理系統(tǒng)平臺、道路網(wǎng)絡實時監(jiān)控系統(tǒng)平臺等銜接,實現(xiàn)信息共享,最終實現(xiàn)信息化、智能化城市公共交通系統(tǒng)平臺的目標。
監(jiān)控調(diào)度中心與車載終端、電子路牌之間的通信使用頻繁而每次數(shù)據(jù)量較小,使用GPRS網(wǎng)絡作為其傳輸載體是一個很好的解決方案。[nextpage]
車載終端
在公交車上的車載終端系統(tǒng),能實時接收并處理調(diào)度系統(tǒng)發(fā)出的信息,并可以通過通訊設施與調(diào)度室進行雙向信息交流。同時,車載終端系統(tǒng)還會對車輛速度、溫度、煙度、平穩(wěn)度等進行智能監(jiān)控,當某些參數(shù)超過標準值時,終端系統(tǒng)會自動報警,司機可采取相應措施,使公交車更加安全可靠。同時,公交管理部門在調(diào)度室通過中心系統(tǒng)能掌握路上運行車輛載客量、事故、糾紛、路阻、尾氣排放達標狀況、行駛平穩(wěn)性、速度、空調(diào)使用等各種情況信息。當車輛、電車線網(wǎng)發(fā)生故障時,公交路救協(xié)作網(wǎng)可以迅速接到報修和做出處理。
車載終端能接收并處理GPS信息,通過GPRS與總調(diào)度室或公司調(diào)度室進行雙向信息交流,主要功能如下:
能實現(xiàn)查詢機功能(查詢調(diào)派信息、司機生產(chǎn)情況和違章情況等);
能定時發(fā)送最新的車輛運行狀態(tài)信息,發(fā)送周期5-30秒(可調(diào));
可隨時向各級調(diào)度部門發(fā)送信息,各類信息能自行設置調(diào)整;
能接收、顯示和查閱已接收的調(diào)度信息;
對車輛的速度、溫度、煙度、平穩(wěn)度等能進行自動警示;
能提供與其他車載設備連接的標準接口,實現(xiàn)相應的功能;
報站器,實現(xiàn)自動報站,變更運營線路時能自動設置到報站器
非接觸式IC讀卡機
客流統(tǒng)計裝置
車輛行駛狀態(tài)記錄儀
空調(diào)開/關狀態(tài)接口
具有通話功能
GPS公交調(diào)度和監(jiān)控軟件系統(tǒng)
配置地理電子信息系統(tǒng)(GIS)
(1)制作電子地圖
將最新出版的地圖信息輸入計算機中,形成計算機可識別的矢量化圖形文件,內(nèi)含公交營運線路途經(jīng)所有道路的名稱,通過GIS軟件,可以實現(xiàn)地圖的平移、縮放,可將地圖的全部或局部通過操作顯示在屏幕上。
(2)制作公交線路圖
利用GIS軟件將公交線路網(wǎng)絡的地理數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成相應的??空军c、車輛行駛的方向路線等圖形信息,輸入相應的地理位置,經(jīng)過同一條道路不同的營運線路須用不同顏色顯示,可顯示經(jīng)過任何一條線路或全部營運線路,并可查詢公交站臺在線路的位置,考慮到今后線路的增加、延伸、變動等,該公交線路專用軟件應可作相應的更改,及留有一定裕容量。
配置監(jiān)控管理系統(tǒng)通過操作可將電子地圖,公交線路網(wǎng)絡分別或同時,全部或局部顯示在屏幕上。
(3)軟件中存有需要監(jiān)控車輛的信息,通過操作可以在電子地圖上選取車輛并顯示此時車輛的運行狀態(tài)、速度、方向、線路號、車牌號碼、車型等。
(4)可以在地圖上選取道路,并查詢道路名稱。
(5)可以在公交線路網(wǎng)絡上查詢?nèi)魏我粭l線路的情況,如線路的總長度、站點設置的數(shù)量、站點地理位置、站名、每部車輛在線路中的位置、行駛方向、發(fā)車時間、末班車時間等。[nextpage]
(6)可以向車輛發(fā)送指令信息,如:越站、加速、減速等待等等。指令信息的發(fā)送可以通過車載終端液晶漢字顯示,亦可通過無線通訊網(wǎng)絡發(fā)送,無線通訊可群呼、單呼、并為雙向信息傳輸。
(7)控制管理中心備有車輛報警緊急自動提示功能,可使車輛在出現(xiàn)問題時能及時得到解決。
(8)建立數(shù)據(jù)庫:包括當日各部車輛運行班次,運行中出現(xiàn)的問題類別、次數(shù),控制中心與車輛雙向傳輸信息內(nèi)容等,可供調(diào)閱決策參考。
智能電子站牌
根據(jù)通訊處理單元所配置不同,我們提出目前最流行的兩種處理方案:
通訊處理單元采用GPRS方式,智能電子站牌與中心的通訊全部采用GPRS方式,交換數(shù)據(jù)與信息,包括動態(tài)車輛信息、廣告信息、公益信息等。這種方式不用另外架設基站,采用現(xiàn)有網(wǎng)絡,且與車載終端可以無縫聯(lián)接,在中心也無需另外投入設備;
公交信息動態(tài)顯示:電子站牌隨時與調(diào)度中心保持聯(lián)系,由調(diào)度中心隨時發(fā)布最新的公交信息,包括最近班車信息,前方路況信息等,方便站臺上的乘客了解情況;
公益信息顯示:調(diào)度中心可向電子站牌發(fā)送公益信息,向市民宣傳政策信息等;
廣告信息:調(diào)度中心也可向電子站牌發(fā)送廣告信息,取得一定的廣告收益。
附圖已經(jīng)投入試用階段的電子公交站牌:
通過與道路交通信號管理系統(tǒng)、道路網(wǎng)絡實時監(jiān)控系統(tǒng)等銜接,將道路狀況、乘車咨訊和服務信息通過智能液晶電子站牌、公交車上的LED顯示屏和設置在公共場所的電子顯示屏等進行實時發(fā)布,供乘客參考。乘客可以從電子站牌看到車輛的運行信息、車輛到站時間和將到站車內(nèi)乘客數(shù),有準備地選擇所要乘坐的車輛,合理安排時間。等車之余還可以收看電子站牌發(fā)布的廣告信息,可謂一舉多得。乘車時,乘客可通過車上的電子顯示屏收看線路信息和廣告信息,收聽準確無誤的自動報站信息。公交公司可以通過監(jiān)控中心更合理地安排運力。