城公共交通小論文

1、淺談城市智能公交調(diào)度系統(tǒng)摘要：我國(guó)大城市優(yōu)先發(fā)展城市公共交通是解決城市交通擁擠問(wèn)題的重要途徑之一，而對(duì)公交運(yùn)營(yíng)調(diào)度進(jìn)行智能化管理將會(huì)極大的提高效率，本文引入智能公交調(diào)度系統(tǒng)的概念，闡述了智能公交調(diào)度系統(tǒng)的基本思路，說(shuō)明智能公交調(diào)度系統(tǒng)的構(gòu)成、實(shí)施框架、方案設(shè)想，提出公交智能調(diào)度需解決的技術(shù)問(wèn)題，簡(jiǎn)單介紹了智能化調(diào)度系統(tǒng)帶來(lái)的效果關(guān)鍵詞：智能化公共交通調(diào)度系統(tǒng)；公交調(diào)度中心；分調(diào)度中心riefDiscussionoftheIntelligentpublictransportschedulingsystemAbstract:oneoftheimportantwaystosolveurbantraf

2、ficcongestionisprioritytodevelopthepublictransportinChina'smajorcities,Theintelligentschedulingofbusoperationsmanagementwillgreatlyimproveefficiency,Thispaperintroducestheconceptofintelligenttransportationschedulingsystem,explainedthebasicideaofintelligenttransportschedulingsystemDescriptioninte

3、lligentschedulingsystembusstructure，theimplementationframework,programideasProposeTechnicalproblemsofIntelligenttransportSchedulingSystemabriefintroductionoftheeffectofIntelligentSchedulingSystemKeywords:theIntelligentPublicTransportationSystem；BusDispatchCenter；Sub-ControlCenter一、智能公交調(diào)度系統(tǒng)的概念公交運(yùn)營(yíng)調(diào)度是

4、整個(gè)公交企業(yè)管理的核心，對(duì)于提高城市公交運(yùn)營(yíng)調(diào)度水平、改善公交系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量具有十分重要的作用。世界各國(guó)，無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，城市交通問(wèn)題都是一個(gè)突出問(wèn)題，而解決城市交通問(wèn)題的關(guān)鍵，就是如何建立高效率的交通運(yùn)輸體系。智能化公共交通調(diào)度系統(tǒng)是采用先進(jìn)的GPS技術(shù)（全球衛(wèi)星定位技術(shù)卜GPRS技術(shù)（通用分組無(wú)限業(yè)務(wù)）、GIS技術(shù)（地理信息系統(tǒng)）、WAP技術(shù)、Web技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)、大型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、公交優(yōu)化調(diào)度數(shù)據(jù)模型技術(shù)等，設(shè)計(jì)的公交管理信息系統(tǒng)，旨在提高公共交通的整體服務(wù)水平和運(yùn)營(yíng)能力1。目前，智能化公交調(diào)度系統(tǒng)立足于公交企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理組織模式的變化，強(qiáng)化區(qū)域運(yùn)營(yíng)組織與調(diào)度功能，加強(qiáng)

5、中央監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)變能力，改變了乘客、運(yùn)行車(chē)輛固定配屬某線路的僵化做法，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域調(diào)度所轄乘客、運(yùn)行車(chē)輛面向所轄線路的統(tǒng)一調(diào)配使用。因線路行車(chē)時(shí)刻表的編制與勞動(dòng)班次的配備以區(qū)域?yàn)閱挝唤M織實(shí)施，故調(diào)度的控制規(guī)模由技術(shù)與調(diào)度臺(tái)作業(yè)能力兩方面因素決定。二、建立智能公交調(diào)度系統(tǒng)的基本思路智能公交調(diào)度系統(tǒng)就要利用先進(jìn)的技術(shù)手段，動(dòng)態(tài)地獲取實(shí)時(shí)交通信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度。它是公交車(chē)輛調(diào)度發(fā)展的新模式，是公共交通實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、現(xiàn)代化、智能化管理的重要標(biāo)志。目前，國(guó)內(nèi)一些城市智能公交的發(fā)展還處于摸索狀態(tài)，因此，探討適合我國(guó)國(guó)情的智能公交調(diào)度系統(tǒng)具有十分重要的意義。目前，我國(guó)大部分城市的公交企業(yè)

6、由于缺乏客流信息的支持和必要的理論指導(dǎo)，運(yùn)營(yíng)計(jì)劃的制訂主要依據(jù)調(diào)度管理人員的經(jīng)驗(yàn)，使得公交服務(wù)水平低下，資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。針對(duì)傳統(tǒng)公交系統(tǒng)存在的問(wèn)題，圖1給出了建立智能公交調(diào)度系統(tǒng)的基本思路，即通過(guò)各種先進(jìn)技術(shù)手段對(duì)公交運(yùn)營(yíng)車(chē)輛調(diào)度的相關(guān)信息進(jìn)行采集、傳輸、處理和輸出顯示，實(shí)現(xiàn)公交系統(tǒng)優(yōu)化與設(shè)計(jì)、信息服務(wù)等功能，徹底改變傳統(tǒng)調(diào)度模式中存在的諸多問(wèn)題。動(dòng)態(tài)信息采集車(chē)輛定位信息客流量信息交通獄況信息靜態(tài)信息采集圖1建立職能公交調(diào)度系統(tǒng)的總體思路三、智能公交調(diào)度系統(tǒng)的構(gòu)成智能公交調(diào)度系統(tǒng)主要由公交調(diào)度中心、分調(diào)度中心、車(chē)載移動(dòng)站和電子站牌等幾部分構(gòu)成20(1)公交調(diào)度中心公交調(diào)度中心主要由信息服務(wù)系

7、統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、協(xié)調(diào)調(diào)度系統(tǒng)和緊急情況處理系統(tǒng)組成。信息服務(wù)系統(tǒng)負(fù)責(zé)向用戶提供公交信息如出行前乘車(chē)信息、換乘信息、行車(chē)時(shí)刻表信息、票價(jià)信息。地理信息系統(tǒng)接收定位數(shù)據(jù)，完成車(chē)輛信息的地圖映射，其功能包括地理信息和數(shù)據(jù)信息的輸入輸出、地圖的顯示與編輯、車(chē)輛道路等信息查詢、數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)、GPS數(shù)據(jù)的接收與處理、GPS數(shù)據(jù)的地圖匹配、車(chē)輛狀態(tài)信息的處理顯示、車(chē)輛運(yùn)行數(shù)據(jù)的保存及管理等。大屏幕顯示系統(tǒng)主要是實(shí)時(shí)顯示車(chē)輛運(yùn)行狀況，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，協(xié)調(diào)調(diào)度系統(tǒng)向分調(diào)度中心發(fā)出指令，合理調(diào)配車(chē)輛。緊急情況處理系統(tǒng)接收到分調(diào)度中心發(fā)來(lái)的緊急情況信息時(shí)，及時(shí)與交通管控中心和緊急救援中心聯(lián)系，完成

8、緊急情況處理任務(wù)。圖2為公交調(diào)度中心系統(tǒng)框圖。地理信息系統(tǒng)接收定位數(shù)據(jù)地圖映射圖2公交調(diào)度中心系統(tǒng)框圖車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)協(xié)調(diào)調(diào)度系統(tǒng)怖調(diào)車(chē)輛調(diào)度(2)分調(diào)度中心由車(chē)輛定位與調(diào)度系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)2部分組成。車(chē)輛定位與調(diào)度系統(tǒng)負(fù)責(zé)本調(diào)度中心所轄車(chē)輛的定位與監(jiān)控，與車(chē)輛間的雙向通信，向車(chē)輛發(fā)送調(diào)度指令，向電子站牌發(fā)送數(shù)據(jù)等功能。地理信息系統(tǒng)與調(diào)度中心中地理信息系統(tǒng)功能相同，只是范圍小一些。(3)車(chē)載移動(dòng)站采用差分GPS技術(shù)進(jìn)行定位。車(chē)載專(zhuān)用終端機(jī)(包才SGPS接收機(jī)、單片機(jī)、無(wú)線MODEM、數(shù)據(jù)/語(yǔ)音通信電臺(tái)等設(shè)備)安裝于移動(dòng)的公交車(chē)輛上，可以在無(wú)人干預(yù)的情況下自動(dòng)完成運(yùn)動(dòng)車(chē)輛的定位和定位信息的回傳，必

9、要時(shí)可以向分調(diào)度中心提供短信息，如果需要可以留出接口用于外接車(chē)載顯示設(shè)備。(4)電子站牌負(fù)責(zé)接收和顯示下班車(chē)到站信息和服務(wù)信息。由一套MODEM/電臺(tái)、單片機(jī)、電子顯示站牌組成。單片機(jī)的作用是接收信息，將其處理后送到電子顯示站牌上。電子顯示站牌采用滾動(dòng)信息工作方式，除了可以顯示車(chē)輛運(yùn)行信息外，還可以顯示其他信息，如日期與時(shí)間、氣象預(yù)報(bào)以及廣告等。四、智能公交調(diào)度系統(tǒng)實(shí)施框架智能公共交通調(diào)度系統(tǒng)實(shí)行公交調(diào)度中心、分調(diào)度中心和公交車(chē)隊(duì)3級(jí)管理。公司總調(diào)度中心與分公司調(diào)度室之間應(yīng)采用DDN(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù))專(zhuān)線相連，以滿足二者快速準(zhǔn)確交換信息的需要?？傉{(diào)度中心還應(yīng)通過(guò)DDN專(zhuān)線與氣象部門(mén)、公安交通管理

10、部門(mén)直接相連，以獲取必要的氣象和交通信息，并將所獲取的信息傳至分公司調(diào)度室。另外，分公司調(diào)度室還必須通過(guò)有線通信方式與客流集中的火車(chē)站、港口、機(jī)場(chǎng)等建立可靠的聯(lián)系，及時(shí)掌握這些地方的客流動(dòng)態(tài)信息。公交車(chē)輛內(nèi)安裝有GPS和雙向通信設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)車(chē)輛自動(dòng)定位，并將定位信息發(fā)送至總調(diào)度中心，并通過(guò)DDN專(zhuān)線轉(zhuǎn)發(fā)給分公司調(diào)度室，使其能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)輛的運(yùn)行狀況，并通過(guò)無(wú)線方式向車(chē)輛發(fā)布加速、減速、跨線、折返等指令。當(dāng)車(chē)輛在行駛過(guò)程中遇到交通阻塞、交通事故、車(chē)輛故障等情況時(shí)，駕乘人員可通過(guò)車(chē)載設(shè)備向總調(diào)度中心或分調(diào)度室發(fā)出相應(yīng)信息，調(diào)度中心則會(huì)根據(jù)情況及時(shí)調(diào)整調(diào)度方案。公交車(chē)輛內(nèi)還可設(shè)有電子收費(fèi)、乘客計(jì)數(shù)

11、、電子公告板等裝置，實(shí)現(xiàn)乘車(chē)服務(wù)的自動(dòng)化和信息化，也便于公交公司統(tǒng)計(jì)客流情況，為線網(wǎng)規(guī)劃與行車(chē)時(shí)刻表的編制提供可靠數(shù)據(jù)。另外，公交信息服務(wù)子系統(tǒng)還能根據(jù)交通管理與控制中心提供的實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)、信號(hào)配時(shí)方案等，預(yù)測(cè)公交車(chē)輛在站點(diǎn)間的行駛時(shí)間，并將相關(guān)信息顯示在電子站牌上。同時(shí)，還可通過(guò)多種媒體向出行者提供出行前和在途公交信息。五、建立智能公交調(diào)度系統(tǒng)方案設(shè)想應(yīng)該承認(rèn)，目前在我國(guó)普遍發(fā)展智能公交調(diào)度系統(tǒng)的條件還不成熟。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)大多數(shù)城市還不具備良好的道路交通環(huán)境和雄厚的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)；但是，我們要根據(jù)自己的實(shí)際情況，逐步實(shí)現(xiàn)符合時(shí)代發(fā)展的公交調(diào)度方案，推動(dòng)智能化公交調(diào)度系統(tǒng)的發(fā)展。筆者認(rèn)為，我

12、們應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手。一是建立良好的內(nèi)部和外部運(yùn)行環(huán)境。為了達(dá)到調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的，除了要有先進(jìn)的技術(shù)，還必須有良好的內(nèi)部和外部環(huán)境的支持，拋開(kāi)交通環(huán)境這個(gè)大背景，建立智能公交調(diào)度系統(tǒng)是難以達(dá)到預(yù)期效果的。同時(shí)，項(xiàng)目建設(shè)的管理者不僅要對(duì)本領(lǐng)域和交叉領(lǐng)域的問(wèn)題有充分的認(rèn)識(shí)，而且需要具備協(xié)調(diào)眾多社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)體利益的能力。二是完善路網(wǎng)硬件設(shè)施，逐步向智能化方向發(fā)展。公交智能調(diào)度系統(tǒng)的建立應(yīng)以完善合理的公交線網(wǎng)布局和站點(diǎn)布置為基礎(chǔ)，從規(guī)劃層面改善公共交通的供求關(guān)系，以便為將來(lái)的公交智能化發(fā)展打下基礎(chǔ)，逐步建立完善的智能化公交調(diào)度路網(wǎng)。三是利用高科技手段提高公交調(diào)度管理水平。根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況，系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)

13、分期實(shí)現(xiàn)，逐步提高。近期先建立非實(shí)時(shí)的公交調(diào)度、管理、運(yùn)營(yíng)一體化的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，顯著改善地面公交的調(diào)度水平和公交企業(yè)的經(jīng)營(yíng)水平。遠(yuǎn)期再建立實(shí)時(shí)的公共交通請(qǐng)求、應(yīng)答及調(diào)度一體化系統(tǒng)，使公交出行者通過(guò)可變信息牌、信息臺(tái)、電話、互聯(lián)網(wǎng)等方式獲得公交信息，使公交車(chē)輛能夠真正做到“以人為本”，最終使公交系統(tǒng)逐漸向智能化靠近，實(shí)現(xiàn)公交智能化調(diào)度。四是開(kāi)發(fā)適合我國(guó)公交智能化調(diào)度發(fā)展的軟件。建立公交IC卡電子收費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù)，使其能對(duì)乘客進(jìn)行自動(dòng)計(jì)數(shù)，進(jìn)而獲得發(fā)展模型所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，由此開(kāi)發(fā)適合我國(guó)公交客流特點(diǎn)的模型軟件。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以設(shè)置科學(xué)的公交時(shí)刻表，確定發(fā)車(chē)間隔，從而達(dá)到換乘不同車(chē)輛時(shí)最大的同步性。六、

14、公交智能調(diào)度需解決的技術(shù)問(wèn)題(1)數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)。實(shí)施智能公共交通系統(tǒng)需要用到大量靜態(tài)和動(dòng)態(tài)交通數(shù)據(jù)，需要借助先進(jìn)的數(shù)據(jù)融合技術(shù)將這些數(shù)據(jù)有效融合，由于涉及到的數(shù)據(jù)源多、數(shù)據(jù)量巨大，因而這項(xiàng)技術(shù)也是國(guó)際上公認(rèn)的智能運(yùn)輸系統(tǒng)研究的難點(diǎn)問(wèn)題叫(2)智能公共交通優(yōu)化理論與方法。主要是在地理信息系統(tǒng)操作平臺(tái)上，利用已有的城市交通調(diào)查數(shù)據(jù)和補(bǔ)充調(diào)查的公交出行數(shù)據(jù)，對(duì)不同的公交方式居民出行需求進(jìn)行預(yù)測(cè)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)公交線網(wǎng)、公交配置方式、站點(diǎn)布置、發(fā)車(chē)間隔，票價(jià)等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從規(guī)劃方面提高公交服務(wù)水平?？梢岳眠z傳算法、蟻群算法求解公共交通優(yōu)化問(wèn)題。(3)智能公共交通調(diào)度系統(tǒng)理論與技術(shù)。由于GPS

15、定位技術(shù)已基本成熟，公交車(chē)輛與分調(diào)度中心雙向通信的可靠性也可以保證。要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是如何進(jìn)行區(qū)間車(chē)、快車(chē)、跨線車(chē)、緊急情況車(chē)輛的實(shí)時(shí)調(diào)度。此問(wèn)題實(shí)質(zhì)上是一個(gè)模式識(shí)別問(wèn)題。一定的交通狀態(tài)(由客流量、車(chē)輛運(yùn)行狀況、交通流量、緊急事件等因素組成)對(duì)應(yīng)一種特定的調(diào)度方案(一種模式)40(4)智能公共交通信息服務(wù)實(shí)現(xiàn)方法。在智能公共交通信息服務(wù)子系統(tǒng)中，最難解決的就是如何向出行者動(dòng)態(tài)地提供出行前和在途公交路徑誘導(dǎo)信息。這實(shí)際上是研究智能公共交通系統(tǒng)與先進(jìn)的出行者信息系統(tǒng)(ATIS)的信息共享與接口問(wèn)題。需要建立大型的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)和快速的查詢系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)基于人工智能的路徑選擇算法以保證查詢時(shí)間短、結(jié)果準(zhǔn)確

16、。七、智能化調(diào)度系統(tǒng)帶來(lái)的效果5(1)高效能的智能化調(diào)度系統(tǒng)。通過(guò)開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)出的集中智能化公交調(diào)度系統(tǒng)，改變了以往傳統(tǒng)的單人單線路人工調(diào)度模式，實(shí)現(xiàn)了單人多線路集中智能化調(diào)度方式，有效地節(jié)約了勞動(dòng)成本，提高交通資源的利用率。(2)低成本的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。短距無(wú)線通訊儀要求樞紐站和車(chē)輛上都安裝無(wú)線發(fā)送模塊，樞紐站的無(wú)線模塊可實(shí)時(shí)地接受車(chē)輛無(wú)線模塊的信息。在實(shí)時(shí)性要求不高的情況下，采用始末站兩端傳送采集數(shù)據(jù)，可大大降低整套產(chǎn)品成本，也保持了較低的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，又使已有的網(wǎng)絡(luò)資源得到充分利用。(3)有效提升行車(chē)安全系數(shù)。通過(guò)行車(chē)記錄儀，智能調(diào)度系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)輛運(yùn)行狀況和駕駛員的操作行為，對(duì)溫度過(guò)高的車(chē)

17、輛發(fā)出報(bào)警，對(duì)違規(guī)駕駛進(jìn)行提醒，最大限度地降低了車(chē)輛的交通事故，有效地提升了車(chē)輛運(yùn)行的安全系數(shù)，同時(shí)為考核駕駛員提供依據(jù)。(4)行車(chē)記錄儀具備多種功能。行車(chē)記錄儀具有記錄車(chē)輛運(yùn)行數(shù)據(jù)、通訊定位模塊、客流記錄等功能，留有各種必要的數(shù)據(jù)接口，因而降低了配套的車(chē)載設(shè)備成本，減少了公交智能化建設(shè)的投入，有利于推動(dòng)智能交通系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。八、小結(jié)總之，發(fā)展智能化公交調(diào)度系統(tǒng)是發(fā)展公共交通的必然，然而我們?cè)谕七M(jìn)其進(jìn)程的同時(shí)，也應(yīng)該協(xié)調(diào)城市規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃、交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等，使之與先進(jìn)的公交調(diào)度系統(tǒng)發(fā)展和應(yīng)用相互促進(jìn)，找到合適的切入點(diǎn)，努力建設(shè)并提高基礎(chǔ)設(shè)施水平，使眼前正在進(jìn)行的方案和利益不影響將來(lái)的整體利益。這是我國(guó)發(fā)展智能化公交實(shí)時(shí)調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)必須解決的問(wèn)題。參考文獻(xiàn)：1Wangwei,Yangxinmiao,ChenXuewu,etal.Cityma