浅谈城市智能公交调度系统

摘要：本文阐述了智能公交系统的核心内容――智能调度系统的业务模块构成和该系统调度的基本思路；文章第四部分提出了智能公交系统中包括数据采集、数据处理以及数据应用的感、知、控三大层面中需要解决的技术问题；最后则结合笔者所在城市智能化公交调度系统所带来的实际应用效果加以说明，从而提出围绕智能公交调度系统这一核心的其他应用业务模块。

关键词：智能公交系统；智能公交调度系统；数据采集；处理与

中图分类号：U491.1 文献标识码：A

一、智能公交调度系统的概念

当前城市机动车辆急剧增加，人口膨胀，城市出行活动日益频繁，城市交通运输压力越来越大，已严重影响到了城市的发展，世界各国对此问题均感到十分的“头疼”。要在有限的道路上提供更多的出行服务，优先发展公共交通是解决城市交通不畅问题的根本出路。

公交智能调度系统是利用GPS全球卫星定位技术、无线通信技术（包括GPRS和CDMA等）、GIS地理信息系统技术、计算机网络和数据库技术、互联网技术，实现公交车辆实时监控和调度。变瞎子调度为聪明调度，实现乘客明白候车、聪明乘车。

目前， 智能化公交调度系统立足于公交企业运营管理组织模式的变化， 强化区域运营组织与调度功能， 加强中央监控系统对突发事件的应变能力， 改变了乘客、运行车辆固定配属某线路的固有做法， 实现了区域调度所辖乘客、运行车辆面向所辖线路的统一调配使用。因线路行车时刻表的编制与劳动班次的配备以区域为单位组织实施， 故调度的控制规模由技术与调度台作业能力两方面因素决定。由于各个城市智能公交发展阶段不一而同，大多数城市的智能公交还处于较低的水平

二、建立智能公交调度系统的基本思路

智能公交调度系统要利用先进的技术手段，动态地获取实时交通信息，实现对车辆的实时监控和调度。它是公交车辆调度发展的新模式，是公共交通实现科学化、现代化、智能化管理的重要标志。目前，国内一些城市智能公交的发展还处于摸索状态，因此，探讨适合我国国情的智能公交调度系统具有十分重要的意义。

目前，我国大部分城市的公交企业由于缺乏客流信息的支持和必要的理论指导，运营计划的制订主要依据调度管理人员的经验，使得公交服务水平低下，资源浪费现象严重。针对传统公交系统存在的问题，图1给出了建立智能公交调度系统的基本思路，即通过各种先进技术手段对公交运营车辆调度的相关信息进行采集、传输、处理和输出显示，实现公交系统优化与设计、信息服务等功能，彻底改变传统调度模式中存在的诸多问题。

三、智能公交调度系统的构成

智能公交调度系统主要由公交调度中心、分调度中心、车载移动站和电子站牌等几部分构成[1]。

(1) 公交调度中心

公交调度中心主要由信息服务系统、地理信息系统、大屏幕显示系统、协调调度系统和紧急情况处理系统组成。信息服务系统负责向用户提供公交信息如出行前乘车信息、换乘信息、行车时刻表信息、票价信息。地理信息系统接收定位数据，完成车辆信息的地图映射，其功能包括地理信息和数据信息的输入输出、地图的显示与编辑、车辆道路等信息查询、数据库维护、GPS数据的接收与处理、GPS数据的地图匹配、车辆状态信息的处理显示、车辆运行数据的保存及管理等。大屏幕显示系统主要是实时显示车辆运行状况，当出现紧急情况时，协调调度系统向分调度中心发出指令，合理调配车辆。紧急情况处理系统接收到分调度中心发来的紧急情况信息时，及时与交通管控中心和紧急救援中心联系，完成紧急情况处理任务。

(2)分调度中心由车辆定位与调度系统、地理信息系统2部分组成。车辆定位与调度系统负责本调度中心所辖车辆的定位与监控，与车辆间的双向通信，向车辆发送调度指令，向电子站牌发送数据等功能。地理信息系统与调度中心中地理信息系统功能相同，只是范围小一些。

(3)车载移动站采用差分GPS技术进行定位。车载专用终端机(包括GPS接收机、单片机、无线MODEM、数据/语音通信电台等设备)安装于移动的公交车辆上，可以在无人干预的情况下自动完成运动车辆的定位和定位信息的回传，必要时可以向分调度中心提供短信息，如果需要可以留出接口用于外接车载显示设备。

(4)电子站牌负责接收和显示下班车到站信息和服务信息。由一套MODEM/电台、单片机、电子显示站牌组成。单片机的作用是接收信息，将其处理后送到电子显示站牌上。电子显示站牌采用滚动信息工作方式，除了可以显示车辆运行信息外，还可以显示其他信息，如日期与时间、气象预报以及城市道路拥护状况等。

四、公交智能调度需解决的技术问题

（1）数据采集与处理技术。实施智能公共交通系统需要用到大量静态和动态交通数据，需要借助先进的数据融合技术将这些数据有效融合，由于涉及到的

数据源多、数据量巨大，因而这项技术也是国际上公认的智能运输系统研究的难点问题[2]。

（2）智能公共交通优化理论与方法。主要是在地理信息系统操作平台上，利用已有的城市交通调查数据和补充调查的公交出行数据，对不同的公交方式居民出行需求进行预测。在此基础上，对公交线网、公置方式、站点布置、发车间隔，票价等进行优化设计，从规划方面提高公交服务水平。可以利用遗传算法、 蚁群算法求解公共交通优化问题。

（3）智能公共交通调度系统理论与技术。由于GPS定位技术已基本成熟， 公交车辆与分调度中心双向通信的可靠性也可以保证。要解决的关键问题是如何进行区间车、快车、跨线车、紧急情况车辆的实时调度。此问题实质上是一个模式识别问题。一定的交通状态（由客流量、车辆运行状况、交通流量、 紧急事件等因素组成）对应一种特定的调度方案（一种模式）[3]。

（4）智能公共交通信息服务实现方法。在智能公共交通信息服务子系统中，最难解决的就是如何向出行者动态地提供出行前和在途公交路径诱导信息。这实际上是研究智能公共交通系统与先进的出行者信息系统（ATIS）的信息共享与接口问题。需要建立大型的网络数据库和快速的查询系统，并设计基于人工智能的路径选择算法以保证查询时间短、结果准确。

五、智能化调度系统带来的效果

1、降低事故率

实现了对车辆按不同路段路况进行实时监控及超速预警功能，当车辆行驶速度接近超速标准时，通过报警声提前提醒驾驶员即将超速，起到了预警作用，减少了行车超速现象。管理人员可按系统提供的驾驶员超速信息有的放矢的对部分驾驶员进行教育管理，提高了教育质量和效果。

2、全过程监控行车安全

当公交车发生突发事件时，驾驶员可以通过车上的报警按钮进行报警，系统中心会及时收到报警信息并能看到车辆的实时位置，为及时处理突发事件提供重要信息。智能调度系统集成的场站视频监控可对场站的车辆、人员等情况实时监控，并提供录像事后分析。

3、提高服务质量

通过智能调度系统车载终端和车内LED屏能向乘客提供服务人员、车辆到站及其他相关信息，方便乘客乘车并对驾驶员进行监督，同时标准化报站也提高了服务质量，杜绝了因驾驶员漏报、误报站产生的投诉。

通过智能公交运营调度系统，乘客可以在公交公司门户网站主页上或发送手机短信进行线路及车辆点位查询，方便乘客了解线路、换乘及车辆到站信息。

4、减少出行时间

通过智能公交运营调度系统的计划排班系统，实现了无纸化排班发车，并且集团能实时对全集团车辆计划的安排实施进行监控，实现了高效利用车辆资源，成都市城市调查队调查资料显示市民平均候车时间从以前的9分钟下降至目前的4.6分钟。

5、提高出行分担率

通过智能公交运营调度系统的中心监控系统，能对车辆出现的跨线路行驶、人为绕行、调度事故等能够有效地监控，笔者所在城市的公交车辆高峰投放率从以前的65%提高至目前的83%，出行分担率由19.8%提高到22.1%。

因此，发展智能化公交调度系统是发展公共交通的必然，各地应该遵照自身的城市道路交通特征、城市经济发展的方向构建适合自己的智能化公交系统。如何找准切入点，围绕智能公交调度这一核心内容添加符合城市公共交通需求的业务模块（如RFID射频监控收银胆、射频读取IC卡乘客上下车信息、拓展IC卡应用业务、针对社会车辆占道的移动公交抓拍系统等等）是各地发展APTS的一大发展空间，也是显示自身系统的独到之处。

参考文献

[1]于广涛，李长勇，张继贞，姜希洪．城市智能公交调度系统探讨[J]北京：商用汽车，2008，（3）：50-52．

[2]杨兆升．城市智能公共交通系统理论与方法[M]．北京：中国铁道出版社，2004

[3]张成敏，秦鸣，艾瑶，程娟．南昌市公共交通智能化调度系统研究[J]．北京：铁道运输与经济，2008，（9）：56-59．