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關于公共交通智能化管理策略的研究論文
一、公交客流信息采集技術
城市公共交通是一個動態(tài)服務系統(tǒng),需要根據(jù)不斷變化的交通流參數(shù)、客流分布、道路狀況以及天氣條件的變化進行及時調(diào)整。要提高城市公交服務水平,建立完善的智能公交系統(tǒng),就必須具有先進的客流采集技術和設備,為客流統(tǒng)計分析處理提供數(shù)據(jù)基礎,因此客流信息采集是實現(xiàn)公交系統(tǒng)智能化的前提,也是提高服務水平的重要基礎。
1.公交客流調(diào)查
公交客流信息主要包括出行OD、各站點上下車人數(shù)、留站人數(shù)、斷面通過量、滿載率、平均運距及時間、方向等動態(tài)數(shù)據(jù)。
2.公交客流信息采集
客流信息的種類與作用各不相同,獲取的方法和技術也有多種。但大體上可以分人工調(diào)查和自動采集兩大類。
人工調(diào)查
多年來公交企業(yè)為獲取公交客流信息大多采用人工調(diào)查方法,一般可分為隨車客流調(diào)查、駐站客流調(diào)查、問詢客流調(diào)查和月票調(diào)查等方式。
自動采集
自動采集方式主要包含基于壓力傳感器、紅外線傳感器、超聲波傳感器等設備的客流信息自動采集,以及基于視頻圖像處理技術或基于公交IC卡的客流信息自動采集。
上述的各種采集方法都有各自的適用側面,且使用條件也不盡相同。隨著現(xiàn)有數(shù)據(jù)獲取技術在公交客流信息采集方面的應用以及各種新型檢測器技術的出現(xiàn),公交運營企業(yè)將可及時得到更加全面、精確的實時信息,從而保證公交車輛更加合理地運行、提高企業(yè)的服務質(zhì)量和運營管理水平。
二、運營車輛自動定位監(jiān)控
公交系統(tǒng)的運行效率與服務水平,不僅與道路和車輛等基礎設施有關,更依賴于運營管理技術的先進性,特別是車輛運行信息的獲取與處理技術的應用,本文針對傳統(tǒng)公交管理系統(tǒng)的不足,提出了基于3G,即:GPS、GIS、GSM的公交車輛運行管理系統(tǒng)結構框架,分析公交車輛運行信息的需求,重點對公交車輛運行信息的采集和處理方法進行了研究。
1. 基于3G的公交車輛運行管理系統(tǒng)結構框架設計
基于3G的公交車輛運行管理系統(tǒng)采用GPS獲取車輛的定位信息,是以GPRS或者GSM為手段,將GPS定位數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦步煌I運管理中心,GPS定位數(shù)據(jù)與GIS相結合,完成公交車輛運行特征的分析與判別,為公交車輛運行管理人員提供動態(tài)調(diào)度決策的信息支持,以便于使乘客能夠通過多種方式了解車輛的運行狀況,對出行計劃進行實際調(diào)整。
2. 公交車輛運行信息的需求分析
公交車輛的運行信息對于公交營運管理部門和居民出行都具有重要作用,是實現(xiàn)公交智能化的基礎平臺。
為了提高公共交通的有效性和可靠性,對公交車輛運行信息進行采集與處理是非常必要的,其用途可主要表現(xiàn)在如下方面:
實現(xiàn)公交車輛的動態(tài)一體化調(diào)度。
實現(xiàn)公交車輛的平穩(wěn)運行及安全性
實現(xiàn)公交車輛的優(yōu)先通行及自動報站
為乘客提供動態(tài)公交信息服務。
3.基于GPS的公交車輛運行信息采集
公交車輛運行信息的采集方法主要是GPS全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)。GPS是全球性連續(xù)實時導航定位系統(tǒng),由三個獨立部分組成:GPS衛(wèi)星、地面支撐系統(tǒng)和GPS接收機。
運用GPS采集公交車輛運行信息時,需要注意采樣時間間隔、車輛運行狀況分析區(qū)間的設定以及信息傳輸機制等方面的問題。
4. 基于GPS公交車輛運行信息的處理
信息處理的目的是為了便于調(diào)度中心及時掌握車輛的運行狀態(tài),并及時給予相應的指令。
1) GPS與GIS的匹配處理
由于GPS數(shù)據(jù)存在誤差,當公交車輛運行軌跡顯示在GIS電子地圖上時,會出現(xiàn)車輛在路外行駛的假象,因此,在獲得GPS數(shù)據(jù)后,首先要進行地圖匹配以便于調(diào)配管理。
2) 公交車輛在站點處運行信息的處理
公交車輛在站點處的運行信息對于確定其是否存在私下越站不停車、停站滯留、晚點到站或發(fā)車等行為具有重要意義。
3) 公交車輛在分析區(qū)間內(nèi)運行信息的處理
公交車輛各分析區(qū)間內(nèi)的運行信息可用于確定其是否存在超速或慢速行駛行為。
5. 公交車輛運行的其他信息處理
公交車輛運行的其它信息主要包括車輛在運行過程中與特定標識物之間的距離。
公交系統(tǒng)的運行效率與服務水平不僅與道路和車輛等基礎設施有關,更依賴于運營管理技術的先進性。就我國情況而言,應以實現(xiàn)公交動態(tài)調(diào)度一體化決策和提高決策自動化程度為目標,這是解決城市交通問題的重要途徑。
三、ITS 技術在快速公交調(diào)度中的應用
ITS(Intelligent Transport System)是一種將先進的信息技術、數(shù)據(jù)通訊技術、電子控制技術、傳感器技術以及計算機處理技術有效地綜合運用于整個運輸體系的技術,其不僅能夠應用于車輛運行的優(yōu)先設置、公交車輛調(diào)度等方面,還可以在收費及檢票系統(tǒng)、乘客咨詢系統(tǒng)等服務系統(tǒng)中發(fā)揮其智能化的功能。公
交車輛調(diào)度作為快速公交系統(tǒng)的的一個重要組成部分,其運作效率對整個快速公交系統(tǒng)服務水平有很大的影響。
1. 快速公交系統(tǒng)的定義及組成
快速公交系統(tǒng)(BRT,Bus Rapid Transit)有別于傳統(tǒng)的公交系統(tǒng),它利用大容量、低成本、低排放、及先進導向技術現(xiàn)代的巴士,在城市中開辟、修建巴士專用道,配合ITS技術,采用軌道交通的運營管理模式,提供優(yōu)質(zhì)公交服務。這種新的公交模式包括車輛、專用道、控制系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)五個方面。
2. ITS技術在國內(nèi)外快速公交調(diào)度系統(tǒng)中的應用
由于ITS技術的應用能夠增加BRT系統(tǒng)的安全性、提高運營效率和品質(zhì),有助于實現(xiàn)BRT系統(tǒng)與其他運輸工具的整合,很多國外大城市的BRT系統(tǒng)都采用了ITS技術來進行優(yōu)化。在26個美國公交協(xié)作研究報告中,快速公交系統(tǒng)案例分析所列舉的BRT系統(tǒng)中,有20個城市安裝了車輛監(jiān)視系統(tǒng),有10個城市將ITS應用于先進的排班調(diào)度系統(tǒng),有8個采用先進的通訊系統(tǒng)以確保調(diào)度的順利進行。就國內(nèi)而言,各大城市也相繼建立了BRT系統(tǒng),像北京快速公交南中軸系統(tǒng),是北京市根據(jù)其公交發(fā)展的需要,借鑒國外先進理念和技術而設計的北京市第一條大容量快速公交系統(tǒng)。該線路全長約15.8km,共設16個車站,設計運營速度30~35km/h,日客運能力12.5萬人次。
當前我國BRT調(diào)度系統(tǒng)的運作情況,還存在以下問題:
一是提高公交調(diào)度水平的高科技設備尚未得到有效整合。我國很多BRT系統(tǒng)為提高運營效率和服務水平,在不同子系統(tǒng)使用不同程度的高科技設備。但是使用高科技設備的公交車的實時通過請求、應答及調(diào)度一體化的系統(tǒng)尚未建成。由部分系統(tǒng)設備技術的進步帶來總體運營效率的提高程度有一定的局限性,只有有效地整合這些高科技設備,才能使整個BRT調(diào)度水平不斷上升。
二是尚未開發(fā)出適合我國國情的公交智能化調(diào)度全面發(fā)展的軟件。目前我國的公交系統(tǒng)還未建立起比較完善的數(shù)據(jù)庫。只有開發(fā)適合我國公交客流特點的模型、軟件,才能設置科學的公交時刻表,從而達到換乘不同車輛時最大的同步性。
結語
大力發(fā)展智能公交調(diào)度系統(tǒng)、實現(xiàn)公交智能化調(diào)度已具備了研究和發(fā)展的基本條件,智能公交調(diào)度決策的信息采集、發(fā)布技術目前已趨于成熟,正在被國內(nèi)公交行業(yè)從不同側面所運用,使公交優(yōu)先運行環(huán)境得到良好改善。因此,在我國各大城市逐步推廣BRT的情況下,應當繼續(xù)加強對ITS技術在BRT系統(tǒng)中的應用研究,使理論進一步結合實際,建立起適合我國交通可持續(xù)發(fā)展的BRT系統(tǒng)。
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