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關(guān)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(shù)
城市公共交通是一個(gè)動(dòng)態(tài)服務(wù)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(jìn)行及時(shí)調(diào)整。要提高城市公交服務(wù)水平,建立完善的智能公交系統(tǒng),就必須具有先進(jìn)的客流采集技術(shù)和設(shè)備,為客流統(tǒng)計(jì)分析處理提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),因此客流信息采集是實(shí)現(xiàn)公交系統(tǒng)智能化的前提,也是提高服務(wù)水平的重要基礎(chǔ)。
1.公交客流調(diào)查
公交客流信息主要包括出行OD、各站點(diǎn)上下車人數(shù)、留站人數(shù)、斷面通過量、滿載率、平均運(yùn)距及時(shí)間、方向等動(dòng)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(shù)也有多種。但大體上可以分人工調(diào)查和自動(dòng)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(dòng)采集
自動(dòng)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(shè)備的客流信息自動(dòng)采集,以及基于視頻圖像處理技術(shù)或基于公交IC卡的客流信息自動(dòng)采集。
上述的各種采集方法都有各自的適用側(cè)面,且使用條件也不盡相同。隨著現(xiàn)有數(shù)據(jù)獲取技術(shù)在公交客流信息采集方面的應(yīng)用以及各種新型檢測器技術(shù)的出現(xiàn),公交運(yùn)營企業(yè)將可及時(shí)得到更加全面、精確的實(shí)時(shí)信息,從而保證公交車輛更加合理地運(yùn)行、提高企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量和運(yùn)營管理水平。
二、運(yùn)營車輛自動(dòng)定位監(jiān)控
公交系統(tǒng)的運(yùn)行效率與服務(wù)水平,不僅與道路和車輛等基礎(chǔ)設(shè)施有關(guān),更依賴于運(yùn)營管理技術(shù)的先進(jìn)性,特別是車輛運(yùn)行信息的獲取與處理技術(shù)的應(yīng)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(yùn)行管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架,分析公交車輛運(yùn)行信息的需求,重點(diǎn)對公交車輛運(yùn)行信息的采集和處理方法進(jìn)行了研究。
1. 基于3G的公交車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)
基于3G的公交車輛運(yùn)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(yùn)管理中心,GPS定位數(shù)據(jù)與GIS相結(jié)合,完成公交車輛運(yùn)行特征的分析與判別,為公交車輛運(yùn)行管理人員提供動(dòng)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(yùn)行狀況,對出行計(jì)劃進(jìn)行實(shí)際調(diào)整。
2. 公交車輛運(yùn)行信息的需求分析
公交車輛的運(yùn)行信息對于公交營運(yùn)管理部門和居民出行都具有重要作用,是實(shí)現(xiàn)公交智能化的基礎(chǔ)平臺(tái)。
為了提高公共交通的有效性和可靠性,對公交車輛運(yùn)行信息進(jìn)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(shí)現(xiàn)公交車輛的動(dòng)態(tài)一體化調(diào)度。
實(shí)現(xiàn)公交車輛的平穩(wěn)運(yùn)行及安全性
實(shí)現(xiàn)公交車輛的優(yōu)先通行及自動(dòng)報(bào)站
為乘客提供動(dòng)態(tài)公交信息服務(wù)。
3.基于GPS的公交車輛運(yùn)行信息采集
公交車輛運(yùn)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(shí)時(shí)導(dǎo)航定位系統(tǒng),由三個(gè)獨(dú)立部分組成:GPS衛(wèi)星、地面支撐系統(tǒng)和GPS接收機(jī)。
運(yùn)用GPS采集公交車輛運(yùn)行信息時(shí),需要注意采樣時(shí)間間隔、車輛運(yùn)行狀況分析區(qū)間的設(shè)定以及信息傳輸機(jī)制等方面的問題。
4. 基于GPS公交車輛運(yùn)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(shí)掌握車輛的運(yùn)行狀態(tài),并及時(shí)給予相應(yīng)的指令。
1) GPS與GIS的匹配處理
由于GPS數(shù)據(jù)存在誤差,當(dāng)公交車輛運(yùn)行軌跡顯示在GIS電子地圖上時(shí),會(huì)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(jìn)行地圖匹配以便于調(diào)配管理。
2) 公交車輛在站點(diǎn)處運(yùn)行信息的處理
公交車輛在站點(diǎn)處的運(yùn)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(diǎn)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(yùn)行信息的處理
公交車輛各分析區(qū)間內(nèi)的運(yùn)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(yùn)行的其他信息處理
公交車輛運(yùn)行的其它信息主要包括車輛在運(yùn)行過程中與特定標(biāo)識(shí)物之間的距離。
公交系統(tǒng)的運(yùn)行效率與服務(wù)水平不僅與道路和車輛等基礎(chǔ)設(shè)施有關(guān),更依賴于運(yùn)營管理技術(shù)的先進(jìn)性。就我國情況而言,應(yīng)以實(shí)現(xiàn)公交動(dòng)態(tài)調(diào)度一體化決策和提高決策自動(dòng)化程度為目標(biāo),這是解決城市交通問題的重要途徑。
三、ITS 技術(shù)在快速公交調(diào)度中的應(yīng)用
ITS(Intelligent Transport System)是一種將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)、電子控制技術(shù)、傳感器技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)有效地綜合運(yùn)用于整個(gè)運(yùn)輸體系的技術(shù),其不僅能夠應(yīng)用于車輛運(yùn)行的優(yōu)先設(shè)置、公交車輛調(diào)度等方面,還可以在收費(fèi)及檢票系統(tǒng)、乘客咨詢系統(tǒng)等服務(wù)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(gè)重要組成部分,其運(yùn)作效率對整個(gè)快速公交系統(tǒng)服務(wù)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(jìn)導(dǎo)向技術(shù)現(xiàn)代的巴士,在城市中開辟、修建巴士專用道,配合ITS技術(shù),采用軌道交通的運(yùn)營管理模式,提供優(yōu)質(zhì)公交服務(wù)。這種新的公交模式包括車輛、專用道、控制系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)五個(gè)方面。
2. ITS技術(shù)在國內(nèi)外快速公交調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用
由于ITS技術(shù)的應(yīng)用能夠增加BRT系統(tǒng)的安全性、提高運(yùn)營效率和品質(zhì),有助于實(shí)現(xiàn)BRT系統(tǒng)與其他運(yùn)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(shù)來進(jìn)行優(yōu)化。在26個(gè)美國公交協(xié)作研究報(bào)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(gè)城市安裝了車輛監(jiān)視系統(tǒng),有10個(gè)城市將ITS應(yīng)用于先進(jìn)的排班調(diào)度系統(tǒng),有8個(gè)采用先進(jìn)的通訊系統(tǒng)以確保調(diào)度的順利進(jìn)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(jìn)理念和技術(shù)而設(shè)計(jì)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(shè)16個(gè)車站,設(shè)計(jì)運(yùn)營速度30~35km/h,日客運(yùn)能力12.5萬人次。
當(dāng)前我國BRT調(diào)度系統(tǒng)的運(yùn)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(shè)備尚未得到有效整合。我國很多BRT系統(tǒng)為提高運(yùn)營效率和服務(wù)水平,在不同子系統(tǒng)使用不同程度的高科技設(shè)備。但是使用高科技設(shè)備的公交車的實(shí)時(shí)通過請求、應(yīng)答及調(diào)度一體化的系統(tǒng)尚未建成。由部分系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)的進(jìn)步帶來總體運(yùn)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(shè)備,才能使整個(gè)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(diǎn)的模型、軟件,才能設(shè)置科學(xué)的公交時(shí)刻表,從而達(dá)到換乘不同車輛時(shí)最大的同步性。
結(jié)語
大力發(fā)展智能公交調(diào)度系統(tǒng)、實(shí)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(shù)目前已趨于成熟,正在被國內(nèi)公交行業(yè)從不同側(cè)面所運(yùn)用,使公交優(yōu)先運(yùn)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(yīng)當(dāng)繼續(xù)加強(qiáng)對ITS技術(shù)在BRT系統(tǒng)中的應(yīng)用研究,使理論進(jìn)一步結(jié)合實(shí)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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