發布時間：2023-03-06 16:01:13
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的公交車公司調度工作樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
關鍵詞：客流量；定位系統；電子站牌；乘客計數系統
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）15-0126-02
城市公共交通是城市社會經濟活動的動脈，是城市的主要組成部分，也是城市居民賴以生存的必要的共用基礎設施、迅速、高效的交通系統是社會經濟發展的有力保障。
本文通過建立公交乘客信息系統框架，研究公交電子站牌系統和公交乘客運營系統之間的輔助決策機理，設計了基于電子站牌自動計數的公交最佳調度方案。同時利用現代化的通訊技術和信息管理技術為公交公司節省人力和物力，從而降低成本，提高工作效率。因此，基于電子站牌數據的公交調度不僅有很好的社會效益，而且會給公交企業帶來良好的經濟效益。
1國內外研究現狀
從20世紀90年代開始，對于公交調度的探索和研究大部分都集中在兩個方面：一方面是對調度問題優化算法的研究；另一方面是如何應用APTS理論及其相關技術來集成調度系統，實現公交系統的智能化。
在技術方面上，國外研究的主要精力集中在計算機輔助公交運營方面，其中ITS技術支持下的公交調度系統最具有代表性。
與歐美國家相比，國內公共交通事業的發展相對還比較落后，總體應用水平比國外低，涉及的范圍也相對較小。國內交通存在自身的局限性，傳統的公共交通運營組織主要是以線路調度為核心，是一種基于傳統設備和調度員經驗的調度。目前采用智能運輸技術解決國內公共交通運輸中的問題，基本還處于“構想”和“初步試驗”的階段。
2主要研究內容
本文旨在將通過GPS定位技術采集的車輛位置、車輛行駛路況等信息與電子站牌上乘客所指示的上下車人數以及站點狀況信息相結合，通過信息收集反饋系統將其反饋給公交調度公司，經過運營的實時統計以及場站樞紐的實時監控對公交車的調度進行實時分析，調整發車時間間隔和發車班次以滿足乘客需求。
2.1站臺乘客計數系統
自動乘客計數系統是一種應用了單片機原理，公交客流統計系統能檢測公交車在每個站點的上下車人數，并記錄時間和車位，在統計調度中心，通過測量的客流基礎數據，可以方便地建立客流模型，進行各種統計分析，例如在某一時間段內對某個站點客流量進行統計，對某條線路總的客流量統計，甚至還可以統計出車內的超載情況，統計結果可以用多種圖表方式顯示，以便對新增的或要改動的公交線路進行線路優化設計，幫助制定城市公交的近期和中長期規劃。
2.2自動車輛定位系統
定位模塊：由定位傳感器和數據處理電路組成，以提供實時、連續的車輛位置估計，以使系統能夠正確分辨車輛當前的行駛路段和正在接近的交叉路口。在該自動車輛定位系統中，我們綜合了全球定位系統的各種定位技術，期盼將現已有的各種車輛定位技術運用到公交車上，以使公交站臺能提前感知公交車的到來，并且方便公交調度公司隨時掌握公交車的狀態和位置，方便管理和調度。
2.3模擬統計乘客數量以調整發車間隔系統
2.3.1公交車停靠時間分析
公交車從減速進站到加速出站分為四個階段 ：分別為減速進站，開關門，乘客上下車，加速離站，對應的四個時間分別是t1，t2，t3，t4。
? t1的計算可通運動學的基本公式得到：
t=√2L/b
本次研究根據實際情況，取平均車長L=13m，公交車加速度b=2m/s2，得到t1=3.6s；
? t2可以通過翻閱資料查得，一般為3-4s；
? t3的影響因素眾多，它的測定通常用實地測量的方法得到。本次研究的t3是在上海曹楊八村站經過多次實地觀測最后得出的。
? t4的計算可以分為兩部分：加速離站基本時間ta、公交車重新匯入車流的延誤時間td。
ta的計算與他t1類似，td的計算可查閱下表。
2.4信息收集反饋系統
智能交通信息采集與系統，該系統由交通信息采集子系統、智能信息分析處理子 系統和超媒體信息中心、后臺管理系統四部分組成。旨在對車輛定位系統所采集的數據進行處理。通過車輛自動定位系統所傳遞的車輛位置、車輛行駛狀況、站臺候車人數、IC卡消費次數以及其他信息的分類與匯總，經過公交智能管理系統、實時調度系統、交管部門管理系統對信息的處理，將最終的結果以合理的公交調度時刻表、站牌反饋信息的形式進行信息的輸出。
2.5電子站牌顯示系統
基于無線通信的智能公交站牌信息顯示系統是通過站點的LED燈來直觀顯示未到公交車的行駛信息。本系統主要由車載自動發射模塊、站點解碼和調整模塊，無線通信模塊三部分構成。通過將初始端接收車載信號以調整電路顯示，并通過站點解碼模塊將信息展現在LED燈上，使站點等車的乘客都可以了解到所乘公交車的行駛位置。
2.6案例分析
如圖4所示，公交車到達A站后，則在下面的B，C，D站點會依次點亮A站點的LED燈表示車輛目前位置。考慮到同一路線會有多輛同路公交車行駛，通過算法實現顯示最近的公交車。以20路和37路公交車為例：當公交車分別在A站和C站的時候，則在B站顯示的是公交車到達A站的信息，而D站則顯示是公交車到達C站的信息，即提高了消息的顯示效率，也滿足了乘客的需求，不同路公交車互不干擾，實現了公交車行車信息的正確顯示。
參考文獻：
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關鍵詞:GPS;GPRS;SD卡;MP3;自動報站;信息更新;監控調度
中圖分類號:TN41,TP33文獻標識碼:B
文章編號:1004-373X(2009)19-212-03
Design of Automatic Station Report System for Bus Based on GPS/GPRS
ZHANG Yongsheng,WEN Ke
(Guangzhou Ropen Technology Co.Ltd.,Guangzhou,510060,China)
Abstract:In recent years,with sustained economic development of public transport also its higher requirements are put forward.Traditional bus reporter must be manipulated by the driver,considering the safety of public transportation system,there is an urgent need for intelligent,automatic station report system for bus.GPS and GPRS technology for application enable the bus station report system a high degree of integration,changing the traditional manual-announce way,the current way of updating information is solved and the scheduling and other defects can′t be bining GPS positioning technology,the bus status information (location,speed,etc.) in real-time acquisition and analysis,when the bus is scheduled to arrive at the location,the automatic station report function is realized.Through the GPRS network,necessary bus status information should be transmitted to the bus monitor dispatching center timely,and then through the center of the operation of PC software,to achieve the function of the monitoring,scheduling and updating information.SD card is used to memorize the information of a number of lines and MP3 audio files,it is facilitated to replace bus lines,and at the same time high-quality voice information play is realized.
Keywords:GPS;GPRS;SD card;MP3;automatic station report;information updating;monitoring and dispatching
0 引 言
目前,國內公交車報站的方式多采用手動報站,但是因為司機需要在保證安全駕駛的前提下進行報站,所以經常出現錯報、漏報、安全隱患等一系列問題。采用GPS全球定位系統進行自動報站使這一難題迎刃而解,不需要人工干預,大大減輕了司機的工作量,也同時提高了車輛運行的安全性,促進公交系統的現代化進程[1]。
現階段,公交車內信息屏多通過有線方式獲得新聞、天氣預報、廣告等信息,也可以同步顯示報站信息。但是有一個不可避免的問題,那就是由于沒有整合GPRS無線通訊功能,所以維護起來比較麻煩,如果需要更換廣告內容,就必須派出大量的人員,對需要更改廣告內容的公交車內信息屏一一更改,浪費了大量的人力物力。GPRS的應用使系統實現了前所未有的高度整合,解決了目前國內現有的公交車內信息更新方式落后的弊端。通過GPS衛星定位系統和GPRS無線通信網絡,公交監控調度中心可實時監控各條線路公交車位置的分布情況,并根據監控情況向有關公交車發出調度通知[2]。
1 公交車自動報站系統的組成
該系統由公交車內各終端(信息屏、腰牌等)、自動報站器、GPRS/GSM通信網絡、公交監控調度中心組成。自動報站器主要由主控芯片、GPS/GPRS通信模塊、LCD、SD卡、MP3解碼芯片組成。整個系統的總體結構如圖1所示。
圖1 系統結構圖
自動報站器利用自學習功能存儲站點的經緯度信息到SD卡,當公交車行駛到某站點時,接收的經緯度信息與存儲的某站點經緯度信息一致,就可以自動播報相應站點的站名,同時實現以下兩個功能:
(1) 通過RS 485接口發送相應的信息到車內各終端,實現公交車內的控制一體化;
(2) 通過GSM網絡發送公交車的狀態信息(經緯度、速度等參數)到公交監控調度中心,實現公交車與監控調度中心的高度統一。
2 公交車自動報站器的硬件設計
公交車自動報站器主要以LM3S1601主芯片、GPS模塊和GPRS模塊為核心,搭建終端平臺,他們之間通過串行通信方式連接,其余還包括電源模、MP3播放接口和SD卡接口等[3]。硬件原理結構圖如圖2所示。
圖2 終端硬件原理結構圖
2.1 電源模塊的設計
電源系統對自動報站器的可靠性運行影響很大,好的電源電路能夠過濾掉很多通過電源電路傳入的干擾信號。
本電源模塊的電源電路如圖3所示。
圖3 電源電路圖
控制器輸入電壓為24 V,由于GPRS上網時的峰值電流可達2 A,所以電源芯片選用LM2596-5.0,輸出電流可達3 A。采用LM1117-3.3芯片給LM3S1601、SD卡等供電,LM1117-2.5芯片給MP3解碼芯片供電,MIC29302芯片輸出4 V電壓給GPRS模塊。
2.2 SIM300C GPRS模塊
SIM300C內嵌TCP/IP協議棧, 基于GSM/GPRS 900/1 800/1 900 MHz 三頻,采用雙列直插式板對板連接,適合車載應用。尺寸:50 mm×33 mm×6.2 mm,支持class2,通過AT指令控制,滿足GSM 2/2+標準,帶有RS 232電平,直接與單片機相連[4]。
2.3 主控芯片
采用TI公司的LM3S1601單片機作為控制主芯片,該芯片采用ARM Cortex-M3內核,Cortex-M3 是ARM公司最新推出的基于ARMv7 體系架構的處理器核,具有高性能、低成本、低功耗的特點。它采用哈佛結構,使用分離的指令和數據總線(馮諾伊曼結構下,數據和指令共用一條總線),處理速度明顯加快。Cortex-M3只支持最新的Thumb-2指令集,免去Thumb和ARM代碼的互相切換,Cortex-M3內核中集成了中斷控制器,提供基本的32個物理中斷,具有8層優先級,最高可達到240個物理中斷和256個中斷優先級。此類設計是確定的且具有低延遲性,特別適用于汽車應用[5]。具有128 KB的片內FLASH,32 KB片內SRAM,3個UART串口,2個SSI接口,2個I2C接口,完全能夠滿足現在的需求。
2.4 E2PROM和SD卡存儲模塊
E2PROM型號為CAT24C02,用來存放報站器的站號、線路、上下行、模式等必要數據,防止掉電數據丟失。SD卡存儲中文站名、經緯度信息、MP3音頻文件等,SD卡與單片機通過SSI0接口進行通信,采用FAT16格式的文件系統[6],支持最大2 GB的SD卡[7]。
2.5 MP3解碼芯片
MP3解碼芯片采用的是芬蘭VLSI Solution公司生產的VS1003芯片,VS1003是一款單芯片的MP3/WMA/MIDI音頻解碼和ADPCM編碼芯片,其擁有一個性能低功耗的DSP處理器核VSDSP,5 KB的指令RAM,05 KB的數據RAM,串行的控制器和數據輸入接口,4個通用I/O口,一個UART口;同時片內帶有一個可變采樣率的ADC、一個立體聲DAC以及耳機音頻放大器[8]。
3 公交車自動報站器的軟件設計及實現
由單片機LM3S1601編程實現GPS信息的接收處理,GPRS上網、建立連接、接收數據,MP3語音文件的播放,讀寫SD卡的內容,LCD屏的顯示等功能。本系統的工作過程大致為:通過按鍵及GPS信息的接收進行站點的自學習;自動搜索站點,并自動報站:如果GPS模塊接收到的經緯度信息與存儲的某站點經緯度信息一致,則通過SSI0從SD卡中讀取相對應的MP3文件,將所讀取的數據流通過SSI1發送到VS1003播放器中播放,同時在LCD屏上顯示相應的站號及站名,并通過GSM網絡發送當前的經緯度信息到公交監控調度中心,從而實現自動報站的功能;中心主動連接自動報站器,自動報站器根據接收的通信協議的不同進行不同的操作(如實時監控、車內信息更新等)。
系統的軟件組成框圖如圖4所示。
圖4 系統的軟件組成框圖
3.1 報站器的主程序設計
主程序主要完成系統初始化及各個模塊子程序的調用,其流程圖如圖5所示。
圖5 主程序流程圖
系統上電后進行初始化,包括:I/O口,定時器,UART、看門狗,模塊(SD卡、GPRS模塊、VS1003等)。系統初始化完之后,接收GPS定位信息,GPS通信協議較多,該程序采用應用最為廣泛的NMEA-0183協議[9]。在此協議中包括了“$GPGGA”、“$GPGSA”、“$GPGSV”和“$GPRMC”等格式,而本文使用的是以最簡格式“$GPRMC”語句進行設計。格式如下:
$GPRMC,,,,,,,,,,,,*hh
其中為定位狀態,A=有效定位,V=無效定位,當接收數據為A時,則認為GPS接收數據有效,然后進行自學習功能、GPRS處理功能、自動搜索站點功能的判斷及處理[10]。
3.2 GPRS處理子程序的設計
GPRS處理子程序主要實現報站器與中心之間的通信及監控調度、信息更新功能。
中心打電話通知報站器上線,報站器接收到“+CLIP:"020********",129”,通過“ATH”掛斷電話,判斷是否為中心電話,如果是則建立PPP連接,連接成功后,通過TCP/IP連接中心的固定IP地址和端口號。
報站器與中心連接成功后,雙方互發握手指令,如果“握手”成功,則進行通信;否則中心主動斷網。
“握手”成功后,報站器接收中心下發的指令。如果為“實時監控”指令,則實時發送GPS數據,為了防止中心與報站器之間斷網,雙方需定時發送“心跳包”;如果是“信息更新”指令,則接收中心發送的更新信息,接收完畢后自動斷網。
圖6 GPRS處理子程序流程圖
4 結 語
該自動報站器通過EMC及可靠性試驗和現場試運行,系統功能正常、運行穩定、表現出較強的抗干擾能力和較高的可靠性,尤其GPS自動報站功能,可根據客戶需要及公交線路的實際情況更改報站和預報站范圍,確保了報站的準確性,提高了公交車的安全性,減輕了司機的負擔,具有良好的社會經濟效益。目前,系統功能正在進行部分高級功能的完善,產業化工作也正在全面展開之中。
參考文獻
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Abstract： This paper is aiming at the characteristics of new energy bus and the problems of public transport information construction， based on data sharing， battery monitoring and charging schedule of new energy vehicles as the focus， it is setting up the function system of intelligent dispatching system of new energy vehicles， security and improve the efficient use of new energy bus.
P鍵詞： 公交智能調度系統；新能源；公共交通；調度
Key words： public transport intelligence dispatching system；new energy；public transport；dispatching
中圖分類號：U491.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）15-0128-03
1 新能源公交車應用背景
作為國家七大新興戰略產業之一，節能與新能源汽車是實現中國制造2025以及汽車產業轉型升級的重要戰略支撐。從“十五”期間開始，我國針對新能源汽車開始進行大規模研發，通過“十五”奠定基礎、“十一五”進行布局、“十二五”重點立項，中國新能源汽車已經從示范考核階段發展到產業化啟動階段。
2015年11月10日，工信部與財政部、交通部聯手制定了《新能源公交車推廣應用考核辦法（試行）》，加快了新能源汽車在公交行業的使用步伐。各地方政府隨之加大了新能源汽車推廣的力度，如2016年4月18日，廣東省正式公布了《廣東省人民政府辦公廳關于加快新能源汽車推廣應用的實施意見》，提出珠三角地區要成為全國純電動公交車推廣應用的示范區域。深圳市計劃在2017年公交全部使用純電動大巴。因此，城市公交企業使用新能源汽車勢在必行。
2 新能源公交運營信息化中存在問題
2.1 新能源公交使用中存在的問題
國內外新能源汽車的研發和試用已有較長時間，但量產化和規模推廣卻始終舉步維艱，推廣新能源汽車面臨動力電池容量不足而價格高、充電樁配套不足、缺乏可持續的商業模式等著多方面難題亟需破解，在運營過程中主要存在以下問題：
①車輛技術的不穩定性制約公交運營。
純電動公交車輛處于技術的起步階段，以動力電池為主的關鍵零部件技術還難以達到安全、可靠運營要求，在運營過程中需持續監控其技術狀況，積累技術數據。
②電池的續航能力制約公交的運營效率。
新能源車輛續航能力有限，充滿電一次的運營里程約為150-180km，達不到公交車日運營里程220km以上要求，需在運營過程中安排充電。而充電設施不足與布局不合理，導致對動力電池的監控與充電調度必不可少。
③運營的復雜性。
新能源公交運營模式有別于傳統公交，除需考慮線路本身的情況外，還要綜合考慮車輛的續航里程、充電站布局、充電樁的使用情況等。因此，要保證新能源公交車的高效使用，必須建立高度信息化的調度系統。
2.2 公交信息化過程中存在的問題
①信息孤島嚴重。
在公交企業信息建設過程中，以業務版塊為導向進行信息化建設，缺乏統一的規劃和技術標準，無統一的數字化基礎數據及承載平臺，線路、車輛、人員等數字化基礎信息各自采集，信息孤島現象嚴重，已經成為公交企業業務流程信息化的瓶頸。
②核心生產業務信息化程度低。
由于公交屬傳統勞動密集性行業，在公交運營各環節基本上沿襲了傳統的手工操作，信息化建設還處于初級階段，如采用人工錄入表格來傳遞作業計劃，投入的車載設備及其配套的調度軟件系統由于沒有與作業流程進行融合，在生產組織中并未發揮期望的作用。
③日常運營監管和應急指揮手段單一。
公交日常運營監管和應急指揮主要由總公司和各運營分公司相關人員按照工作流程和經驗，通過電話、現場指揮等傳統人工方式進行，缺乏有效的應急聯動手段與工具。
④對于日常管理和決策輔助不足。
公交企業的數據和信息的集成范圍廣、內容多，但分散的信息平臺難以支撐運營組織與信息的一體化趨勢，大量的運營基礎數據僅作為存檔和統計用，缺乏數據挖掘、決策輔助功能。
3 新能源公交運營信息化系統建設的目標
3.1 新能源公交的運營調度模式
實現公交高效運營的核心是對運動中的公交車輛進行實時監控和調度，借鑒公交信息化經驗，新能源公交信息化系統建設應以智能調度為核心，建立包括新能源車輛狀態監控在內的遠程集中調度模式，如圖1所示。
3.2 新能源公交信息化系統建設目標
針對新能源公交運營需求，新能源公交智能調度系統的建設目標為：“五個平臺（數據綜合共享平臺、集中調度平臺、綜合監控平臺、應急指揮平臺和信息平臺）、一個系統”（輔助決策系統）。
①數據綜合共享平臺。
數據綜合共享平臺是公交企業信息化建設和推廣的重要基礎平臺，要統一數據標準，整合人力資源系統、運營統計系統、車輛檔案等現有系統，實時共享數據，消除信息孤島，建成整個企業資源的基礎數據共享平臺，實現日常作業數據的實時更新、匯集、處理和分析。
②集中調度平臺。
實現智能調度的重要標志是遠程集中調度，通過調度平臺進行行車監控和實時調度，同時監控車輛動力電池的電量、充電設施的使用情況，支持調度平臺與車載終端進行信息交互，實現不同線路調度員在統一的調度平臺上對車輛進行遠程集中調度以及車輛充電調度。
③綜合監控平臺。
綜合監控平臺包括行車監控、地圖監控、車廂視頻監控和場站視頻監控等，利用統計圖表、視頻圖像、實時數據分析等方式，分層級監管線路運營情況，如基礎資源、運營狀況、服務質量、實時路況、視頻圖像等。
④應急指揮平臺。
應急指揮是公共交通運營調度水平的重要指標，通過智能調度系統實時掌握車輛運行信息、路況信息以及相應的視頻信息等應急所需信息，下達應急指令，監控應急車輛、人員的工作過程和應急事件的完成情況。
⑤信息平臺。
在監控指揮平臺和數據共享平臺的基礎上，建設一個對外信息平臺，面向上級主管部門和行業監管部門、大交通應用和信息聯動、公眾（包括企業內、社會公眾和乘客）等三個層面運營信息，服務于公交出行。
⑥輔助決策系統。
在收集運營監控和應急響應數據的基礎上，利用數據挖掘技術，建立針對公交運營的輔助決策數據模型，包括行車作業計劃編制模型、運營狀況評估模型和線網評價模型等，持續改進公交運營效率。
總體上來看，數據共享是基礎，日常監控、集中調度和應急指揮是目的，信息和輔助決策是提升。針對新能源公交車輛，重點要對新能源公交車輛的技術、動力電池、充電設施設備等情況進行實時監控采集，并與運營調度、應急指揮等子系統實時共享。
3.3 智能調度系統構架
根據智能調度的建設目標，公交信息化系統應以智能公交調度系統為核心子系統，集成公交企業現有或正在建設的單獨業務信息系統，實現子系統間數據有效對接和共享，提升整體信息化程度，系統功能體系如圖2所示。
4 新能源公交信息化系統建設的關鍵點
借鑒公交企業的信息化建設成功的經驗與教訓，在新能源車輛的公交信息系統建設過程中，需要把握以下關鍵點：
4.1 數據共享中心建設
數據共享中心是集成、處理和分發公交企業基礎數據和業務信息的樞紐，有別于常規動力公交車輛，新能源公交信息化系統要突出車輛技術、動力電池以及充電設備的監控。
信息采集層主要由車輛信息系統（含電池電量）、停車場信息系統（充電設施使用情況）、站點信息系統（包括終點站、樞紐站、中途站等）、客流集散點或重要地點地段信息采集系統組成；信息處理主要由數據中心來完成，包括數據服務、通信服務、業務數據處理服務等；信息主要是對內信息的利用（服務于日常運營和生產作業等日常管理）和對外作為行業、社會公眾信息平臺的信息來源。功能結構如圖3所示。
從圖中可以看到，統一集成的數據由綜合業務處理模塊結合基礎數據，形成內部業務數據流后，直接發送到實時信息服務和統計分析服務進行分析和處理，再結合GIS服務、數據同步服務，形成數據中心對上層應用和各個外部應用的綜合數據服務平臺。
4.2 電池狀態監控與充電調度
在新能源車輛的信息化系統建設中，須導入動力電池監控系統，更好地為新能源車輛公交運營提供支持與服務。動力電池監控系統與智能運調系統相結合，實時采集新能源公交車輛運行數據（包括動力電池衰減趨勢、充電時間、百公里電耗、續航里程、故障頻率和種類等），服務于日常的運營組織，同時積累的運營數據為制定行業標準、扶持政策等提供數據支撐。
系統至少具有三大功能：①監測整車充電與行駛中動力電池實時性能；②監控聯網充電機運行狀況及使用情況；③根據電池電量、充電設施使用情況以及線路運營計劃，合理安排車輛充電等。
動力電池監控系統與充電調度系統將車輛、動力電池、充電設備系統地聯接起來，在保證電池電能滿足運營需求、提高充電設施使用效率的同時，建立電池系統安全體系，一旦出現設備故障或電池性能超出設定閥值，系統將在第一時間作出反應，及時啟動相應保護措施。
5 結語
建立一體化、數字化的公交信息系統對于提升車輛運營效率、推動新能源汽車產業可持續發展有著深遠意義。在新能源公交信息化過程中，不能是技術的簡單堆砌，系統規劃以及企業管理制度與信息化系統的匹配需要建設過程中不斷思考完善。
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關鍵詞：公交調度；數學模型；發車頻率；客流數據
Abstract：The core content of bus dispatching management is determining reasonable dispatching frequency. This paper based on the existing research results,combined with the status of bus enterprises’operation and management,proposing a calculation method of bus dispatching frequency based on investigation for passenger flow data,service requirements and bus line transport capacity. The investigation method and the calculation model is simple and practical，it very suitable for using in bus enterprise，and has good guidance on bus’dispatching management.
Key words：Bus Dispatching；Mathematical Model；Dispatching Frequency；Passenger flow data
中圖分類號：U293.1+3文獻標識碼：A文章編號：
城市公交已經成為城市居民日常工作、生活的重要出行方式，如何利用有限的資源服務市民出行是公交企業運營調度管理的核心。候車時間作為乘客評價公交服務的關鍵指標之一，其影響因素包括線路的發車頻率、道路的運行條件、線網的結構、換乘習慣等。發車頻率是影響乘客候車時間最直接因素，即根據每天中不同的時刻、每周中不同的天以及日期的類型為系統中的每條公交線路選擇合適的發車頻率。低的發車頻率導致乘客候車時間過長，降低公交服務水平；高的發車頻率導致車輛滿載率降低，增加運營成本，因此，公交運營的關鍵在于發車頻率的制定須符合公交線路上客流在時間、空間的分布規律，在運營成本和客流需求之間取得平衡。
1 研究現狀
在如何確定城市公交發車間隔和發車頻率的問題上，國內許多研究人員已經進行研究并取得了一定的成果，其研究思路是建立公交調度數學模型，提出若干約束條件，運用蟻群算法、遺傳算法、仿真求解、程序算法等方法求解。王琳等[1]以“乘客候車總費用與公交公司發車總費用之和最小”作為目標建立數學模型，黃小燕、周娟英[2]以“公交公司總收益與乘客候車總成本之差最大”作為目標建立數學模型，鄭建湖等[3]以“公交公司總發車次數與乘客總候車時間之和最小”作為目標建立數學模型，楊磊等[4]以“公交公司發車總費用與乘客候車總成本之和最小”作為目標建立數學模型。
現有研究雖然均可通過設立目標函數和約束條件求出公交調度的發車間隔，但仍存在不足之處：（1）假設條件復雜，與實際情況有較大的差異；（2）模型較理想化，實用性不高，與公交企業的運營調度管理現狀與較大的差距，在實際中較難使用；（3）模型求解時間長。一條普通的公交線路有近30個站點，一天營運時間可劃分為8個時間段，發車間隔3分-15分，模型計算時間需4小時左右。（4）模型調整不方便。公交發車間隔必須符合客流分布規律，而城市客流分布有多種類型，如工作日客流、周末（節假日）客流、夏季客流、冬季客流，即一條公交線路就必須制定多種發車間隔。
本文基于現有研究成果，分析公交企業運營調度管理現狀，如客流調查方法，服務約束條件、計劃制訂方法及流程、線路車輛配置等，提出一種以滿足乘客出行需求為目的的發車頻率確定方法。
2 模型建立的基礎
2.1 客流數據的獲取
客流數據是制定發車頻率的前提和基礎，為制定科學合理的發車頻率，需采集公交線路客流分布數據。
目前公交企業一般采用跟車調查，記錄上下客人數獲取客流數據。在一些采取刷卡乘車的城市，如深圳、廣州等城市，可獲取客流的時間分布，若結合GPS智能調度系統的應用，可得到刷卡客流的OD分布；再調查每個時間段的刷卡系數，可得到全客流的時間及空間分布。
通過調查、分析，可得到如下的客流數據是某條線路不同時段、不同站點間所有車輛的載客人數，具體呈現形式如下：
表1 某線路客流分布情況表
站點
名稱 站間距(km) 客流量(人)
6:00-7:00 7:00-8:00 8:00-9:00 9:00-10:00 10:00-11:00
A 2 50 136 245 250 95
B 1 100 510 310 208 122
C 1.5 400 420 400 320 200
D 3 135 335 350 166 220
E 2.5 32 210 300 78 105
注：（1）時間段以1小時為劃分長度，按照整點劃分；（2）站間距為相鄰站點距離；（3）客流量數據表示該時段內相鄰站點斷面的留車人數。
2.2 服務約束條件
在公交優先大環境中，各地政府都加強了公交服務監管，對公交服務都制訂了一定的標準，特別是線路的發車間隔有較嚴格的規定，如高峰期發車間隔不大于6分鐘，平低峰發車間隔不大于12分鐘等。同時，乘客對候車時間有一定的期望性及忍耐度，若發車間隔達不到期望期，超出忍耐度，便會通過某種渠道投訴，影響公交企業的服務質量考核。
2.3 線路車輛的配置
線路的發車頻率受配車數、道路運行環境等影響，其中線路配車數是公交企業可控要素。在確定線路配車數時，公交企業一般考慮線路的長度、高峰期的道路運行條件、線路的客流時空分布、擬配車輛車型等。所遵循的基本原則是保持合理的公交供給，滿足乘客需求并平衡好線路的運營成本，其配車數必須滿足乘客可忍耐的發車頻度最大要求。
3 模型假設
建立公交車輛發車頻率模型需要綜合考慮各種因素，且很多因素的出現都是隨機的，如道路運行條件、車輛的技術狀態、客流的時間分布狀態等。根據公交服務的穩定性及客流分布的相對穩定性，為簡化數學模型，本文對模型作以下假設：
（1）各線路的一定計算周期內客流相對穩定，不會形成客流的急劇變化，若急劇變化，則納入公交的應急調度范圍；
（2）單一線路上運行的公交車輛均為同一車型，額定載客量相同，若車型不一致，則計算前進行換算，得到線路的綜合載客量；
（3）所有公交車輛均從首站運行到末站，不考慮短線運行、越站、相互超車等特殊情形；
（4）道路運行條件較穩定，所有公交車技術狀態良好，在途中未出現異常狀況。
4 模型建立
新西蘭奧克蘭大學Avishai Ceder教授提出基于斷面客流數據的發車頻率與發車間隔的確定方法，通過限制客流量大于期望擁擠度的線路占線路長度的比例來保證服務水平[5]。這種方法充分控制了公交企業的成本，減少無效運能投入，但容易造成乘客候車時間過長和公交舒適度降低的現象。本文通過引入乘客服務期望，建立一種優先考慮乘客公交服務水平的發車頻率確定方法。
4.1 參數定義
――表示時段總數，根據全天客流波動情況將全天劃分為 個時段；
――表示線路全部站點 的集合；
――表示站間距，各站點之間的距離，單位km；
――表示車輛最大載客人數，車輛座位數加上最大無座乘客數；
――表示時段客流因子，每時段內的期望載客系數；
――表示乘客可接受的最小發車頻率，通過乘客意愿調查獲取；
――表示最小發車頻率，公交線路承諾的不同時段的最小發車頻率；
――表示站點時段客流量，每時段內途徑某站點所有車輛的載客人數；
――表示線路可實現的最大發車頻率，根據線路往返行車時間和線路配車數計算。
4.2 發車頻率模型
時間段 內的發車頻率：
，
約束條件： ；
式中： ――時間段 內的斷面客流曲線下的乘客公里數（即乘客周轉量=站點小時客流量 •站間距 ），單位：人•km；
――時間段 內最小期望發車頻率（60/最大發車間隔）；
――時間段 內觀察到的最大客流（針對所有站點）；
――時間段 內乘客可接受的最小發車頻率。
引入 的目的在于通過限制車輛乘客數量達到車輛最大載客數的比例來保證公交服務水平， 與公交服務水平呈反相關性。通過 的引入來保證在客流量較小的時段乘客的候車時間在可接受范圍內。
根據選擇的 和時間段最大客流量 求解以上方程式，可計算得出各時段理論發車頻率和發車間隔。 作為發車頻率 的上限，當 時，采用 作為實際公交調度的發車頻率；當 時，采用 作為實際公交調度的發車頻率。
5 結語
隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，乘客對對公交服務水平有了更高的要求，從“走得了”提升到“走得好”，公交行業的準公共產品性質要求在決策過程中更多的考慮提升公交服務水平。本文研究內容以公交線路客流量為出發點，在滿足各時段乘客乘車需求的前提下，考慮線路的供給能力，通過客流因子和乘客可接受服務水平來合理控制公交企業運營成本，計算不同時段的發車頻率。影響發車頻率的因素眾多，固定的發車頻率并不能應對公交運行中出現的突發異常情況，如何調整發車頻率和發車間隔仍有待進一步研究。
參考文獻：
[1] 王琳，王蕾云等. 城市公交調度優化模型及算法研究[J]. 城市公共交通. 2010（10）：37-39
[2] 黃小燕，周娟英. 公交調度的數學模型及解法[J]. 交通標準化.2010（9）：47-50
[3] 鄭建湖，黃志龍等. 基于單服務臺的公交車輛發車間隔優化模型[J]. 黑龍江工程學院學報（自然科學版）. 2010，24（2）：11-13
[4] 楊磊，劉衛朋等. 基于改進的隨機公交調度問題的數學模型[J]. 河北工業大學學報. 2010，39（1）：74-78
[5] Avishai Ceder. Public Transit Planning and Operation―Theory,Modelling and Practice [M]. 清華大學出版社. 2010
關鍵詞：城市公交；縣域經濟；交通發展
中圖分類號：F570.71 文獻標識碼：A
原標題：關于縣城城市公交運行情況的調查報告――以安徽省蚌埠市固鎮縣為例
收錄日期：2016年11月4日
一、固鎮縣城市公交基本情況
固鎮縣城市公交起步較晚，發展歷程僅十年時間。2014年10月份之前，固鎮縣原通順公交公司僅有2條城市公交線路，分別為：火車站―經濟開發區，唐南―宋店。隨著縣域經濟和縣城建設的快速發展，人民群眾生活水平在不斷地提高，城鄉、“城城”之間的交流和人員的流動幅度呈逐步擴大的趨勢，而縣城公共運輸能力不足的局面又長期存在，因此進一步推進縣城城市公交迫在眉睫。由于原通順公交公司管理不規范，部分公交車的營運方式、服務質量和安全技術存在許多問題，尤其在服務質量和車型上群眾反映強烈，投訴不斷，成為公交進一步發展的障礙。
2014年9月，縣委、縣政府為加快縣城區公共交通事業發展，為群眾提供方便、便宜、安全、優質、舒適的公共客運交通，更好服務大美固鎮建設，根據《國務院關于城市優先發展公共交通的指導意見》和《蚌埠市優先發展城市公共交通實施意見（2011-2015）》，結合固鎮縣實際，啟動城市公交改造工作，將原來的通順公交公司中由個體車主經營的公交車全部收回，成立了國有公交公司。并且根據固鎮縣發展情況，專門制定了規范城市公交管理工作實施方案。政府出資1，000多萬元購置了30臺新型能源環保型公交車，以達到加快發展縣城城市公交的作用。新公交車長8.5米，可載客50余人。淘汰部分老舊車輛后，現公交線路由原來的2條線路擴充至7條，總線路長達60多公里，基本滿足了縣城居民的出行需要。
二、固鎮縣城市公交改革取得的成績
2014年10月，固鎮縣城市公交公司正常運行后，由縣交通局牽頭，相關部門參與，對公交線路、場站點的設置進行評估，測評預期收益。同時，廣泛征求社會各界意見，對合理化建議進行整改。公交公司不斷強化管理、優化服務，有效緩解了城市交通緊張的壓力。改善了城市公交候車條件，縣城建局先行對39個公交候車站點進行了改造，其中老城區36個、新城區3個。新公交站臺采用港灣式設計，外觀設計突出時尚和人文氣息，并同步設置規范線路走向圖，標示線路走向和換乘信息，讓居民在乘車時可以一目了然。
（一）運行線網覆蓋面不斷擴大。隨著縣城規模的擴大和新建道路的增多，公交公司不斷增開線路，市內公交線路從開通初期的1路、2路兩條公交線路，增加到現在的8條。同時，為確保新三中、新實驗小學學生上放學安全，開通了學生專車，公交車的開通解決了市民出行車輛少、車況差、價格高的問題，市民乘坐公交車出行的比例明顯上升。運行時間適時延長。城市公交公司根據季節氣變化，適時調整運行時間。夏季（3月～9月）首班5：50，末班20：30；冬季（10月～次年2月）首班6：00，末班19：30。
（二）運行價格持續優惠。城市公交開通以來，公交公司嚴格按照縣委、縣政府指導定價，一直實行每人每次乘車1元票價，發放學生月票。先后實行了傷殘革命軍人憑軍人殘疾證免費乘坐公交車、低保困難戶和70周歲及以上高齡老年人免費乘坐公交車，并在近期與村鎮銀行合作，上線了“一卡通”功能，深得市民稱贊。
（三）運行服務逐步提升。新城市公交運行以來，公交公司切實加強對公交車駕駛員的職業道德教育和愛崗敬業教育，牢固樹立安全第一、服務至上的理念。通過開展“文明公交線路”和“城市公交之星”的評比活動，不斷提高公交車運行的安全性和服務水平。城市公交的開通，極大地方便了自身出行，改善了城市環境，提升了城市形象，是利民之舉。尤其是取締了三輪車之后，更是保證了出行安全，加強了出行的便利，小三輪擁擠道路，搶、闖紅燈的現象一去不復返。
三、固鎮縣城市公交存在的問題
（一）站點設置不夠科學。固鎮縣的公交規劃沒有跟上縣城建設的大舉推進，沒有做到與時俱進。此外，公交站點設置不夠規范，存在兩側站點名稱不一致，兩側錯位相距甚遠等情況，由此造成了市民乘車的混亂，特別對外地乘客來說有很大的不便；站點間距有的太遠、有的太近，太遠給市民帶來不便，太近容易造成擁堵不安全，有些站點間的距離甚至不足200米。此外，在客流高峰期缺乏合理的車次安排，遇到節假日客流量比較多的情況下，依然采取原來的安排，導致公交擁擠。
（二）行業服務水平低。由于企業內部管理，公交公司駕駛員福利待遇水平低，相比較蚌埠市市區城市公交司機而言，工資較低，保障不足，補貼不夠。造成從業人員隊伍不夠穩定，流動性較大，從而影響了服務質量；另一方面由于駕駛員缺乏相關的服務培訓，服務意識較差，常常會產生乘客與駕駛員之間的矛盾，影響服務質量。
（三）存在安全隱患。固鎮縣對公交經營權監管不到位，沒有考慮到實際公交運行安全的特殊性，安全法規不健全，應對突發事件能力較差，存在較大安全漏洞。公交站點被占道、停放車輛現象嚴重，導致公交車未能靠近站點上下車，只能直接在道路中間停靠讓乘客上下車，存在極大安全隱患。中小學生擁擠現象嚴重，特別在小學放學時段，常發生低年級學生推搡打鬧、跑下站臺涌到馬路等極不安全的行為，存在學生上下學騎自行車擁擠無序、長時間占用主車道、前后左右跟公交車并行現象，存在著極大的安全隱患。
四、固鎮縣公交發展建議
（一）進一步完善規劃建設。按照城市公共交通規劃要求，結合固鎮縣城市公交發展趨勢，堅持“公交優先”的發展理念，進一步完善城市公共交通發展規劃，將城市公交基礎設施建設納入城市總體規劃、土地利用總體規劃布局，在城市舊城改造和新城建設時，同步規劃建設公交線路、場站等公共交通設施，實行“統一規劃、同步設計、同步建設、同步驗收”，以免造成城市公套設施建設的滯后和重復建設等浪費現象。
公交公司應采納有關部門和社會各界的合理意見和建議，及時調整、增加公交線路，投入新能源車輛、開辟生冷線路、增加班次密度、改善公交硬件設施。根據市民要求，適當延長公交車服務時間（夏季和冬季運行時間各延長一小時。即：夏季末班車調整為21：30，冬季末班車調整為20：30），增加上放學和上下班時段公交運行班次。
（二）加強對城市公交行業的監管。加強對占用公交車道和站點的交通治理整頓工作。公安交警部門需要集中一段時間對城區道路交通秩序進行一次綜合整治，加大處罰力度，對小車、摩的等大小車輛違規駛入公交車道、在公交站點亂停放等違法行為發現一起嚴肅處罰一起；同時要明確公交站點、停車位的劃線，快速徹底清理大小車輛在公交站點劃線內亂停亂放的違法行為；加強對摩的的管理，對摩的停放、安全行駛進行教育，確保公交車輛安全快速地通行。
另外，可以加強公交服務監督電話的管理，盡快完善公交違章投訴機制，拓寬民眾投訴和民意反饋的相關渠道，配備專人來處理市民投訴和失物招領等。廣泛的輿論監督，媒體的監督，對亂停、搶道、該停不停、違規、違章行為以及不文明乘客予以曝光等措施也可以達到改善城市公交運行狀況的效果。
（三）加快汽修、機械維修站點建設。隨著車輛的增加，機械維修尤為重要，受人員的限制，目前沒有一個專業的技術管理人員去管理，也沒有一個固定的維修人員。再者固鎮縣沒有專業的維修新能源車的技術人員，致使車輛有了故障不能及時維修，只能停班等服務站上門維修。行管人員也較為短缺，相關部門配備不齊全，致使工作顯得沒有秩序，公交線路延伸、增加，尤其缺少的是調度員。需增加城市公交公司行管人員和維修專業人員，保證城市公交線路正常運行。
（四）提升服務質量水平。公交公司自運營以來，就要努力做好公交服務工作。按照統一管理、統一調度、統一車輛標識、統一服裝、統一結算的服務標準規范運行，實行全程一元票制；完善語音播報系統，實時提醒到達站點和有關事項；要求員工嚴格執行公交運行計劃，切實做到為乘客服務；公司要督促員工履行服務質量承諾，并且及時清掃衛生，保持車廂內外干凈、整潔，提升乘車環境。
為了進一步提升服務質量水平，要加大投入，逐步提高駕駛員福利待遇。提高駕駛員的積極性，可以采取多種激勵方式，如設立安全獎和服務獎，另外每月安全行駛、無投訴的公交司機就可以獲得相應獎勵；在生活保障方面，可以加強基礎設施建設，設立專門的司機休息室，配備吸煙室、食堂等設施，切實解決公交車駕駛員的后顧之憂，使其更好地為社會服務。
主要參考文獻：
[1]李亮.棗莊地區城鄉公交一體化問題研究[J].山東交通科技，2014.6.
關鍵詞：公交系統；調度管理；智能交通；自動報站
0 引言
隨著城市公交系統現代化的發展，目前的公交基本上都裝上了手工或者GPS自動報站器、公交IC卡刷卡系統、后門監視器等設備。隨著對管理水平的要求提升，智能公交的建設需求也提上日程。為此，本文給出了一種智能公交監控調度系統解決方案。
1 技術方案
1.1 方案概述
針對公交公司需求，本方案采用一個車載終端（智能交通一體機）實現所有需求，即GPS自動報站、GPS/GPRS智能調度、監控錄像等功能。圖1所示是本智能公交監控調度系統的組網方式圖。
1.2 調度中心機房
圖3所示是系統中心機房典型設計圖。圖中從上至下各功能區功能描述如下：
大屏幕顯示區功能：通過大屏幕顯示機房任何一臺電腦桌面（大屏幕可以是液晶電視拼接墻，也可以是投影機），看線路車輛運營實際情況或各類報表，供機房里所有人員觀看。小屏幕用于顯示實時視頻內容，如場站監控、重要站臺等實時監控實況。
管理員工作區功能：放置上網的MODEM、交換機、管理員電腦，機房的網絡中心。
調度員操作區功能：監控調度人員工作用區，監視公交車輛運行狀況，對車輛進行智能化、合理化調度安排。
貴賓坐席區功能：領導視察工作時，可坐在這些椅子上觀看大屏幕、聽管理員講解；也可用作對公司員工、司乘人員培訓等坐席。
消防設施區功能：放置消防器材、控制報警設備設施等，完成整個機房的火災報警、自動滅火功能、切斷電源。
1.3 設備清單
表1所列是智能公交監控調度系統所需的設備清單。需要說明的是，表1是按250臺車計算的所需設備清單。另外，機房設備所列只是一些典型配置，客戶可以根據實際情況進行調整。
2 系統功能
2.1 自動報站功能
自動報站功能是目前公交服務的基本功能要求，包括如下功能：
（1）智能交通一體機自動報站概述
智能交通一體機內含自動報站模塊，能夠自動報站，不需要司機來操作，以達到報站準確、不影響司機開車、保證駕駛安全的目的。同時，操作手柄提供手動報站鍵、8個服務用語按鍵，進入中文設置菜單，可設置音量大小等。
（2）遠程更改線路
當裝有智能交通一體機的A線路公交車改為去B線路運營時，調度中心可以利用電腦遠程更改成B線路運營，并自動播報B線路站名。無需司機或工作人員去車上操作。
（3）支持多條線路
采用SD卡存儲，存儲的線路條數可以足夠多，可存儲大于100條線路報站語音。
無需專用的軟件，報站內容可向各個對應的文件夾內拷貝語音，只要將設置文件填寫入對應的EXCEL表格上的對應項即可。
（5）報站系統參數
報站語音格式：MP3；
存儲容量：標配512 MB；
音量調節：32級；
聲道：內外音自動切換。
2.2 監控錄像功能
（1）智能交通一體機的監控錄像
智能交通一體機的監控錄像功能采用高性能MPEG4編碼，用CF卡作為監控錄像的存儲設備，支持1～4路自動循環錄像，可保存2～7天視頻錄像，能夠對公交車前門、后門、車廂內等進行視頻監控，并對錢箱、車廂內的情況進行監控，以起到威懾作用和控制票款遺失、減少車廂內糾紛的目的。
該監控部分的主要功能如下：
支持攝像個數：支持1～4路錄像；
錄音功能：支持兩路音頻信號輸入；
錄像方式：自動循環錄像/定時錄像/觸發錄像；
回放方式：可直接在電腦上播放，無需安裝專用軟件；
畫面信息：錄像畫面上有車輛編號、錄像時間、行車速度等信息；
錄像時長：2～7天 （取決于CF卡容量）。
（2）監控錄像保存格式及錄像文件命名方式
本系統監控錄像的存儲格式為AVI，可直接保存在CF卡根文件夾下，錄像文件默認命名規則為：年-月-日-時-分.avi ，每到整點生成新的錄像文件。
例如：如果2007年12月8日下午4點15分開機錄像，那么生成的第一個錄像文件為：2007-12-08-16-15.avi ，當時間到下午5點整時，第一個錄像文件完成，并自動生成第二個錄像文件：2007-12-08-17-00.avi ，然后每過一個小時，生成一個新的錄像文件。
（3）監控錄像回放方式
監控錄像需要回放時，可以從車上取下CF卡，利用隨設備配送的CF卡讀卡器，插入電腦USB口，即可播放。無需安裝專用播放軟件。
2.3 智能調度功能
（1）電子地圖
本系統可選擇顯示某一條或幾條線路上的所有車輛，實時查看車輛在地圖上的位置，并進行車輛軌跡回放。
（2）線路示意圖
通過系統可以更直觀形象地查看車輛位置和車輛間隔等信息。同時，調度員可以實時查看幾條線路上的車輛運營情況。
（3）電子路單
電子化的發展，要能夠提升管理水平。目前公交公司的路單、考勤等都是人工方式，容易出錯而且效率底下。因此，智能公交管理系統要能夠提供4級電子路單，便于進行無紙化管理，降低管理成本。同時對司機的監督更有效，進而提升服務質量。
本智能調度系統采用4級電子路單，詳實完整地記錄了運營數據，且在異常情況下不丟數據。由于車輛的運行中，總會有一些情況系統無法傳輸數據（比如車子開到了沒有信號的區域、管理中心電腦故障等），傳統的調度系統，面對這樣情況，數據是直接丟失，導致電子路單信息不全。而本系統終端會保存這些數據，直到傳輸正常。
（4）排班系統
根據設置投入運營車輛數量、高峰時間段及發車間隔、平峰時間段、首班時間、未班時間等數據，形成自動排班表。實際運營期間，再根據車輛回場時間及順序，自動調整發車車輛，同時遇特殊情況（如車輛維修、事故中、加油、支援其他線路等），可手動更改。
（5）通話功能
調度中心的調度員，根據其權限，可以向其所能調度的任一輛車輛撥打電話。每臺車上設備都預設幾個其可以撥打的號碼，如調度中心號碼、公司某部門號碼等。此號碼可根據需要，自動增加或刪除。
（6）短信息調度
利用短消息功能，實現監控中心向車輛發送調度指令（發車、加速、減速、回場檢修、越站、直達X號站、支援其他線路）等等。
除系統預設的短信外，可根據實際需要，自行添加預設短信。
（7）語音播報調度
發送調度信息時，需要司機查看短信息，特別是當司機在駕駛過程中，存在不安全隱患。語音播報功能即是指自動讀出收到的短信息，因而不會影響司機駕駛。
播報短信息的喇叭位于操作手柄右上角。
（8）超速統計
當車輛行駛速度超過設置值時，系統能夠自動給司機報警，以保證駕駛安全。同時能夠將這些數據記錄，形成報表，作為公交公司內部考核使用。
超速統計除了可以按文本列出和直接打印之外，還可以形象地以圖形方式列出。
2.4 系統功能
（1）遠程拍照
遠程拍照作為本地存儲的一個補充，利用GPRS的低成本，將車廂內的圖片傳輸到監控中心，對車內發生重大安全事故的時候進行遠程監控，將非常有效。
本系統可隨時查看車內狀況，如查看車內衛生情況、客流量等信息。也可設置定時定車自動拍照，并回傳至調度中心。
（2）報警按鈕
由于公交車的環境復雜，糾紛較多，因此本系統在車上能夠支持多個（一般4個）報警按鈕。報警按鈕一般能夠支持4個，其中裝在司機旁邊的隱蔽處1個，3個裝個車廂內前、中、后三個位置。當有乘客按鈕時，將報警信息傳送到監控中心。
這樣，在有人按鈕時，就能夠對車廂內的情況進行拍照，記錄下報警人、車廂內的情況。
（3）操作記錄
一體機功能強大，可記錄大量的信息。為了避免由于司機等誤操作（比如短消息提醒發車，司機由于特殊原因沒有按時發車。后來短消息不小心被刪除，直接導致后來責任追述不明確），一體機應該能夠記錄系統的各類操作等信息。需要將考核做得比較完善，該功能尤為重要。
（4）開機時間記錄
車輛啟動時，一體機會自動開機。記錄開機時間，也就是記錄了車輛發車的時間，有利于公交企業內部的考核。
（5）遠程數據更新
遠程數據更新是指在調度中心即可對營運車輛上的報站數據、LED屏顯示數據、廣告內容進行更新，而不必去每臺車上更新這些需要經常更改的數據。
（6）遠程功能設置
遠程功能設置是指在調度中心對營運車輛上的一體機進行功能設置，如調整報站線路、定時監控時間更改、車輛編號更改、超速限速值更改等眾多設置信息。
（7）遠程升級
智能公交管理系統是一個逐步建設的工程，系統如果不能支持遠程升級，將需要人到車上去更新。由于車輛分布城市各個地方，比較散，而且數量多，會消耗大量的人力、物力、時間，因此系統必須能夠支持遠程升級。后續的功能擴展中，只需要在監控中心，就能夠對車輛上的設備進行更新。
3 結束語
【關鍵詞】開封；公交；節能減排
交通運輸行業是能源消耗的重點行業，也是節能減排的重點領域，節能減排工作任重而道遠。隨著工業化、城鎮化進程逐步加快，公路、城市交通基礎設施日益改善，交通行業的基本裝備和道路、公共交通運輸總量將迅猛增長，使用能源的總量和品質要求仍將繼續增加。由于我省自然條件惡劣，資源相對不足，經濟水平落后、建設資金匱乏，加強節能降耗工作是我省交通行業一項重要而長期的戰略任務，是加快交通運輸發展方式轉變的必然要求，也是加快發展現代交通運輸業的必然要求。如何結合城市公共交通運輸特點與開封市公交發展現狀，走創新型節能減排道路是我們公交管理者研究的重點。
一、開封城市公交推進節能減排所面臨的問題
1.環保意識不強，節能減排工作不夠深入。企業管理者對環境形勢的嚴峻性，污染減排的必要性還認識不夠，對環保設施存在“等、靠、要”的思想，不采取積極性行動，只是被動的應付減排任務，看不到污染減排所帶來的企業技術升級的機遇。
2.污染控制技術設施落后，環境標準難匹總量減排。公交行業還缺少治理污染的先進技術，缺少綠色行車和循環利用技術，高污染排放依然存在。公交系統對污染物排放標準體系存在明顯的缺陷，一是沒有總量控制標準，即使嚴格執行排放標準，也難以達到總量減排的要求。二是缺乏精細的考核標準，難以滿足不同車型的特殊要求。
3.環保設施落后，難于滿足發展要求。隨著城市框架不斷拉大，城市居民快速增長，汽車數量逐步增加，資源消耗急劇膨脹，污染排放總量持續增加。目前現有的環境保護措施，在運行等方面還滿足不了污染減排的要求。
4.環境監管措施薄弱，環境統計亟待加強。污染減排“三大體系”包括“科學的污染減排指標體系”、“準確的減排監測體系”和“嚴格的減排考核體系”。公交公司在三大體系建設方面措施滯后，再加上環境統計能力和水平與客觀事實有較大差距必然導致環境監管難以到位。污染減排目標完成情況和客觀環境質量狀況不相符合。
二、公共交通創新型節能減排道路探索
公共交通具有運量大、占道少、效率高、環保等優點，有資料顯示，小汽車出行人均占用土地面積是一輛常規公交車的20倍，一輛大型公交車所占道路面積約等于兩輛小汽車，卻能容納相當于幾十輛轎車的乘客，其完成單位客運量所消耗的能量則是小汽車的十分之一左右；從空氣污染來看，按單位客運量計算，大型公交車輛比小汽車低90%。優先發展公共交通能有效解決城市日益嚴重的道路交通擁堵和環境污染問題。我市的城市交通發展和國內許多大中城市一樣，近年來發展迅速，城市公交也得到了大踏步的發展。從2007年以來，政府加大對公交的扶持，改善公交環境、增開公交線路和更新公交車輛，六年來連續投資1.34億元，新購公交車輛566臺，這些舉措有效的緩解了交通擁堵，方便了市民乘客，但是，在增加車輛的同時，也增加了環保壓力。
1.充分發揮城市公共交通對推行節能減排的主體作用，加大技術創新力度，加大實施“綠色公交建設”和“車輛裝備提升”工程，組織和落實節能減排的各項專題活動。通過多種技術、管理措施，達到節能減排目標。選擇涉及面廣、成效顯著的節能項目進行重點宣傳，加大推廣應用力度，以車輛為主要載體，著力在交通運輸裝備使用和交通基礎設施的建設、運營中做到節約能源、節約資源、降低消耗、減少污染物排放、保護環境，有效分擔一部分節能減排的社會責任。
2.進一步建立公共交通運輸節能減排監測考核體系，在逐步完善公共交通運輸行業能源消耗統計指標的基礎上，積極配合市政府交通運輸能源消耗統計工作及相關指標的工作。強化企業責任，建立健全公交企業節能減排工作目標責任制，將節能減排工作納入日常管理工作。逐級成立節能減排領導小組，制定節能工作指標對各級管理人員及駕駛員進行經濟考核，實行節獎超罰。形成能耗定期分析制度、路查制度、一對一幫教制度、故障車不上路制度、車輛尾氣排放匯報制度等，定期分析車輛能耗情況，及時發現異常車輛，做到事后分析，事前控制。規范節能減排工作，促進公交企業節能減排工作取得實效。
3.進一步推動運營車輛裝備水平的提高，加快新技術、新產品的推廣應用，鼓勵使用新能源、節能環保公交車輛，研究新能源汽車推廣過程中安全使用和維修問題，積極引導出行者多采用公共交通和節能環保的方式出行。以減少能源消耗與環境污染為目標，組織實施公共汽車節能技術項目研究，大力推進科技成果的轉化與應用。
4.樹立發展綠色公交的理念，適時發展軌道交通。無軌電車和純電動汽車（采用超級電容蓄電）最大優點是環保，跟普通公共汽車相比，無軌電車對環境的影響比傳統燃油車相對要少，有綠色公交之稱。無軌電車本身不會排放廢氣，其使用的電能來自發電廠，發電廠又使用水力、核能、煤炭等不同種類的能源，可減少對石油的依賴。新型電車噪聲低，僅為汽車平均噪聲的一半，營運成本等方面都遠勝于傳統內燃機燃油汽車。
5.通過細節控制做到節能減排發揮實效。以公交車空調溫度為例，對車輛空調實行動態調整，在非高峰運營時段適當調高空調溫度；由于公交車空調無法精確控制溫度度數，且需照顧不同乘客的感受，建議乘客在感到空調溫度不適時與公交駕駛員溝通、提醒。公交企業在保證給乘客創造舒適乘車環境的同時，進一步鼓勵駕駛員最大限度節約使用能源，避免能源浪費。
6.結合我市的基礎條件與優勢，逐步確立推進低碳交通的重點與框架。低碳化是建立在經濟社會高度發展基礎上的一種主動選擇。交通條件的原始化不是真正低碳化。只有發展現代化的交通模式才是真正的低碳。推進公共交通的清潔化和智能化。清潔化，主要在于新燃料和新能源車的應用推廣。智能化主要是在交通管理和服務上的智能化。具體到公交企業，就是充分利用現代科技成果，不斷提高自主創新能力，推進公交智能化建設。實現從原有的以完成班次為主要目標到全線均衡為目標，實現從原有單向手動調度到單向、雙邊自動調度模式轉變，實現從車輛運行無法監管到車輛運行全程監管管理，為企業運營管理、優化企業資源和公眾服務提供必要的保證。同時通過GPS智調系統的車輛運行圖和GIS監控圖，實現車輛運行的全程監管。通過對車輛的運行位置、間距和到達站點時間的實時監控，對車輛在運營中出現的高峰道路擁堵、串車、間隔時間過長等問題，采取組織繞行和均衡運行等遠程調度方式予以及時解決，并根據GPS調度管理系統記錄收集的大量數據，合理調整營運車輛和運力結構，制定科學合理、符合實際的日常行車作業計劃和實時調度方案，科學安排營運班次。
7.強化駕駛員的技能培訓，提升節能環保效果。通過開展各種行之有效的節能減排競賽活動，努力增強全體職工節能降耗自覺性，牢固樹立職工的節能意識。通過宣傳我國能源資源形勢和節能的重要意義，宣傳國家節能方針、政策、法律及法規，提高全體職工的節能意識和資源憂患意識，為更多的駕駛員搞好節能減排工作打下基礎。
關鍵詞：智能公交系統；智能公交調度系統；數據采集；處理與
中圖分類號：U491.1 文獻標識碼：A
一、智能公交調度系統的概念
當前城市機動車輛急劇增加，人口膨脹，城市出行活動日益頻繁，城市交通運輸壓力越來越大，已嚴重影響到了城市的發展，世界各國對此問題均感到十分的“頭疼”。要在有限的道路上提供更多的出行服務，優先發展公共交通是解決城市交通不暢問題的根本出路。
公交智能調度系統是利用GPS全球衛星定位技術、無線通信技術（包括GPRS和CDMA等）、GIS地理信息系統技術、計算機網絡和數據庫技術、互聯網技術，實現公交車輛實時監控和調度。變瞎子調度為聰明調度，實現乘客明白候車、聰明乘車。
目前， 智能化公交調度系統立足于公交企業運營管理組織模式的變化， 強化區域運營組織與調度功能， 加強中央監控系統對突發事件的應變能力， 改變了乘客、運行車輛固定配屬某線路的固有做法， 實現了區域調度所轄乘客、運行車輛面向所轄線路的統一調配使用。因線路行車時刻表的編制與勞動班次的配備以區域為單位組織實施， 故調度的控制規模由技術與調度臺作業能力兩方面因素決定。由于各個城市智能公交發展階段不一而同，大多數城市的智能公交還處于較低的水平
二、建立智能公交調度系統的基本思路
智能公交調度系統要利用先進的技術手段，動態地獲取實時交通信息，實現對車輛的實時監控和調度。它是公交車輛調度發展的新模式，是公共交通實現科學化、現代化、智能化管理的重要標志。目前，國內一些城市智能公交的發展還處于摸索狀態，因此，探討適合我國國情的智能公交調度系統具有十分重要的意義。
目前，我國大部分城市的公交企業由于缺乏客流信息的支持和必要的理論指導，運營計劃的制訂主要依據調度管理人員的經驗，使得公交服務水平低下，資源浪費現象嚴重。針對傳統公交系統存在的問題，圖1給出了建立智能公交調度系統的基本思路，即通過各種先進技術手段對公交運營車輛調度的相關信息進行采集、傳輸、處理和輸出顯示，實現公交系統優化與設計、信息服務等功能，徹底改變傳統調度模式中存在的諸多問題。
三、智能公交調度系統的構成
智能公交調度系統主要由公交調度中心、分調度中心、車載移動站和電子站牌等幾部分構成[1]。
(1) 公交調度中心
公交調度中心主要由信息服務系統、地理信息系統、大屏幕顯示系統、協調調度系統和緊急情況處理系統組成。信息服務系統負責向用戶提供公交信息如出行前乘車信息、換乘信息、行車時刻表信息、票價信息。地理信息系統接收定位數據，完成車輛信息的地圖映射，其功能包括地理信息和數據信息的輸入輸出、地圖的顯示與編輯、車輛道路等信息查詢、數據庫維護、GPS數據的接收與處理、GPS數據的地圖匹配、車輛狀態信息的處理顯示、車輛運行數據的保存及管理等。大屏幕顯示系統主要是實時顯示車輛運行狀況，當出現緊急情況時，協調調度系統向分調度中心發出指令，合理調配車輛。緊急情況處理系統接收到分調度中心發來的緊急情況信息時，及時與交通管控中心和緊急救援中心聯系，完成緊急情況處理任務。
(2)分調度中心由車輛定位與調度系統、地理信息系統2部分組成。車輛定位與調度系統負責本調度中心所轄車輛的定位與監控，與車輛間的雙向通信，向車輛發送調度指令，向電子站牌發送數據等功能。地理信息系統與調度中心中地理信息系統功能相同，只是范圍小一些。
(3)車載移動站采用差分GPS技術進行定位。車載專用終端機(包括GPS接收機、單片機、無線MODEM、數據/語音通信電臺等設備)安裝于移動的公交車輛上，可以在無人干預的情況下自動完成運動車輛的定位和定位信息的回傳，必要時可以向分調度中心提供短信息，如果需要可以留出接口用于外接車載顯示設備。
(4)電子站牌負責接收和顯示下班車到站信息和服務信息。由一套MODEM/電臺、單片機、電子顯示站牌組成。單片機的作用是接收信息，將其處理后送到電子顯示站牌上。電子顯示站牌采用滾動信息工作方式，除了可以顯示車輛運行信息外，還可以顯示其他信息，如日期與時間、氣象預報以及城市道路擁護狀況等。
四、公交智能調度需解決的技術問題
（1）數據采集與處理技術。實施智能公共交通系統需要用到大量靜態和動態交通數據，需要借助先進的數據融合技術將這些數據有效融合，由于涉及到的
數據源多、數據量巨大，因而這項技術也是國際上公認的智能運輸系統研究的難點問題[2]。
（2）智能公共交通優化理論與方法。主要是在地理信息系統操作平臺上，利用已有的城市交通調查數據和補充調查的公交出行數據，對不同的公交方式居民出行需求進行預測。在此基礎上，對公交線網、公置方式、站點布置、發車間隔，票價等進行優化設計，從規劃方面提高公交服務水平。可以利用遺傳算法、 蟻群算法求解公共交通優化問題。
（3）智能公共交通調度系統理論與技術。由于GPS定位技術已基本成熟， 公交車輛與分調度中心雙向通信的可靠性也可以保證。要解決的關鍵問題是如何進行區間車、快車、跨線車、緊急情況車輛的實時調度。此問題實質上是一個模式識別問題。一定的交通狀態（由客流量、車輛運行狀況、交通流量、 緊急事件等因素組成）對應一種特定的調度方案（一種模式）[3]。
（4）智能公共交通信息服務實現方法。在智能公共交通信息服務子系統中，最難解決的就是如何向出行者動態地提供出行前和在途公交路徑誘導信息。這實際上是研究智能公共交通系統與先進的出行者信息系統（ATIS）的信息共享與接口問題。需要建立大型的網絡數據庫和快速的查詢系統，并設計基于人工智能的路徑選擇算法以保證查詢時間短、結果準確。
五、智能化調度系統帶來的效果
1、降低事故率
實現了對車輛按不同路段路況進行實時監控及超速預警功能，當車輛行駛速度接近超速標準時，通過報警聲提前提醒駕駛員即將超速，起到了預警作用，減少了行車超速現象。管理人員可按系統提供的駕駛員超速信息有的放矢的對部分駕駛員進行教育管理，提高了教育質量和效果。
2、全過程監控行車安全
當公交車發生突發事件時，駕駛員可以通過車上的報警按鈕進行報警，系統中心會及時收到報警信息并能看到車輛的實時位置，為及時處理突發事件提供重要信息。智能調度系統集成的場站視頻監控可對場站的車輛、人員等情況實時監控，并提供錄像事后分析。
3、提高服務質量
通過智能調度系統車載終端和車內LED屏能向乘客提供服務人員、車輛到站及其他相關信息，方便乘客乘車并對駕駛員進行監督，同時標準化報站也提高了服務質量，杜絕了因駕駛員漏報、誤報站產生的投訴。
通過智能公交運營調度系統，乘客可以在公交公司門戶網站主頁上或發送手機短信進行線路及車輛點位查詢，方便乘客了解線路、換乘及車輛到站信息。
4、減少出行時間
通過智能公交運營調度系統的計劃排班系統，實現了無紙化排班發車，并且集團能實時對全集團車輛計劃的安排實施進行監控，實現了高效利用車輛資源，成都市城市調查隊調查資料顯示市民平均候車時間從以前的9分鐘下降至目前的4.6分鐘。
5、提高出行分擔率
通過智能公交運營調度系統的中心監控系統，能對車輛出現的跨線路行駛、人為繞行、調度事故等能夠有效地監控，筆者所在城市的公交車輛高峰投放率從以前的65%提高至目前的83%，出行分擔率由19.8%提高到22.1%。
因此，發展智能化公交調度系統是發展公共交通的必然，各地應該遵照自身的城市道路交通特征、城市經濟發展的方向構建適合自己的智能化公交系統。如何找準切入點，圍繞智能公交調度這一核心內容添加符合城市公共交通需求的業務模塊（如RFID射頻監控收銀膽、射頻讀取IC卡乘客上下車信息、拓展IC卡應用業務、針對社會車輛占道的移動公交抓拍系統等等）是各地發展APTS的一大發展空間，也是顯示自身系統的獨到之處。
參考文獻
[1]于廣濤，李長勇，張繼貞，姜希洪．城市智能公交調度系統探討[J]北京：商用汽車，2008，（3）：50-52．
