城市公共交通智能化研究

城市公共交通智能化研究摘要摘要:構(gòu)建智慧化的都市公交體系，不僅是國家“公交優(yōu)先”的重大舉措，也是緩解都市交通擁擠、實現(xiàn)都市化的關(guān)鍵，也是都市交通技術(shù)發(fā)展的必然方向。以在我國城市智慧交通系統(tǒng)建設(shè)中，作為一個關(guān)鍵子系統(tǒng)，它是一個非常關(guān)鍵的子系統(tǒng)，它對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及構(gòu)成進行了分析，并對當(dāng)前國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策、理論研究、系統(tǒng)建設(shè)以及未來發(fā)展趨勢進行了歸納。關(guān)鍵字：城市公共交通智能交通系統(tǒng)智能公共交通系統(tǒng)人工智能ABSTRACTAbstract:

Theconstructionofintelligenturbanpublictransportsystemisnotonlyamajormeasureofthenational"publictransportpriority",butalsothekeytoalleviateurbantrafficcongestionandrealizeurbanization,andalsotheinevitabledirectionofthedevelopmentofurbantransportationtechnology.IntheconstructionofChina'surbanintelligenttransportationsystem,asakeysubsystem,itisaverykeysubsystem.Itanalyzesthestructureandcompositionofthesystem,andsummarizesthecurrentdomesticrelatedindustrialpolicies,theoreticalresearch,systemconstructionandfuturedevelopmenttrend.Keywords：urban

public

transportIntelligent

transportation

systemIntelligent

public

transport

systemartificial

intelligence目錄TOC\o"1-2"\h\u41551緒論城市智能公共交通系統(tǒng)的組成智能公交系統(tǒng)APTS可以對城市公交線網(wǎng)布局、線路公交方式配直、停靠站點布置、發(fā)車間隔確定、票價制定等方面進行優(yōu)化和設(shè)計，以實時收集到的公交動態(tài)運行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對公交進行最優(yōu)的指揮和調(diào)度，為公交提供信息服務(wù)，提高公交運營效率。通過對公共交通優(yōu)先管理的標準化和對其進行優(yōu)化，來提升城市公共交通的安全性、舒適性和便捷性，以此來吸引公交出行，緩解城市交通擁擠問題，并產(chǎn)生經(jīng)濟效益和社會效益。智慧公交系統(tǒng)APTS的目標用戶是乘客和公交公司。對出行者而言，APTS可以利用高級的信息采集和處理技術(shù)，利用各種媒體為出行者提供動態(tài)和靜態(tài)公共交通信息，從而實現(xiàn)規(guī)劃出行、路徑誘導(dǎo)、預(yù)知車輛位置等功能。對公共交通企業(yè)而言，APTS可以對公共交通線路及發(fā)車間隔進行優(yōu)化，并對車輛進行實時監(jiān)控、動態(tài)調(diào)度，從根本上改變了傳統(tǒng)的管理模式，提升了企業(yè)的服務(wù)水平和經(jīng)濟效益。由于我國的城市鐵路才剛開始建設(shè)，以計程車為主，多數(shù)城市的公交仍然依靠陸路巴士，我國的智慧公交體系仍然以陸路巴士為主。從宏觀上講，APTS由四個子系統(tǒng)組成，分別是：智能公交的規(guī)劃與設(shè)計、智能公交的調(diào)度、智能公交的信息服務(wù)和智能公交的評估。2.1智能公共交通優(yōu)化與設(shè)計子系統(tǒng)智慧公共交通的優(yōu)化與設(shè)計子系統(tǒng)，是在對城市的整體規(guī)劃，城市的旅客運輸規(guī)劃，以及城市的公交規(guī)劃三個約束條件的基礎(chǔ)上，對城市的公交線網(wǎng)布局，線路配置方式，站點布置，發(fā)車間隔的確定，票價的制定等展開了最優(yōu)的工作。該系統(tǒng)具有：語音報站，客流量統(tǒng)計，班車路線統(tǒng)計，班車路線統(tǒng)計，實時錄像監(jiān)視，車輛調(diào)度管理，超速報警，指定線路行駛，燃油監(jiān)視，排班調(diào)度，駕駛員管理，文字信息顯示，圖像傳送等多種優(yōu)點。2.2.智能公共交通調(diào)度子系統(tǒng)作為APTS的核心子系統(tǒng)，智能公共交通調(diào)度子系統(tǒng)由調(diào)度中心、車載移動站、電子站牌等幾個部分構(gòu)成，它可以以實時的客流信息、車輛位置信息、交通狀態(tài)信息等為基礎(chǔ)，對公交車輛進行實時監(jiān)控、自動調(diào)度和指揮，達到對公交車輛的智能化管理的目的，同時還可以利用電子站牌，將班車的預(yù)期抵達時間及時地告知旅客，以此來節(jié)省出行人員的候車時間。Googlemaps車輛跟蹤系統(tǒng)：該系統(tǒng)將由最終車輛信息采集設(shè)備采集的GPS等信息，利用GPRS傳輸技術(shù)，傳送到中控服務(wù)器端。中控服務(wù)器將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，從而為車輛的歷史軌跡回放提供數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)展開分析和處理。利用GPS信號對汽車進行定位，可以對汽車進行定位。其中涉及到了網(wǎng)絡(luò)、通信、視覺、空間定位、最佳路徑選擇等多個方面。車輛定位是一個最基礎(chǔ)的功能，它可以把機動車的車牌號、經(jīng)緯度、行駛方向、行駛速度、定位時間等信息，都可以被及時地傳送到機動車的控制中心。GPRS在GSM的實現(xiàn)上，就是在GSM的基礎(chǔ)上，加入了一個分組，它以包的形式將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，通過無線網(wǎng)絡(luò)進行傳送，按照數(shù)據(jù)流量進行收費。同時，還大大提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速度。GPRS系統(tǒng)自身使用的是IP網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)部嵌入了TCP/IP協(xié)議，所以按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來進行相關(guān)的通信，根據(jù)所經(jīng)過的路徑來決定數(shù)據(jù)的傳輸。利用車載移動電話，利用GPS模組收集車載移動電話，將車載移動電話的GPS信息與車載移動電話本身的信息進行封裝，并利用GPRS無線網(wǎng)路將這些信息及時地回饋至中央控制伺服器；中心控制服務(wù)器將GPS數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫，為查詢的車輛的歷史路徑提供數(shù)據(jù)，并基于該數(shù)據(jù)的經(jīng)緯度在谷歌地圖上進行標注，從而完成對其的追蹤。實現(xiàn)了基于位置的跟蹤，監(jiān)測，調(diào)度和管理。對高速公交車輛進行合理的最優(yōu)調(diào)度，是以實時、精確的車輛營運和客流量信息為前提的，要想讓高速公交的系統(tǒng)更加有效地運轉(zhuǎn)，就需要獲得相關(guān)的基本信息，以便進行調(diào)度和決策，其中包括：車輛的位置（經(jīng)度、緯度）；交通工具的行駛方向（上行方向和下行方向）；汽車的運行速率：指汽車的運轉(zhuǎn)狀況（操作，等待，停運等）。產(chǎn)生這些差異的因素主要有：旅客流量的突然改變；運營的汽車偏離了計劃的時間；車輛間距不合理（如串車，車輛間距過大等）；汽車在行駛過程中會出現(xiàn)一些特定的狀況，例如汽車發(fā)生故障，發(fā)生交通事故等。當(dāng)前，我國公共交通工具普遍采用的定位方式有：（美，俄，歐，中四大）;（3）航位推演算法；（4）地圖匹配算法；（4）信標定位算法；（5）信標定位算法；（4）聯(lián)合定位算法等。利用不同類型的慣導(dǎo)系統(tǒng)，可以得到載體的速度，加速度，位移，航向等參數(shù)，從而得到載體的相對位置。在航位推算中，一般都有一種測距和測距的偏差，并且這種偏差還會隨測距和測距的增長而不斷積累，從而形成一種積累式的偏差。所謂的信標定位方法，就是在某一特定的地區(qū)內(nèi)，將一組固定的汽車標識標樁，通過它們之間的相互關(guān)系來確定汽車的相對位置。本項目提出一種用于固定路線（例如公共汽車路線）的車輛定位算法，即在安裝了傳感器的汽車通過信號燈標尺時，信號燈標尺上的發(fā)射機立即向調(diào)度系統(tǒng)發(fā)送信息，其精度取決于信號燈標尺的密度，并且需要在固定路線上進行定位。利用地圖配準方法彌補了以上方法的缺陷。在未將車載導(dǎo)航系統(tǒng)所給出的車載導(dǎo)航信息與車載導(dǎo)航信息相結(jié)合的情況下，利用車載導(dǎo)航信息對車載導(dǎo)航信息進行自動識別，從而實現(xiàn)車載導(dǎo)航信息的有效獲取。地圖匹配可以看做一個虛擬的地理位置，其確定方法是根據(jù)路型點（比如拐彎處的起點和終點）和路線的方向來進行的。其效果與定位精度密切相關(guān)。在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于模糊邏輯的圖像匹配算法。2.3智能公共交通信息服務(wù)子系統(tǒng)智慧公共交通信息服務(wù)子系統(tǒng)，主要是利用各種媒體（包括可變信息牌、信息臺、互聯(lián)等），對公共交通信息（如出行線路、換乘點、票價、車型等）進行快速、準確地發(fā)布，它不但可以為乘客在出行前或出行中，提供實時的綜合交通信息，還可以為公交管理系統(tǒng)提供實時準準確的路線圖。城市公交電子調(diào)度系統(tǒng)，至少要解決如下問題：有幾個公交車輛在公路上運行，在公路上運行的公交車輛在哪個位置，車廂內(nèi)的擁堵程度是怎樣的等，它主要為運營者和調(diào)度者提供信息。公交電子站牌系統(tǒng)，主要為出行者提供了一些信息：怎樣才能選擇換最少輛車&行程最短的公交線路，我要搭乘哪些公交車，而離我最近的該路公交車預(yù)期多長時間才能抵達，它與我所在的站點之間有多遠。要想完成這些工作，至少要了解到公共交通工具的具體|位置，“唯有精確且及時地獲取公共交通工具的具體|位置，公共交通工具的運營人員和調(diào)度人員，才能夠作出正確的決策，讓出行人員能夠獲得有參考意義的信息。”目前存在的問題：1、沒有建立在公共交通網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)控制之上，導(dǎo)致了調(diào)度的結(jié)果不理想；2.大部分的系統(tǒng)沒有線與線之間的連接，不能在整個網(wǎng)絡(luò)中進行全面的協(xié)同調(diào)度；3.缺乏一套完整的情報服務(wù)體系，極大地影響了該體系的智能性；4.因為車站的行駛時間是根據(jù)列車的行駛速度和路程來計算的，所以沒有什么高級的計算方法來確保，所以，下一趟列車的抵達時間，在電子站牌上是不精確的。3城市智能公共交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析3.1城市智能公共交通系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)目前，世界各國在交通領(lǐng)域?qū)煌ㄏ到y(tǒng)的發(fā)展投入了大量的精力和資源，交通系統(tǒng)已成為繼航空航天、軍事等領(lǐng)域之后，高科技應(yīng)用最為密集的領(lǐng)域?，F(xiàn)在已經(jīng)在美國，日本，歐洲等國家之間建立了良好的合作關(guān)系。三大研究所。在美國，ITs的發(fā)展相對滯后，但是因為在ITs方面的大量投資，使得ITs的發(fā)展已經(jīng)走在了世界前列。從1991年起，美國在ITs的調(diào)查中投入資金，光是1994年至1995年，就有104份調(diào)查報告被確認。該方案和建立了一個特別的機構(gòu)，開始為ITs的研發(fā)做準備，截止到一九九七年已投入將近七億美金；美國總統(tǒng)克林頓于1998年6月9日在《21世紀交通利益法》上簽字。這項議案的確立為美國道路體系的持續(xù)開發(fā)與改造提供了前所未有的資金投入。該議案跨越六個財年（1998-2003年），共撥出2178.9億美金，大筆資金被用來支援新技術(shù)的研發(fā)。歐洲在ITs的研發(fā)上，遵循了歐洲整體的原則，由政府、企業(yè)和個人三方共同資助，開展了對ITs的研發(fā)，主要包括Prometheus和Drive，尤其是Drive，它是迄今為止全球交通運輸界最大的一次聯(lián)合研發(fā)，參與的機構(gòu)超過了12個國家的700多家，總投資超過了5億歐元。日本自1970年代起就開展了機動車交通集成控制研究，并建立了一個全國范圍內(nèi)的機動車信息提升機構(gòu)，是我國對機動車信息技術(shù)研究最早和應(yīng)用最廣泛的一個國家?，F(xiàn)在已經(jīng)形成了比較完善的交通管理和信息服務(wù)系統(tǒng)，已經(jīng)初步實現(xiàn)了覆蓋整個國家的電子地圖的編制，在用的機動車導(dǎo)航設(shè)備有400萬個，能夠接受信息的有120萬個。在ITs方面，國內(nèi)雖然是一個相對落后的國家，但是，伴隨著國際上對ITs技術(shù)的研究，我們在1980年代開始加速。一是北京，上海，沈陽等大城市開始從外國引入更多的城市交通控制和道路監(jiān)測系統(tǒng)；同時，國家也加快了對其進行自主研發(fā)的腳步，如由國家計委和國家科學(xué)技術(shù)局共同研制的一套由國家交通規(guī)劃委員會和上海市交通警察支隊共同研制的一套由上海交大聯(lián)合研制的一套Suats軟件等。“ISo/tc204”（ISo/tc204）是由交通部官方授權(quán)設(shè)立的“中國國家信息通信技術(shù)委員會”（TransmissionSystemResearchCenter）的秘書處，是中國參與“中國信息通信技術(shù)標準”的重要機構(gòu)，目前正在開展信息通信技術(shù)標準的編制工作。另外，從今年開始，國家還將在36座大城市開展“暢通工程”，重點是實現(xiàn)城區(qū)道路交通智能化管理，并將逐漸向100余座大城市推進。目前，國內(nèi)各大城市都在傳統(tǒng)公交基礎(chǔ)設(shè)施方面進行了大量的投入，并在市內(nèi)公交車輛、公交專用道、公交樞紐、停車港灣、接駁換乘設(shè)施等方面進行了大量的投入，從而使城市公交運力得到了迅速的提高。到2012年底，我國公共汽車擁有440,000臺左右，其中新能源汽車擁有10,000臺左右，占%。我國公共汽車的數(shù)量在2015年前有望突破600,000臺，而新能源汽車的數(shù)量將突破10000臺。以遼寧省為代表的研究表明，“十二五”時期全省城鎮(zhèn)公共運輸體系的發(fā)展速度加快，城鎮(zhèn)公共運輸體系的整體服務(wù)能力得到了明顯提高。最近幾年，全省各大公交公司（輛）、標準公交公司（臺）、線路總里程（公里）、客運出租車（輛）等公交公司的各項重要數(shù)據(jù)都在穩(wěn)步上升，到了2015年，遼寧省市區(qū)和縣（每萬人）每萬人有公交13輛和1輛：公交線路1615條，公交線路總里程13800公里，沈陽超過35%，大連超過45%，鞍山，撫順和本溪超過25%，其余各城市都在15%以下。公共交通工具利用率超過75%，公共交通工具利用率超過90%。3.2國內(nèi)城市智能公共交通系統(tǒng)研究進展1.《國家科學(xué)與技術(shù)研究與發(fā)展規(guī)劃》在2002年度，國家開始實施“十五”“ITS”（ITS)，在此基礎(chǔ)上，由“ITS系統(tǒng)架構(gòu)與支撐系統(tǒng)”（InformationTradeSystemofTrafficSystem)，確立了ITS的架構(gòu)，并在運營管理方面涵蓋了公交規(guī)劃、公交運量監(jiān)測、公交運營管理等業(yè)務(wù)，為我國APTS的關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)構(gòu)建奠定了堅實的基礎(chǔ)。北京市公交研究院依托“十五”重大科研項目，自主研發(fā)了基于“人-車-站-路”的快速公交智慧管理體系，使公交優(yōu)先、合理調(diào)度、快捷換乘、安全舒適、人性化服務(wù)等多方面優(yōu)勢得到了充分體現(xiàn)。本項目的研究成果將在全國首條大規(guī)模公共交通（brT）網(wǎng)絡(luò)中進行應(yīng)用與示范，并將其應(yīng)用于上海，昆明，濟南，杭州等多個國家。中德兩個科學(xué)研究課題——“中國百萬級大城鎮(zhèn)”于2009年3月正式開工，主要內(nèi)容為：FCD懸浮車大數(shù)據(jù)技術(shù)研究與應(yīng)用；BrT型BRTBRT列車的優(yōu)化運行與優(yōu)化；BRT型高速公共汽車的優(yōu)化運行策略研究；基于此研究成果，將極大地促進安徽省自動駕駛汽車的研究與工業(yè)化進程。“十一五”“大規(guī)?？焖俟恢悄芟到y(tǒng)與公交優(yōu)先技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用”課題，通過對多種公交模式的負載平衡與智能調(diào)度方法的深入研究，突破大規(guī)模快速公交智能監(jiān)控、自動車輛與車次識別、大規(guī)模快速公交一體化定位與無線通信等技術(shù)，形成大規(guī)?？焖俟恢悄芟到y(tǒng)與公交優(yōu)先技術(shù)的軟件與硬件平臺，并形成大規(guī)?？焖俟恢悄芟到y(tǒng)與公交優(yōu)先技術(shù)的示范線與實驗平臺。本課題的研究結(jié)果已經(jīng)在廣州，烏魯木齊，澳門，成都等20多個國家和地區(qū)進行了大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)推廣。本研究將形成一套完整的BrT智能控制技術(shù)與標準，為推動國內(nèi)BrT產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。上海市交通信息化部負責(zé)“十一五”“全國ITS技術(shù)集成與應(yīng)用示范”重點工程的《上海世博ITS一體化與應(yīng)用研究》，構(gòu)建了上海ITS一體化與城市快速路、陸路、軌道與公共交通等4個體系的143個方面的信息，包括：構(gòu)建了世博交通長廊的匝道協(xié)同調(diào)控與世博專用公交的優(yōu)先調(diào)控機制；構(gòu)建了城市交通樞紐的交通信息服務(wù)體系；構(gòu)建了基于ITS的城市交通管理體系；構(gòu)建了基于ITS的城市交通管理體系。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了世博交通突發(fā)事件的綜合處理體系。2.公交智慧化基本原理的探討近年來，我國各高校和科研機構(gòu)對APTS的基本原理和技術(shù)進行了深入的探索。吉林大學(xué)的楊兆升院士在論文中，首先對中國城市公交智慧化建設(shè)進行了初步探討，并對其進行了分析。以北京公共汽車ITS示范項目為背景，對公共汽車智慧調(diào)度平臺的設(shè)計和開放、區(qū)域運營的運行組織和調(diào)度機制等問題進行了深入的探討。華中理工大學(xué)王曦教授進行了應(yīng)用GIS技術(shù)實現(xiàn)公共汽車接駁服務(wù)的設(shè)計與實現(xiàn)。北京航空航天大學(xué)張飛舟教授利用GA與混合型GA兩種不同的方法對運輸計劃進行了最優(yōu)求解。北京交通大學(xué)陳鵬教授利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，提出了一種新的公共汽車運營時間預(yù)報方法，并以該方法為依據(jù)，提出了一種新的公共汽車運營時間預(yù)報方法。東南大學(xué)與其結(jié)合部共同承擔(dān)的"城市地表公共交通能量有效組織與控制"研究課題，擬形成包括"地表公共交通信息感知"、"高密度網(wǎng)絡(luò)公共交通優(yōu)先控制"和"公共交通客流引導(dǎo)"在內(nèi)的一整套地表公共交通能量有效組織與控制理論方法、核心模型、實用技術(shù)和系統(tǒng)軟件，并將在江蘇，浙江，安徽，江西等省份進行推廣[5-10]。3.我國都市智慧公交體系的發(fā)展雖然與歐美等先進國家相比還有一定的距離，但是近幾年來，中國的自動駕駛輔助運輸體系得到了快速的發(fā)展，“十五”期間，科技部開展了“智慧運輸體系”的城市示范和示范工作，選取北京，上海，天津，重慶，廣州，深圳，濟南，青島，杭州，中山等10個城市，開展了大規(guī)模的自動駕駛輔助運輸體系的應(yīng)用研究，并對其應(yīng)用進行了初步探索。北京市“北京市公共交通集團智能調(diào)度體系”是國內(nèi)首個面向公共交通領(lǐng)域的綜合交通運輸服務(wù)體系建設(shè)計劃，構(gòu)建了一個集成了運營指揮調(diào)度、業(yè)務(wù)通訊和乘客服務(wù)信息的智慧公共交通管理體系。杭州、廣州等大城市率先應(yīng)用GPS技術(shù)實現(xiàn)了對公共交通的實時監(jiān)測與調(diào)度。當(dāng)前，在國內(nèi)大多數(shù)省份，交通運輸信息化環(huán)境已經(jīng)逐漸形成，并初步構(gòu)建出了交通地理信息、營運車輛衛(wèi)星定位、交通視頻監(jiān)控、車輛運行分析等基本的智慧交通系統(tǒng)，這為發(fā)展城市智慧公交系統(tǒng)打下了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)一些發(fā)達地區(qū)的APTS已取得了很大進展，其中北京，常州，杭州，廣州等地的BRT是目前國內(nèi)APTS中的佼佼者，其強大的運行圖、完備的周邊電子設(shè)備和專門的行車線路使APTS能夠迅速地將乘客送往目的地。上海，中山，青島，邢臺等地已經(jīng)建立了一套基于GPS的公共汽車追蹤與調(diào)度系統(tǒng)，能夠?qū)财囘M行跟蹤與定位，并能夠?qū)财嚺c調(diào)度室進行雙向通訊，并能夠?qū)财囅乱惶斯财嚨恼军c進行實時定位。同時，我國于2011年發(fā)布的《城市公共交通調(diào)度車載信息終端GB/T26766-2011》對我國城市自動駕駛輔助系統(tǒng)的發(fā)展起到了一定的指導(dǎo)和支持作用。在“以人為本”的理念下，加強城市道路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，優(yōu)化公交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，強化公交線路優(yōu)先權(quán)保障，加強公交信息收集和服務(wù)體系建設(shè)，提高現(xiàn)有公交系統(tǒng)的智能化程度，加強城市公交系統(tǒng)的安全保障，加強城市公交系統(tǒng)的理論研究和技術(shù)開發(fā)，加強城市公交系統(tǒng)的安全保障。4公交客流信息采集及車輛定位監(jiān)控城市公交是一個動態(tài)的交通運輸體系，隨著交通流參數(shù)的改變、客流分布的改變、道路狀況的改變和氣象狀況的改變，必須對其進行適時的優(yōu)化。要想提升城市的公共交通服務(wù)，構(gòu)建健全的智慧公共交通體系，就一定要具備先進的客流收集技術(shù)和裝備，為客流的統(tǒng)計分析和處理奠定基礎(chǔ)。所以，對城市公共交通進行有效的數(shù)據(jù)收集，是城市公共交通管理的一個先決條件，也是城市公共交通管理的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。公交系統(tǒng)的運行效率與服務(wù)水平，除了與道路和車輛等基礎(chǔ)設(shè)施密切相關(guān)之外，還取決于運營管理技術(shù)的先進程度，尤其是對車輛運行信息的獲取與處理技術(shù)的運用，因此，本論文對傳統(tǒng)的公交管理系統(tǒng)的不足之處展開了以3G為核心，也就是：GPS、GIS、GSM的公交車輛運行管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架，并對公交車輛運行信息的需求進行了分析，著重對公交車輛運行信息的采集和處理方法展開了深入的探討。4.1公交客流信息采集技術(shù)1.對公共汽車運輸情況的研究公交客流信息具體包含了以下內(nèi)容：出行0D、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.公共交通流量數(shù)據(jù)的收集城市交通流量數(shù)據(jù)具有不同的類型和功能，其獲得方式和手段也不盡相同。但大致可分為手工測量與自動化測量兩種。◆手工測量在過去的幾年中，大部分的公共交通公司都是采取了手工調(diào)查的方式來獲得公共交通客流的。通常情況下，公共交通部門可以將其劃分為：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?！褡詣踊占詣硬杉绞街饕耍夯趬毫鞲衅?、紅外線傳感器、超聲波傳感器等設(shè)備進行的客流信息自動采集，還有基于視頻圖像處理技術(shù)或基于公交IC卡進行的客流信息自動采集。這些不同的收集方式都有其不同的應(yīng)用范圍和應(yīng)用環(huán)境。通過將當(dāng)前的數(shù)據(jù)取得技術(shù)在公交客流信息采集方面的運用，并結(jié)合各種新型檢測技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，公交運營企業(yè)將能夠及時地獲得更加直接、精確的實時信息，進而確保公交車輛更加合理地運行，提高企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量和運營管理水平。4.2運營車輛自動定位監(jiān)控1.3G技術(shù)在公共汽車運營管理中的體系架構(gòu)在3G的基礎(chǔ)上，利用GPS來獲得車輛的位置信息，它是利用GPRS或者GSM作為一種手段，將GPS定位數(shù)據(jù)傳送到公共交通運營管理中心，將GPS定位數(shù)據(jù)與GIS進行組合，從而實現(xiàn)對公交車輛運行特點的分析和識別，為公交車輛運行管理人員提供動態(tài)調(diào)度決策的信息支撐，以方便乘客可以利用各種方法來對車輛的運行狀態(tài)進行全面的認識，從而對出行計劃做出切實的調(diào)整。2.對公共汽車運營情況的要求

城市公共交通系統(tǒng)中，城市公共交通系統(tǒng)中的公共交通系統(tǒng)是城市公共交通系統(tǒng)的核心，也是城市公共交通系統(tǒng)的核心。

為提升公交系統(tǒng)的效率和可靠性，需要對公交系統(tǒng)的運營數(shù)據(jù)進行收集和分析，并將其應(yīng)用于以下幾個領(lǐng)域：實現(xiàn)公共汽車運行的綜合動力調(diào)度◆保證公共汽車行駛的平順和安全●實現(xiàn)公共汽車的自動報站，為廣大旅客提供公共交通資訊。3.利用GPS獲取公共汽車行駛情況的方法汽車行駛信息的收集，主要采用GPSGPSGPS定位系統(tǒng)。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)是一種全球持續(xù)的、即時的、即時的、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。在應(yīng)用GPS進行公共交通車輛運行數(shù)據(jù)的獲取過程中，要考慮到采樣時間間隔、車輛運行狀態(tài)的時間間隔和數(shù)據(jù)傳遞方式等問題。4.應(yīng)用GPS技術(shù)對公共汽車行駛數(shù)據(jù)進行分析通過對這些數(shù)據(jù)進行分析，可以使各運輸企業(yè)能夠在最短時間內(nèi)了解運輸企業(yè)在各運輸企業(yè)中的情況，從而做出正確的決策。(1)全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的配對過程對于GIS中的公共汽車，在獲取GPS信息后，為了方便調(diào)度和調(diào)度，必須先對GPS信息進行匹配。(2)對車站內(nèi)公共汽車行駛情況的分析公共汽車在站內(nèi)的運營情況，是判斷公共汽車在站外不停車、停站滯留、晚點到站或離站等情況的關(guān)鍵。(3)對解析時段中公共汽車行駛的信息進行處理利用每段時間的數(shù)據(jù)，可以判斷出每段時間的車速和車速，從而判斷出每段時間的車速和車速。5結(jié)論5.1系統(tǒng)的特點1.安保工作的智能化程度得到提升。“GPS智能限速”系統(tǒng)能夠依據(jù)交通狀況、交通流量等信息，實時提示司機控制車速，減少交通意外的幾率，從而達到全程、動態(tài)、智能監(jiān)控的目的。有資料顯示，使用GPS監(jiān)測系統(tǒng)后，車輛的超速和其他交通違法行為顯著下降，下降幅度超過79%。汽車運行更加順暢，前車和后車間距更加一致，而且旅客的滿意度也增加了3.2%。2.旅客等候時間明顯縮短，汽車不擠入車站，營運汽車的實際運力明顯增加。運用“GPS智能自動報站”技術(shù)，為客戶提供優(yōu)質(zhì)的運營服務(wù)，有效地解決了以往因錯報、漏報、誤報而引起的客戶抱怨和爭議等問題。隨著公共交通技術(shù)的進步，越來越多的人們在乘坐公共交通工具的同時，也越來越多的感受到了公共交通工具所帶來的新的改變，也越來越多的感受到了更加人性化的服務(wù)。3.在大部分高并線比例運行線路上，充分利用智慧化調(diào)度的優(yōu)勢，開展了區(qū)域集中調(diào)度與單側(cè)調(diào)度兩種模式的應(yīng)用，并獲得了良好的應(yīng)用結(jié)果。適時監(jiān)控、統(tǒng)籌調(diào)度發(fā)車、優(yōu)化運力配置以及綜合協(xié)調(diào)規(guī)范多條線路的運行秩序，在某種程度上可以顯著地發(fā)揮出了增加收入，降低成本，提升車輛利用率，從而達到運行效率最大化的效果。4.乘客可以在屏幕上看到等待的汽車已經(jīng)抵達的車站，以及前面的交通情況，并可以對公共汽車抵達目的地車站的時間進行預(yù)估，以便對自己的出行計劃進行調(diào)整。另外，屏幕上還有一些為市民提供的信息，如氣象報告、實時消息等。5.利用攝像技術(shù)加強公共交通安全管理，對不法份子起到強有力的震懾作用；實時監(jiān)控乘客的動態(tài)，并對其進行最優(yōu)的分配，從而使公共汽車的服務(wù)得到了極大的改善。6.（1）對機動車駕駛員的安全行車進行管理；(2)對汽車運行的安全條件進行監(jiān)測；(3)對旅客的財產(chǎn)進行實時監(jiān)視，確保旅客財產(chǎn)的安全；7.（1）以提升運輸能力為目標的自動化調(diào)度；(2)對到達站點的消息精確度進行最優(yōu)；(3)對客流進行智能化統(tǒng)計；該系統(tǒng)采用分布式執(zhí)行，集中管理的模式。也就是在公共交通客運公司旗下的每輛車上，構(gòu)建出一個相對獨立的監(jiān)控、報警系統(tǒng)，通過3G無線網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，將每個獨立的子系統(tǒng)接入到監(jiān)控管理平臺中。各個交通主管部門也可以利用該系統(tǒng)的分層接入，對各個公共汽車公司的視頻監(jiān)控錄像進行訪問、查詢和網(wǎng)上查看等，實現(xiàn)對其進行實時的監(jiān)管。該層次網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測體系可使公交系統(tǒng)進行全方位、多角度、多層次的綜合監(jiān)測，從而為公交系統(tǒng)的安全性提供了可靠的保證。該系統(tǒng)主要由三個模塊組成：前端設(shè)備子系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和管理平臺。5.2系統(tǒng)的不足和改進1.裝置失效的原因。由于系統(tǒng)的規(guī)模不斷增大，使得前端的設(shè)備點位不斷增多，因此，在這種情況下，管理人員只能忙于處理設(shè)備的故障，而無法分心去處理其他的事情。當(dāng)前，在一二線城市中，基本都已經(jīng)完成了對重點路口、路段的全覆蓋。在各個建筑中，都有上干的攝像機及相關(guān)的控制設(shè)備。但是，因為各個廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品的品質(zhì)良莠不齊，所以，前端設(shè)備的實際完好率并不高，這就給業(yè)主帶來了巨大的投資損失。2.研究了該模型的穩(wěn)定性和可靠性。隨著ITS的復(fù)雜化與集成化水平的不斷提升，其魯棒性并未得到相應(yīng)的提升，常常會產(chǎn)生“一石激起千層浪”的問題。比如，一個地級市，它的智能交通系統(tǒng)有將近200臺服務(wù)器和2000多臺前端設(shè)備，其中包括了信號控制、交通流量采集、交通誘導(dǎo)、電子警察、卡口等子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要與省級交管平臺、區(qū)縣級交管子平臺、公安業(yè)務(wù)集成平臺等系統(tǒng)相連接。該系統(tǒng)存在以下問題：1.交通信息收集的覆蓋面和實時性不夠：相對缺乏的交通信息收集很難支持智能化、主動化的交通管理和全面的信息服務(wù)，已經(jīng)收集到的交通信息很難被分享。比如，公安交通管理部門所擁有的交通流量、速度等斷面數(shù)據(jù)，以及交通部門所擁有的浮動車（出租車、公交車、長途客運車輛等）數(shù)據(jù)，在眾多的城市中，都存在著流程復(fù)雜、業(yè)務(wù)系統(tǒng)眾多、客戶端分散等一系列特征。所有人都盡力去確保商業(yè)體系的運轉(zhuǎn)，但是仍然常常出現(xiàn)問題。3..研究資料來源的品質(zhì)。智慧交通系統(tǒng)對高品質(zhì)的數(shù)據(jù)資源提出了更高的要求，但現(xiàn)有裝備長期穩(wěn)定工作的能力無法得到保障，制約著智慧交通服務(wù)的進一步發(fā)展。然而，現(xiàn)有的基于模型的信息魯棒性較差，無法對其進行自主決策，導(dǎo)致其在實際應(yīng)用中無法起到應(yīng)有的作用，嚴重制約了其在智慧交通中的應(yīng)用。4.情報的安全性。因為智能交通同時具備了車輛自身的移動性和通訊傳送所采用的無線通信兩種特征，所以，它將無線網(wǎng)和移動網(wǎng)兩種不同的網(wǎng)絡(luò)的安全性問題進行了整合。但是，現(xiàn)有的關(guān)于ITS的研究大多側(cè)重于ITS的功能實施，忽視了ITS的信息安全。事實上，不管是從信息采集、傳輸、處理的各個階段，都面臨著信息泄漏、偽造、網(wǎng)絡(luò)攻擊、容忍度等問題，需要引起廣泛的關(guān)注。5.道路基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不夠合理，道路運輸管理設(shè)備不夠健全：道路運輸設(shè)備與道路運輸設(shè)備的高速機動化、道路運輸設(shè)備的大規(guī)模建造相結(jié)合是目前道路運輸設(shè)備發(fā)展的一個重要特征，這使得目前道路運輸設(shè)備的發(fā)展缺乏一個完備、最優(yōu)的道路運輸設(shè)備和道路運輸設(shè)備作為支持，使得已經(jīng)建成的道路運輸設(shè)備的某些功能很難發(fā)揮出來。6.標準與規(guī)范的制訂落后于ITS的發(fā)展：因缺少統(tǒng)一的標準化制度支持，致使國內(nèi)某些ITS的開發(fā)與建設(shè)受阻，且各ITS之間的分割更加明顯，例如ITS，不同廠家之間的軟硬件不能完全兼容，致使ITS不能在