先进的公共交通系统

目录 摘 要 2 一 绪论 3 二、先进的公共交通系统体系 3 2.1先进的公共交通系统体系结构 .3 2.2 APTS的功能模块 .4 2.3 先进的公共交通系统应用的典型技术 6 三 智能化调度系统 7 3.1 智能化公共交通系统构成 7 3.2智能化调度方法 .8 四、总结 9 参考文献 9 先进的公共交通系统 摘 要 通过应用智能交通技术提高公共交通服务水平主要有两个途径：其一是通过道路交通 信息引导公交车辆时期运行速度更快；其二是提高公交车辆的满载率。 由于在运输效率、环境保护和节约能源等方面的显著特点，优先发展公共交通已经成 为世界各国的共识，而建立先进的公共交通系统（APTS Advanced Public Transportation System）则是发展公共交通的重要举措之一。 先进的公共交通系统(Advanced Public Transportation System)是在公交网络分配、 公交调度等基础理论的前提下，利用系统工程的理论和方法，将现代通信、信息、电子、 控制、GPS 等高科技集成应用于公共交通系统而建立的。 关键词：智能交通，公共交通，重要举措 先进的公共交通系统 金智 3 一 绪论 智能交通系统是目前国际上公认的全面有效解决交通运输领域问题的根本途径，它是 在现代科学技术充分发展进步的背景下产生的。智能运输系统利用现代科学技术在道路， 车辆和驾驶员之间建立起智能的联系。优化和调整道路交通流量的时空分布，充分利用现 有道路资源，实现人，车，路的和谐统一。ITS 在极大的提高运输效率的同时，充分保障 交通安全，改善环境质量和提高能源利用率。 作为 ITS研究的一项重要内容，先进的公共交通系统（以下简称 APTS）主要以出行者 和公共车辆为服务对象。对于出行者而言，APTS 通过采集和处理动态和静态交通信息，通 过多种媒体为出行者提供动态和静态的公共交通信息，从而达到规划出行，最优路线选择， 避免交通拥挤，节约出行时间的目的。对于公共车辆而言，APTS 主要实现对其动态监控， 实时调度，科学管理等功能，从而达到提高公共服务水平的目的。 先进的公共交通系统 （Advanced Public Transportation System ）简称 APTS，是 在公交网络分配、公交调度等基础理论的前提下，利用系统工程的理论和方法，将现代通 信、信息、电子、控制、GPS 等高科技集成应用于公共交通系统而建立的。 通过公共交 通智能化调度系统、公共交通信息服务系统、公交电子收费系统等实现。 APTS 通过采集处理动态交通信息和静态交通信息，利用多种媒体为出行者规划出行， 对公交车辆进行动态监控、实时调度等功能，从而提高公交服务水平。 动态交通信息指客 流量、交通流量、车辆位置、紧急事件的地点等； 静态交通信息指交通法规、道路管制措 施、大型公交出行生成地的位置等。 。 二、先进的公共交通系统体系 2.1 先进的公共交通系统体系结构 目标：高效的公交客运组织模式、快速灵活的应变能力、完善的乘客信息服务，从而 在信息、价格、速度、效率、舒适性等方面提高公交吸引力。 功能子系统： 1 公共运输辅助管理系统 2 公共运输信息系统 3 满足个人需要的非定线或准定线公共运输 4 公共运输安全系统 系统结构： 城市公交系统优化与设计 对公交线网布局、线路配置、站点布置、发车间隔确定、票价制定等进行优化和设计 城市公交自动化调度系统研究 包括公交车辆定位系统、电子站牌、主控中心的监视与通信系统 城市公交信息服务系统 通过媒体将公交信息(出行线路、换乘点、票价、车型等)发布出去 城市公交服务水平评价研究 2.2 APTS 的功能模块 先进的公共运输系统 APTS的功能要求，它包括以下九点： 1)运用车载数据采集技术实现对运营车辆的监视 2)运用有效策略使晚点车辆恢复正常运营 3)运用当前的操作数据及其它数据来源编制运营管理计划 4)要求应答系统为乘客提供个人出行服务 5)提供安全协调监控与紧急救援服务系统的接口 6)综合运用历史数据及其它因素规定司售人员的活动 7)编制运营车辆的维修计划并为修理人员进行工作分配 先进的公共交通系统 金智 5 8)可实现车内收费或路边收费 9)为乘客提供车辆运营信息及可达车辆信息 美国提出了对 APTS的逻辑结构要求，逻辑结构要求包括公交系统所有与 ITS有 关的运营管理的领域，共有七个逻辑模块，下图表明了模块以及模块之间的信息流。 APTS功能结构图 （1）模块 1运营车辆和设备管理 运营车辆和设备管理模块提供了运营车辆的当前状态信息，以及车辆运营状况与时刻 表的对照。 该模块使车辆按照时刻表运行并及时对发现的偏差予以校正。可以以单个车辆 或多个车辆为对象，对车辆驾驶者发布指令。同时采集运营车辆的状态信息提供给其它的 模块。 APTS通信示意图 （2）模块 2线路网规划与时刻表管理 线路网规划与时刻表管理模块提供线路网规划管理及常规运营服务和应答服务。新的 线路网和时刻表根据运营车队管理者的要求来制定，综合考虑车辆运营数据及其它多种因 素。 时刻表可以脱离开线路网规划，根据停车厂的变化或公交服务的要求重新制定。这部 分服务信息可以提供给其它的 ITS功能模块，也可以提供给外部单位。 （3）模块 3车辆维修计划编制 车辆维修计划编制模块根据模块 1提供的运营数据及各种车辆的详细维修指标，编制 运营车辆的维修计划并为修理人员进行任务分配。工作日志记录了所有的维修活动，可帮 助车队管理者追踪或监控当前的维修活动及修理人员的工作。 （4）模块 4维护运营安全与协调 维护运营安全与协调模块用于处理运营车辆或设备的紧急故障。紧急救援信息由司机 通过紧急呼叫按钮或车站的监控设备或由数据传输网络上的其它部分发送。根据预案对每 一种紧急情况进行处理，并与紧急救援服务联系以协调救援活动。同时与调度和管理人员 联系以得到他们对采取对策的认可，并可在没有预案的情况下进行直接指挥救援工作。 （5）模块 5司售人员配班 司售人员配班功能模块用于管理司售人员的活动，司售人员的分配根据一定的标准， 包括先前的经验，在以前任务分配下的表现，个人的优先权等。 （6）模块 6车载收费管理 车载收费管理模块实现在车内对乘客收费，用于当前的公交服务，将来的公交服务或 其它服务等。这种收费可以在车辆运行过程中穿插进行，或在车辆到达方便的地点时进行 批处理。如果发现了非法使用支付方式，违法的乘客信息将由车辆传输至有关的法律执行 机构。 2.3 先进的公共交通系统应用的典型技术 除了车辆定位技术，地理信息系统和交通通信技术外，先进的公共交通系统还应用了 以下关键技术： 自动乘客计数器 用来采集乘客上下车的时间和位置数据。 由三部分构成：计数方法、定位技术、数据管理。常见的是踏板垫和红外线。 功能：及时调整调度人员的决策、为实时乘客信息系统提供数据、生成未来时刻表， 有助于生成更好的服务计划。 历史：1973 之前开始使用 ，20 世纪 90年代通常将其融入自动车辆定位系统。 公交运营软件： 能使许多公交功能和模式实现自动化并有序整合在一起，如计算机辅助调度、服务监 视监控、数据获取的技术，固定线路的公共汽车，轨道交通等。 交通信号优先策略： 先进的公共交通系统 金智 7 指交通信号绿灯延长或比预定方案启动提前，以便某些特殊车辆迅速通过交叉口 20 世纪 70年代，尝试优先策略，90 年代，交通信号优先策略常作为自动车辆定位的一部分， 从而有选择的信号优先，只给晚点的公交车辆优先。 三 智能化调度系统 公共车辆调度是公交企业最基础，最重要的运营工作，包括公交线路的发车间隔和发 车方式。 目前，我国绝大部分城市公共交通调度工作还是采用传统的调度方法。一般模式是： 首先根据客流调查基础数据，时间，季节等因素，凭借调度人员的经验，划定客流高峰， 平峰和低峰期，在各个时间段内，采用定点发车的方法调度车辆。每天每辆车有一份小路 单，车辆在始发站和终点站由调度人员人工签单，记录发车，到达，晚点，驾乘人员，维 修等数据。当天运营结束后，由统计员统计成大路单交给车队。这种模式主要凭借调度人 员的经验进行调度，不仅工作任务繁重，而且没有充分考虑实时的客流情况，经常出现乘 客等车时间过长或车辆满载率过低等情况，从而造成公交服务水平低下，客流日益减少。 公共交通智能化调度系统就是利用先进的技术手段，动态的获悉实时交通信息，实现 对车辆的实时监控和调度，它是公交车辆调度的发展模式，是公共交通实现科学化，现代 化，智能化管理的重要标志。 3.1 智能化公共交通系统构成 (1)公交调度中心 主要由信息服务系统（出行前乘车信息，换乘信息，行车时刻表，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，地图的显示与编辑，车辆道路等信 息查询，地图匹配，车辆状态信息的处理） ，大屏幕显示系统，协调调度系统和紧急情况处 理系统组成。 （2)分调度中心 由车辆定位与调度系统（车辆的定位与监控，与调度中心的双向通信，向电子站牌 发送数据） ，地理信息系统两部分组成，如图： (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。 (4)电子站牌 接收和显示下班车到站和服务信息，由一套 MODEM/电台，单片机（接收信息，处理后 送到显示牌） ，电子显示站牌组成。 3.2 智能化调度方法 智能化的调度方法是相对于传统调度方法而言的，二者的区别在于智能化调度方法是 根据实时客流信息和交通状态，在无人参与的情况下自动给出发车间隔和调度形式的一种 全新的调度方法。而传统调度方法是调度人员根据公交线路客流达到规律，凭借经验确定 发车间隔和发车形式的一种调度方法。 智能化调度方法 车辆调度形式 ： 指营运调度措施计划中所采取的运输组织形式。 分类： 按车辆工作时间的长短与类型，分为正班车，加班车和夜班车。 先进的公共交通系统 金智 9 按车辆运行与停站方式，可分为全程车，区间车，快车，定班车，跨线车等。 空车调度： 开始于终点站乘客已下车，且车辆开始发站之前，发布放车调度指令。是否采取此形 式，需要权衡利弊，建立实时放车调度模型。 紧急情况实时调度： 公交车在运营过程中遇到交通事故，重大事件等紧急情况时，会出现客流突然增加的 情况，致使某班公交车出现拥挤而产生延误。 四、总结 在先进的的城市公共交通系统中，智能化调度管理系统的侵入是必然的，也是必须的， 以集成通信、计算机网络和运输管理等哥哥子系统喂特征的心得智能化调度体制，将最终 实现对公交车辆实时、优化的调度。 同时，我们还要着重了解智能化的调度系统的技术路线。