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【摘要】分析了三亚市公共交通系统存在的普遍矛盾，提出了建设智能公共交通系统提升城市交通运输服务品质的具体手段，并对未来三亚市智能公共交通的完善做出了展望，为实施国际旅游城市战略提供基础支撑。
【关键词】 公共交通 智能公交
Construct the Intelligent Public Traffic System and Improve the Service of the Urban Traffic
Cao xihong
School of Traffic and Transportation, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China
Abstract: In order to alleviate the pressure of the traffic at SanYa and construct the Intelligent Public Traffic System, the contradictions of the public traffic system have been analyzed in this paper, where some measures of constructing IPTS and promoting the quality of urban transportation service have been given. It also makes the prospect for Intelligent Public Traffic System at SanYa where a modern city of high-developed Intelligent Public Traffic System can be constructed.
Key words: public transportation system intelligent public traffic system
中图分类号：U491
城市交通是城市品位和文明程度的直接反映，是城市精神文明建设的重要内容之一。而智能公共交通系统是现代化都市交通管理的重要组成部分，是提高公共交通服务水平，体现了一个城市的现代化交通管理水平[1]。
自从2010年海南省确定并推进国际旅游岛战略以来，三亚市受到广大市民和中外游客的热情关注，同时随着三亚城市化、国际化进程提出更高和旅游业的不断发展、商务活动的增多和外来人口大幅度的上升，加之机动车保有量的迅速增加，导致三亚市交通拥挤、交通事故频繁等问题日益严重。如果仅仅依靠扩大路网规模已经不能解决现存的交通供求矛盾。因此利用高新技术改造现有运输体系，大力发展具大运量、高效率、低能耗、污染少、成本低的公共交通系统及高效优质经营管理体系；提高运营调度指挥系统应变能力；建立完善乘客信息服务，解决日趋紧张的交通问题，是保证三亚市交通可持续发展的必由之路[1][2][3]。
一、智能公共交通系统
1、智能公共交通系统
城市智能公共交通系统是在对公交系统优化的基础上，运用系统工程理论将交通流诱导技术、差分GPS定位技术、GIS及地图匹配技术、公交运营优化与评价技术、计算机网络技术、数据库技术、通信技术、电子技术、智能卡技术等先进技术科学集成，形成集智能化调度、公交电子收费、信息服务、网络通信于一体的先进的公共交通管理系统。按照计划、调度、监控、指挥、服务的整体要求，采用全球定位系统(GPS)进行数据采集，结合公交出行调查，以地理信息系统(GIS)为操作平台，在对公交线网布局、线路公交方式配置、站点布置、发车间隔确定等进行优化和设计的基础上实现对公交车辆、客流信息的采集、傳输和处理，实现了车辆定位和信息上传、自动报站以及对公交运营车辆的实时监控和自动调度和指挥，保证车辆的准点运行，并使出行者能够通过电子站牌了解车辆的到达时刻，从而节约乘客的出行时间[4][5]。
2、国内外智能公共交通系统研究发展现状
国外在公交智能化方面的研究可追溯到上个世纪六七十年代。在第三次科学技术革命的带动下，美国、日本以及欧洲的部分发达国家，居民小汽车的拥有量飞速增长，继而导致城市交通状况的不断恶化，交通运输发展的重点也放在了公共交通行业。先进的技术和设备被应用到公交领域中，公交智能化方面的研究也就因此开始。日本率先开始此方面的研究，可将其发展过程分为3个阶段：70年代末开始应用的公共汽车定位系统，即公共汽车接近显示系统；80年代初开始应用的运行管理系统，其中包括乘客自动统计、运行监视和运行控制；90年代初开始应用的综合管理系统，其中包括后勤业务改进和经营支援系统。
我国在此领域研究起步较晚。吉林大学的杨兆升首先提出了我国智能公交调度系统实施的框架体系，提出了智能公交系统的评价理论和方法；北京航空航空航天大学的张飞舟对智能公交调度的相关技术进行了研究，提出了基于遗传算法和混合遗传算法的车辆调度优化方法；吉林大学的胡坚明、宋靖雁等人就我国公交系统的实际情况，提出了公交车智能化调度系统实时调度形式的确定方法，并利用广义神经网络的方法确定车辆实时调度形式。
通过国内这些学者的研究开发，我国在公交智能化方面的应用已初见成效。在一些大城市里已经开始应用智能化的公交系统，上海采用先进的UNGEL自动检票机以实现自动记录地铁线路上面的乘客上下车流量；杭州、大连、北京等一些大城市，车辆定位系统和车载设备和电子站牌也被安装，实现对公交车辆的跟踪定位，和提高了公交运营的效率。这些先进的技术可以用来解决目前三亚市面临的问题。
二、三亚市公共交通系统存在普遍矛盾
1、线路网优化或规划技术手段落后。由于缺乏定量数据支持和有效科学的决策支撑，乘客使用公交系统不便利，公交运行不可靠等问题。
2、市区和城乡公交线路差异悬殊。目前，三亚市城乡公交线路存在普遍单程距离较长、发车时间间隔长、客流量大、未来客流增长速度快、“人在车上堵” 等问题；市区公交线路主要承担城区客流，发车时间间隔短，公交车辆准点率较低，。
3、公交车辆调度水平落后、公交信息发布不足。三亚市公交企业尚未建立规范的调度室，靠传统的调度人员手工记录车辆到发时间、根据经验对公交线路上车辆进行调度的方法；三亚市公共交通系统为乘客提供公交信息的主要手段仍然是地图、站牌，尚无现代化的公交信息查询系统。
4、候车时间较长，准时性得不到保证。公交车辆不严格按照规定运力配置与发班间隔运营，或在高峰小时常常因交叉口阻塞和车流过多产生延误，准时性得不到保证。
5、“打的难”问题稽查取证艰难。“打的难”问题主要指出租车非法营运、拒载、绕道行驶等违规行为，而交通稽查人员在处理以上违规行为时，没有智能信息依托，取证困难。
三、建设智能公共交通系统提升城市交通运输服务品质
（一）提供决策支持和管理手段
1、政府和行业主管部门通过公交车、出租车上的实时定位装置和视频监控系统，全面地掌握全市的交通现状和重点监控区域的现场动态，随时了解到各交通现场运力情况，对管理人员做出有效的调配，充分优化人力资源配置，减轻执法人员的工作压力，提高管理效率。
2、政府和行业主管部门通过对公共交通行业数据采集和分析，准确掌握各公交线路、站点客流情况，分析城市居民的交通出行特征，科学规划与建设公交换乘枢纽和场站，优化调整公交线路公交运力配置；准确掌握优惠乘车群体的出行情况，科学地对公交企业进行票价财政补贴，保障政府公交惠民政策顺利实施[4]；
3、行业主管部门通过出租车辆GPS衛星定位、无线数据（视频、运行）采集等手段对出租车行业进行行业监管和分析，掌握三亚市旅游淡旺季对出租汽车运力需求情况和出租汽车的营收情况及违章情况，准确掌握三亚市出租汽车客流量和出租汽车交通出行比率，为出租汽车运力投放提供科学依据[5]。
（二）提高城市公共交通服务质量，改善乘客满意度
乘客可通过电话查询、网站查询、手机短信查询、电子站牌查询等方式，了解公交实时换乘方案和公交实时信息，方便快捷的选择出行线路，提高公交车辆运行速度和公交服务质量，以吸引公众乘坐公交车出行。
（三）提高公交企业自身管理水平、降低经营成本
公交企业通过企业管理系统实现公交车辆的科学排班、智能化营运调度，包括：监控发班准点率，远程调度车间距，车速监控等方式来降低人力成本，提高企业自身管理水平。出租车企业通过出租车辆GPS卫星定位、集等手段，实现对出租车辆的安全管理和调度管理，提高出租车企业及司机的安全意识、服务意识，规范企业运营，提高服务质量，改善交通环境。
四、未来三亚市智能公共交通的发展趋势
（一）建设完善的智能公交调度系统
1、建立基于城市公交系统通行能力约束的智能公交调度模型。城市公共交通通行能力是指在城市规定的交通条件、道路条件及人为度量标准时间内能通过的最大公交车辆数量或者乘客人数。当城市路网中的公交车辆超过公交设施的通行能力时，公交车辆彼此产生干扰及公交车辆与社会车辆的行驶冲突，公交车辆行驶的速度将会降低。因此，必须建立基于城市公交系统通行能力约束的智能公交调度模型。
2、结合道路交通状况，建立动态的公交服务水平评价模型。利用智能公交调度系统的公交车辆定位、行程时间预测、道路公交饱和度等数据，结合道路交通状况，建立针对公交服务水平的动态评价模型。使公交企业可以实时评估公交系统的运营状态，调整公交车辆调度和优化。
3、根据公交客流量的需求状况，建立自动化的公交调度模式。车载客流量检测器技术的完善和公交IC卡数据实时采集技术的实现，利用客流量检测器及数据融合技术，实时监控城市居民公交的出行状况，并进行动态预测，建立自动化的公交调度机制，可实现智能公交调度系统的自主调整和优化。
（二）建设人性化、智能化的公共交通信息服务系统
1、将公交信息服务模式从以静态信息转变为以实时信息为数据基础的动态信息服务。利用城市智能交通系统的多源动态信息，将实时的公交信息经过处理，预测出公交系统未来的运营趋势，将动态的公交运营信息提供给乘客。
2、实现多种公交运输方式信息资源的融合，使得城市居民可以通过公交信息服务制订有效的出行计划。目前城市的公交、地铁、机场、轮渡、铁路等相关部门的信息服务处于各自独立运行的状态，通过建设城市交通共用信息平台，实现多种公交运输方式信息资源的融合，制订完整的出行计划，实现市域范围、甚至区域范围内乘客的有计划地高效出行。
3、从被动式公交信息服务转变为主动式公交信息服务为主。除传统的公交信息服务模式，如公交信息网站、公交电子站牌等，未来智能公交信息服务系统将向乘客自主式信息服务模式发展。通过乘客与公交信息服务系统的人机对话，乘客可及时准确地获取个人所需信息。
五、结论与展望
智能公交系统是通过信息技术等对传统公共交通系统进行技术改造，从技术上落实公交交通优先发展的战略，提高公共交通系统的服务水平和管理水平，争取实现在城市客运交通中占有较大的运量分担比例，达到城市土地空间资源、能源的高效使用，保证系统的安全运行，提供高品质的客运服务。智能公交系统的最终目的是实现公交系统的智能化，提高公交系统的服务与管理水平，使公共交通在城市客运中的主导作用得到充分发挥，促进交通结构优化，创造良好的交通环境，提升城市形象，促进城市的可持续发展。
参考文献
[1] 陆化普,黄海军.交通规划理论研究前沿[M].北京：清华大学出版社.2007.
[2] 钱勇生,汪海龙,王春雷.考虑公交港湾式停靠的多速混合城市交通流元胞自动机模型研究.物理学报,2008，(04).
[3] 李建国.北京智能公交系统规划与建设[J]. 交通运输系统工程与信息. 2003，(3).
[4] 钱勇生,石培基,孙鹏.河谷型城市公交线网特征与规划[J]. 城市公共交通.2009，(09).
[5] 钱勇生,牛惠民,周波.城市出租车容量控制集合模型及应用[J]. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版).2007，(02).
【关键词】 公共交通 智能公交
Construct the Intelligent Public Traffic System and Improve the Service of the Urban Traffic
Cao xihong
School of Traffic and Transportation, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China
Abstract: In order to alleviate the pressure of the traffic at SanYa and construct the Intelligent Public Traffic System, the contradictions of the public traffic system have been analyzed in this paper, where some measures of constructing IPTS and promoting the quality of urban transportation service have been given. It also makes the prospect for Intelligent Public Traffic System at SanYa where a modern city of high-developed Intelligent Public Traffic System can be constructed.
Key words: public transportation system intelligent public traffic system
中图分类号：U491
城市交通是城市品位和文明程度的直接反映，是城市精神文明建设的重要内容之一。而智能公共交通系统是现代化都市交通管理的重要组成部分，是提高公共交通服务水平，体现了一个城市的现代化交通管理水平[1]。
自从2010年海南省确定并推进国际旅游岛战略以来，三亚市受到广大市民和中外游客的热情关注，同时随着三亚城市化、国际化进程提出更高和旅游业的不断发展、商务活动的增多和外来人口大幅度的上升，加之机动车保有量的迅速增加，导致三亚市交通拥挤、交通事故频繁等问题日益严重。如果仅仅依靠扩大路网规模已经不能解决现存的交通供求矛盾。因此利用高新技术改造现有运输体系，大力发展具大运量、高效率、低能耗、污染少、成本低的公共交通系统及高效优质经营管理体系；提高运营调度指挥系统应变能力；建立完善乘客信息服务，解决日趋紧张的交通问题，是保证三亚市交通可持续发展的必由之路[1][2][3]。
一、智能公共交通系统
1、智能公共交通系统
城市智能公共交通系统是在对公交系统优化的基础上，运用系统工程理论将交通流诱导技术、差分GPS定位技术、GIS及地图匹配技术、公交运营优化与评价技术、计算机网络技术、数据库技术、通信技术、电子技术、智能卡技术等先进技术科学集成，形成集智能化调度、公交电子收费、信息服务、网络通信于一体的先进的公共交通管理系统。按照计划、调度、监控、指挥、服务的整体要求，采用全球定位系统(GPS)进行数据采集，结合公交出行调查，以地理信息系统(GIS)为操作平台，在对公交线网布局、线路公交方式配置、站点布置、发车间隔确定等进行优化和设计的基础上实现对公交车辆、客流信息的采集、傳输和处理，实现了车辆定位和信息上传、自动报站以及对公交运营车辆的实时监控和自动调度和指挥，保证车辆的准点运行，并使出行者能够通过电子站牌了解车辆的到达时刻，从而节约乘客的出行时间[4][5]。
2、国内外智能公共交通系统研究发展现状
国外在公交智能化方面的研究可追溯到上个世纪六七十年代。在第三次科学技术革命的带动下，美国、日本以及欧洲的部分发达国家，居民小汽车的拥有量飞速增长，继而导致城市交通状况的不断恶化，交通运输发展的重点也放在了公共交通行业。先进的技术和设备被应用到公交领域中，公交智能化方面的研究也就因此开始。日本率先开始此方面的研究，可将其发展过程分为3个阶段：70年代末开始应用的公共汽车定位系统，即公共汽车接近显示系统；80年代初开始应用的运行管理系统，其中包括乘客自动统计、运行监视和运行控制；90年代初开始应用的综合管理系统，其中包括后勤业务改进和经营支援系统。
我国在此领域研究起步较晚。吉林大学的杨兆升首先提出了我国智能公交调度系统实施的框架体系，提出了智能公交系统的评价理论和方法；北京航空航空航天大学的张飞舟对智能公交调度的相关技术进行了研究，提出了基于遗传算法和混合遗传算法的车辆调度优化方法；吉林大学的胡坚明、宋靖雁等人就我国公交系统的实际情况，提出了公交车智能化调度系统实时调度形式的确定方法，并利用广义神经网络的方法确定车辆实时调度形式。
通过国内这些学者的研究开发，我国在公交智能化方面的应用已初见成效。在一些大城市里已经开始应用智能化的公交系统，上海采用先进的UNGEL自动检票机以实现自动记录地铁线路上面的乘客上下车流量；杭州、大连、北京等一些大城市，车辆定位系统和车载设备和电子站牌也被安装，实现对公交车辆的跟踪定位，和提高了公交运营的效率。这些先进的技术可以用来解决目前三亚市面临的问题。
二、三亚市公共交通系统存在普遍矛盾
1、线路网优化或规划技术手段落后。由于缺乏定量数据支持和有效科学的决策支撑，乘客使用公交系统不便利，公交运行不可靠等问题。
2、市区和城乡公交线路差异悬殊。目前，三亚市城乡公交线路存在普遍单程距离较长、发车时间间隔长、客流量大、未来客流增长速度快、“人在车上堵” 等问题；市区公交线路主要承担城区客流，发车时间间隔短，公交车辆准点率较低，。
3、公交车辆调度水平落后、公交信息发布不足。三亚市公交企业尚未建立规范的调度室，靠传统的调度人员手工记录车辆到发时间、根据经验对公交线路上车辆进行调度的方法；三亚市公共交通系统为乘客提供公交信息的主要手段仍然是地图、站牌，尚无现代化的公交信息查询系统。
4、候车时间较长，准时性得不到保证。公交车辆不严格按照规定运力配置与发班间隔运营，或在高峰小时常常因交叉口阻塞和车流过多产生延误，准时性得不到保证。
5、“打的难”问题稽查取证艰难。“打的难”问题主要指出租车非法营运、拒载、绕道行驶等违规行为，而交通稽查人员在处理以上违规行为时，没有智能信息依托，取证困难。
三、建设智能公共交通系统提升城市交通运输服务品质
（一）提供决策支持和管理手段
1、政府和行业主管部门通过公交车、出租车上的实时定位装置和视频监控系统，全面地掌握全市的交通现状和重点监控区域的现场动态，随时了解到各交通现场运力情况，对管理人员做出有效的调配，充分优化人力资源配置，减轻执法人员的工作压力，提高管理效率。
2、政府和行业主管部门通过对公共交通行业数据采集和分析，准确掌握各公交线路、站点客流情况，分析城市居民的交通出行特征，科学规划与建设公交换乘枢纽和场站，优化调整公交线路公交运力配置；准确掌握优惠乘车群体的出行情况，科学地对公交企业进行票价财政补贴，保障政府公交惠民政策顺利实施[4]；
3、行业主管部门通过出租车辆GPS衛星定位、无线数据（视频、运行）采集等手段对出租车行业进行行业监管和分析，掌握三亚市旅游淡旺季对出租汽车运力需求情况和出租汽车的营收情况及违章情况，准确掌握三亚市出租汽车客流量和出租汽车交通出行比率，为出租汽车运力投放提供科学依据[5]。
（二）提高城市公共交通服务质量，改善乘客满意度
乘客可通过电话查询、网站查询、手机短信查询、电子站牌查询等方式，了解公交实时换乘方案和公交实时信息，方便快捷的选择出行线路，提高公交车辆运行速度和公交服务质量，以吸引公众乘坐公交车出行。
（三）提高公交企业自身管理水平、降低经营成本
公交企业通过企业管理系统实现公交车辆的科学排班、智能化营运调度，包括：监控发班准点率，远程调度车间距，车速监控等方式来降低人力成本，提高企业自身管理水平。出租车企业通过出租车辆GPS卫星定位、集等手段，实现对出租车辆的安全管理和调度管理，提高出租车企业及司机的安全意识、服务意识，规范企业运营，提高服务质量，改善交通环境。
四、未来三亚市智能公共交通的发展趋势
（一）建设完善的智能公交调度系统
1、建立基于城市公交系统通行能力约束的智能公交调度模型。城市公共交通通行能力是指在城市规定的交通条件、道路条件及人为度量标准时间内能通过的最大公交车辆数量或者乘客人数。当城市路网中的公交车辆超过公交设施的通行能力时，公交车辆彼此产生干扰及公交车辆与社会车辆的行驶冲突，公交车辆行驶的速度将会降低。因此，必须建立基于城市公交系统通行能力约束的智能公交调度模型。
2、结合道路交通状况，建立动态的公交服务水平评价模型。利用智能公交调度系统的公交车辆定位、行程时间预测、道路公交饱和度等数据，结合道路交通状况，建立针对公交服务水平的动态评价模型。使公交企业可以实时评估公交系统的运营状态，调整公交车辆调度和优化。
3、根据公交客流量的需求状况，建立自动化的公交调度模式。车载客流量检测器技术的完善和公交IC卡数据实时采集技术的实现，利用客流量检测器及数据融合技术，实时监控城市居民公交的出行状况，并进行动态预测，建立自动化的公交调度机制，可实现智能公交调度系统的自主调整和优化。
（二）建设人性化、智能化的公共交通信息服务系统
1、将公交信息服务模式从以静态信息转变为以实时信息为数据基础的动态信息服务。利用城市智能交通系统的多源动态信息，将实时的公交信息经过处理，预测出公交系统未来的运营趋势，将动态的公交运营信息提供给乘客。
2、实现多种公交运输方式信息资源的融合，使得城市居民可以通过公交信息服务制订有效的出行计划。目前城市的公交、地铁、机场、轮渡、铁路等相关部门的信息服务处于各自独立运行的状态，通过建设城市交通共用信息平台，实现多种公交运输方式信息资源的融合，制订完整的出行计划，实现市域范围、甚至区域范围内乘客的有计划地高效出行。
3、从被动式公交信息服务转变为主动式公交信息服务为主。除传统的公交信息服务模式，如公交信息网站、公交电子站牌等，未来智能公交信息服务系统将向乘客自主式信息服务模式发展。通过乘客与公交信息服务系统的人机对话，乘客可及时准确地获取个人所需信息。
五、结论与展望
智能公交系统是通过信息技术等对传统公共交通系统进行技术改造，从技术上落实公交交通优先发展的战略，提高公共交通系统的服务水平和管理水平，争取实现在城市客运交通中占有较大的运量分担比例，达到城市土地空间资源、能源的高效使用，保证系统的安全运行，提供高品质的客运服务。智能公交系统的最终目的是实现公交系统的智能化，提高公交系统的服务与管理水平，使公共交通在城市客运中的主导作用得到充分发挥，促进交通结构优化，创造良好的交通环境，提升城市形象，促进城市的可持续发展。
参考文献
[1] 陆化普,黄海军.交通规划理论研究前沿[M].北京：清华大学出版社.2007.
[2] 钱勇生,汪海龙,王春雷.考虑公交港湾式停靠的多速混合城市交通流元胞自动机模型研究.物理学报,2008，(04).
[3] 李建国.北京智能公交系统规划与建设[J]. 交通运输系统工程与信息. 2003，(3).
[4] 钱勇生,石培基,孙鹏.河谷型城市公交线网特征与规划[J]. 城市公共交通.2009，(09).
[5] 钱勇生,牛惠民,周波.城市出租车容量控制集合模型及应用[J]. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版).2007，(02).