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【摘要】智能化公交调度系统立足于公交企业运营管理组织模式的变化, 强化区域运营组织与调度功能, 加强中央监控系统对突发事件的应变能力, 改变了乘客、运行车辆固定配属某线路的僵化做法, 实现了区域调度所辖乘客、运行车辆面向所辖线路的统一调配使用。
【关键词】智能公交智能调度公交系统
中图分类号：U293.1+2文献标识码： A 文章编号：
公交运营调度是整个公交企业管理的核心，对于提高城市公交运营调度水平、改善公交系统服务质量具有十分重要的作用。目前, 智能化公交调度系统立足于公交企业运营管理组织模式的变化, 强化区域运营组织与调度功能, 加强中央监控系统对突发事件的应变能力, 改变了乘客、运行车辆固定配属某线路的僵化做法, 实现了区域调度所辖乘客、运行车辆面向所辖线路的统一调配使用。因线路行车时刻表的编制与劳动班次的配备以区域为单位组织实施, 故调度的控制规模由技术与调度台作业能力两方面因素决定。
一、建立智能公交调度系统的基本思路
智能公交调度系统就要利用先进的技术手段，动态地获取实时交通信息，实现对车辆的实时监控和调度。它是公交车辆调度发展的新模式，是公共交通实现科学化、现代化、智能化管理的重要标志。目前，国内一些城市智能公交的发展还处于摸索状态，因此，探讨适合我国国情的智能公交调度系统具有十分重要的意义。
目前，我国大部分城市的公交企业由于缺乏客流信息的支持和必要的理论指导，运营计划的制订主要依据调度管理人员的经验，使得公交服务水平低下，资源浪费现象严重需要通过各种先进技术手段对公交运营车辆调度的相关信息进行采集、传输、处理和输出显示，实现公交系统优化与设计、信息服务等功能，彻底改变传统调度模式中存在的诸多问题。
二、智能公交调度系统的构成
智能公交调度系统主要由公交调度中心、分调度中心、车载移动站和电子站牌等几部分构成。
(1) 公交调度中心
公交调度中心主要由信息服务系统、地理信息系统、大屏幕显示系统、协调调度系统和紧急情况处理系统组成。信息服务系统负责向用户提供公交信息如出行前乘车信息、换乘信息、行车时刻表信息、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，其功能包括地理信息和数据信息的输入输出、地图的显示与编辑、车辆道路等信息查询、数据库维护、GPS数据的接收与处理、GPS数据的地图匹配、车辆状态信息的处理显示、车辆运行数据的保存及管理等。大屏幕显示系统主要是实时显示车辆运行状况，当出现紧急情况时，协调调度系统向分调度中心发出指令，合理调配车辆。紧急情况处理系统接收到分调度中心发来的紧急情况信息时，及时与交通管控中心和紧急救援中心联系，完成紧急情况处理任务。
(2)分调度中心由车辆定位与调度系统、地理信息系统2部分组成。车辆定位与调度系统负责本调度中心所辖车辆的定位与监控，与车辆间的双向通信，向车辆发送调度指令，向电子站牌发送数据等功能。地理信息系统与调度中心中地理信息系统功能相同，只是范圍小一些。
(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，必要时可以向分调度中心提供短信息，如果需要可以留出接口用于外接车载显示设备。
(4)电子站牌负责接收和显示下班车到站信息和服务信息。由一套MODEM/电台、单片机、电子显示站牌组成。单片机的作用是接收信息，将其处理后送到电子显示站牌上。电子显示站牌采用滚动信息工作方式，除了可以显示车辆运行信息外，还可以显示其他信息，如日期与时间、气象预报以及广告等。
三、公交智能调度需解决的技术问题
（1）数据采集与处理技术。实施智能公共交通系统需要用到大量静态和动态交通数据，需要借助先进的数据融合技术将这些数据有效融合，由于涉及到的
数据源多、数据量巨大，因而这项技术也是国际上公认的智能运输系统研究的难点问题。
（2）智能公共交通优化理论与方法。主要是在地理信息系统操作平台上，利用已有的城市交通调查数据和补充调查的公交出行数据，对不同的公交方式居民出行需求进行预测。在此基础上，对公交线网、公交配置方式、站点布置、发车间隔，票价等进行优化设计，从规划方面提高公交服务水平。可以利用遗传算法、 蚁群算法求解公共交通优化问题。
（3）智能公共交通调度系统理论与技术。由于GPS定位技术已基本成熟， 公交车辆与分调度中心双向通信的可靠性也可以保证。要解决的关键问题是如何进行区间车、快车、跨线车、紧急情况车辆的实时调度。此问题实质上是一个模式识别问题。一定的交通状态（由客流量、车辆运行状况、交通流量、 紧急事件等因素组成）对应一种特定的调度方案（一种模式）。
（4）智能公共交通信息服务实现方法。在智能公共交通信息服务子系统中，最难解决的就是如何向出行者动态地提供出行前和在途公交路径诱导信息。这实际上是研究智能公共交通系统与先进的出行者信息系统（ATIS）的信息共享与接口问题。需要建立大型的网络数据库和快速的查询系统，并设计基于人工智能的路径选择算法以保证查询时间短、结果准确。
四、智能化调度系统带来的效果
（1）高效能的智能化调度系统。通过开发工具开发出的集中智能化公交调度系统，改变了以往传统的单人单线路人工调度模式，实现了单人多线路集中智能化调度方式，有效地节约了劳动成本，提高交通资源的利用率。
（2）低成本的无线数据传输。短距无线通讯仪要求枢纽站和车辆上都安装无线发送模块，枢纽站的无线模块可实时地接受车辆无线模块的信息。在实时性要求不高的情况下，采用始末站两端传送采集数据，可大大降低整套产品成本， 也保持了较低的运营费用，又使已有的网络资源得到充分利用。
（3）有效提升行车安全系数。通过行车记录仪，智能调度系统可实时监控车辆运行状况和驾驶员的操作行为，对温度过高的车辆发出报警，对违规驾驶进行提醒，最大限度地降低了车辆的交通事故，有效地提升了车辆运行的安全系数， 同时为考核驾驶员提供依据。
（4）行车记录仪具备多种功能。行车记录仪具有记录车辆运行数据、 通讯定位模块、客流记录等功能，留有各种必要的数据接口，因而降低了配套的车载设备成本，减少了公交智能化建设的投入，有利于推动智能交通系统的开发和应用。
总之，发展智能化公交调度系统是发展公共交通的必然，然而我们在推进其进程的同时，也应该协调城市规划、基础设施规划、交通基础设施建设等，使之与先进的公交调度系统发展和应用相互促进，找到合适的切入点，努力建设并提高基础设施水平，使眼前正在进行的方案和利益不影响将来的整体利益。这是我国发展智能化公交实时调度优化系统必须解决的问题。
【关键词】智能公交智能调度公交系统
中图分类号：U293.1+2文献标识码： A 文章编号：
公交运营调度是整个公交企业管理的核心，对于提高城市公交运营调度水平、改善公交系统服务质量具有十分重要的作用。目前, 智能化公交调度系统立足于公交企业运营管理组织模式的变化, 强化区域运营组织与调度功能, 加强中央监控系统对突发事件的应变能力, 改变了乘客、运行车辆固定配属某线路的僵化做法, 实现了区域调度所辖乘客、运行车辆面向所辖线路的统一调配使用。因线路行车时刻表的编制与劳动班次的配备以区域为单位组织实施, 故调度的控制规模由技术与调度台作业能力两方面因素决定。
一、建立智能公交调度系统的基本思路
智能公交调度系统就要利用先进的技术手段，动态地获取实时交通信息，实现对车辆的实时监控和调度。它是公交车辆调度发展的新模式，是公共交通实现科学化、现代化、智能化管理的重要标志。目前，国内一些城市智能公交的发展还处于摸索状态，因此，探讨适合我国国情的智能公交调度系统具有十分重要的意义。
目前，我国大部分城市的公交企业由于缺乏客流信息的支持和必要的理论指导，运营计划的制订主要依据调度管理人员的经验，使得公交服务水平低下，资源浪费现象严重需要通过各种先进技术手段对公交运营车辆调度的相关信息进行采集、传输、处理和输出显示，实现公交系统优化与设计、信息服务等功能，彻底改变传统调度模式中存在的诸多问题。
二、智能公交调度系统的构成
智能公交调度系统主要由公交调度中心、分调度中心、车载移动站和电子站牌等几部分构成。
(1) 公交调度中心
公交调度中心主要由信息服务系统、地理信息系统、大屏幕显示系统、协调调度系统和紧急情况处理系统组成。信息服务系统负责向用户提供公交信息如出行前乘车信息、换乘信息、行车时刻表信息、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，其功能包括地理信息和数据信息的输入输出、地图的显示与编辑、车辆道路等信息查询、数据库维护、GPS数据的接收与处理、GPS数据的地图匹配、车辆状态信息的处理显示、车辆运行数据的保存及管理等。大屏幕显示系统主要是实时显示车辆运行状况，当出现紧急情况时，协调调度系统向分调度中心发出指令，合理调配车辆。紧急情况处理系统接收到分调度中心发来的紧急情况信息时，及时与交通管控中心和紧急救援中心联系，完成紧急情况处理任务。
(2)分调度中心由车辆定位与调度系统、地理信息系统2部分组成。车辆定位与调度系统负责本调度中心所辖车辆的定位与监控，与车辆间的双向通信，向车辆发送调度指令，向电子站牌发送数据等功能。地理信息系统与调度中心中地理信息系统功能相同，只是范圍小一些。
(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，必要时可以向分调度中心提供短信息，如果需要可以留出接口用于外接车载显示设备。
(4)电子站牌负责接收和显示下班车到站信息和服务信息。由一套MODEM/电台、单片机、电子显示站牌组成。单片机的作用是接收信息，将其处理后送到电子显示站牌上。电子显示站牌采用滚动信息工作方式，除了可以显示车辆运行信息外，还可以显示其他信息，如日期与时间、气象预报以及广告等。
三、公交智能调度需解决的技术问题
（1）数据采集与处理技术。实施智能公共交通系统需要用到大量静态和动态交通数据，需要借助先进的数据融合技术将这些数据有效融合，由于涉及到的
数据源多、数据量巨大，因而这项技术也是国际上公认的智能运输系统研究的难点问题。
（2）智能公共交通优化理论与方法。主要是在地理信息系统操作平台上，利用已有的城市交通调查数据和补充调查的公交出行数据，对不同的公交方式居民出行需求进行预测。在此基础上，对公交线网、公交配置方式、站点布置、发车间隔，票价等进行优化设计，从规划方面提高公交服务水平。可以利用遗传算法、 蚁群算法求解公共交通优化问题。
（3）智能公共交通调度系统理论与技术。由于GPS定位技术已基本成熟， 公交车辆与分调度中心双向通信的可靠性也可以保证。要解决的关键问题是如何进行区间车、快车、跨线车、紧急情况车辆的实时调度。此问题实质上是一个模式识别问题。一定的交通状态（由客流量、车辆运行状况、交通流量、 紧急事件等因素组成）对应一种特定的调度方案（一种模式）。
（4）智能公共交通信息服务实现方法。在智能公共交通信息服务子系统中，最难解决的就是如何向出行者动态地提供出行前和在途公交路径诱导信息。这实际上是研究智能公共交通系统与先进的出行者信息系统（ATIS）的信息共享与接口问题。需要建立大型的网络数据库和快速的查询系统，并设计基于人工智能的路径选择算法以保证查询时间短、结果准确。
四、智能化调度系统带来的效果
（1）高效能的智能化调度系统。通过开发工具开发出的集中智能化公交调度系统，改变了以往传统的单人单线路人工调度模式，实现了单人多线路集中智能化调度方式，有效地节约了劳动成本，提高交通资源的利用率。
（2）低成本的无线数据传输。短距无线通讯仪要求枢纽站和车辆上都安装无线发送模块，枢纽站的无线模块可实时地接受车辆无线模块的信息。在实时性要求不高的情况下，采用始末站两端传送采集数据，可大大降低整套产品成本， 也保持了较低的运营费用，又使已有的网络资源得到充分利用。
（3）有效提升行车安全系数。通过行车记录仪，智能调度系统可实时监控车辆运行状况和驾驶员的操作行为，对温度过高的车辆发出报警，对违规驾驶进行提醒，最大限度地降低了车辆的交通事故，有效地提升了车辆运行的安全系数， 同时为考核驾驶员提供依据。
（4）行车记录仪具备多种功能。行车记录仪具有记录车辆运行数据、 通讯定位模块、客流记录等功能，留有各种必要的数据接口，因而降低了配套的车载设备成本，减少了公交智能化建设的投入，有利于推动智能交通系统的开发和应用。
总之，发展智能化公交调度系统是发展公共交通的必然，然而我们在推进其进程的同时，也应该协调城市规划、基础设施规划、交通基础设施建设等，使之与先进的公交调度系统发展和应用相互促进，找到合适的切入点，努力建设并提高基础设施水平，使眼前正在进行的方案和利益不影响将来的整体利益。这是我国发展智能化公交实时调度优化系统必须解决的问题。