智能交通技术在公交系统的应用

第八章智能交通技术在公交系统的应用8.1智能交通技术概述智能交通系统起始于20世纪80年代。当时在美国、西欧和日本等发达国家，由于小汽车的大量使用，随之而来的交通事故、交通堵塞、交通混乱、环境污染、能源浪费等问题也越来越突出，各国为了彻底解决这些问题，竞相投入大量资金和人力，开始大规模地进行道路交通运输智能化研究试验。简单而言，ITS就是通过信息技术――主要是计算机、通讯和感应技术――在交通运输系统中的应用，建立起一种大范围、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统。智能交通系统主要包括先进交通管理系统（ATMS：AdvancedTrafficManagementSystems）、先进交通信息系统（ATIS：AdvancedTravellersInformationSystems）、先进车辆控制系统（AVCS：AdvancedVehicleControlSystems）、商用车运行管理系统（CVO：CommercialVehicleOperations）、先进公共交通系统（APTS：AdvancedPublicTransportations）和先进地方交通系统（ARTS：AdvancedRuralTransportationSystems）。8.2智能交通技术在常规公共交通系统中的应用8.2.1公交企业运营管理中的智能交通技术公交企业以车辆、提高服务（供给）效率与质量和保障乘客安全为核心，通过引进智能交通技术来提高公交的灵活性、有效性和可靠性，使公交服务更具吸引力，企业拥有更高经营效益。应用于公交企业运营管理的智能交通技术主要包含通讯系统、地理信息系统、车辆定位系统（GPS）、交通信号优先系统、乘客自动计数系统。（1）通讯系统。它集调度、移动电话、数据传输和短信息传输于一体，将道路、车辆、乘客三者连为一体，主要包括道路基础设施与车辆之间的路车间通讯、行驶车辆间直接相互传递信息的车车间通讯、为基础设施收集和提供信息而建立的信息通讯网络三个方面。（2）地理信息系统（GIS）。GIS中数据通过共同的地理坐标系相互关联，使用户可以按绝对或大致地理坐标关系进行数据记录的查询和选择。应用到城市公交路线管理、调度管理及相应的信息传送等，此外还用于线路服务质量评价、线路调整优化和路线规划等领域。（3）车辆定位系统（GPS）。GPS监测每辆车的实时位置，并将信息传送到控制中心。（4）交通信号优先系统。公交优先技术中，在信号交叉口让公交车或轨道交通优先通行，可以保证调度运行的准时性。为确保交通整体顺畅，可有选择地实施公交优先，如仅对偏离计划时间的公交车辆或特殊线路（如快线）实行优先。（5）乘客自动计数系统（APC）。APC是自动收集乘客上下车时间和地点的有效方式。APC数据可应用在公交系统的实时和后期管理工作中，通过该系统可以减少数据采集费用，获得更多种多样，更为广泛的数据，并依此制定更合理的运营计划和更科学的线路规划，提高营运效率和决策科学性。（6）电子收费。实施公交IC卡一卡通，以统一标准实现各交通领域的收费电子化，并为客流、车流等交通基础数据信息的实时获取打下基础。8.2.2乘客出行信息系统乘客出行信息系统旨在为出行者在出行前或出行中，选择交通方式和合适路径提供准确而及时的信息，无论在家里、办公室、交通控制中心和公交车站，还是在公交车上都可以获得这些信息。（1）出行前公交信息系统。该系统是提高公交方式出行可靠性的有效途径，也是引导交通需求均衡分布的有效手段。在乘客出行前为其提供准确、及时的信息，使乘客可以根据这些信息进行决策，选择出行路线和出行时间。出行前公交信息包括公交路线、地图、发车时间表、票价、停车换乘站位置、线路实载率情况、途经重要地点和天气状况等各种信息，帮助查询者确定最满意的出行计划。（2）站台公交信息系统。停靠站/路边乘客信息系统通过电子站牌、闭路电视等媒介为公交方式出行乘客提供信息。以电子站牌为例，除提供传统的静态服务信息外，还有醒目的电子滚动显示牌，每隔一定时间通过GPRS(无线通讯系统)更新信息，清晰地滚动显示下辆到站公交的车号、离站距离、到站时间和车辆实载率等信息。（3）公交车内信息系统。建立车载交通信息系统主要目的，是为乘客提供有用的全线路信息、换乘信息、社会新闻、娱乐节目等，使乘客车上时间变得更有价值。8.3浦东新区公交智能交通技术应用原则智能交通技术在公交系统的实施，无论是在工程量方面，还是在时间、资金方面都是一项巨大的工程，浦东新区在实施前要注意整合现有智能交通技术，做好智能交通系统规划方案，配合全市智能交通规划方案、浦东新区其它规划方案，保证整个系统的完整性和兼容性。智能交通技术应用应遵循以下原则：（1）系统性原则。严格遵循上海市智能交通规划方案，各项技术设施应有计划、分步骤逐步实施，不仅要确保系统内各项技术相互接口、兼容，而且要保证本系统与全市智能交通系统、道路智能交通系统等相互衔接、兼容，在整个区域形成一个稳定、协调、可扩展的系统。（2）经济、高效原则。建设智能公交系统，应充分挖掘、使用已有智能交通技术，新、老技术应用实施应相互衔接、兼容，避免资源重复开发、浪费，保证以最少的投入达到最优的效果。（3）区域差别原则。根据公交运能差别，智能交通技术可首先在公交线网主要交通走廊试运行，反复检验系统性能及其稳定性，不断调整系统直至充分发挥其功能，即可按浦东新区内环以内主干道（如浦东南路、浦东大道）－内环以内区域－外环以内区域－整个浦东新区的顺序逐步推广。8.4浦东新区公交智能技术应用建议8.4.1GPS与GIS技术从满足乘客需求角度，向乘客提供公交运行实时信息最为紧要；从政府治理交通拥堵、企业优化公交调度方面，则要求可以随时掌握车辆实时运行状况。因此，建设公交智能交通系统应首先安装GPS、GIS系统、必要的无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统。目前，浦东新区部分公交线路车辆已经安装GPS系统，完成了GIS电子地图的研发，并建有车辆管理信息系统，整合各个系统功能为公交调度、交通管理提供科学依据。系统运行后，可实现以下功能：（1）利用GPS、GIS可以实时显示公交车辆实际位置；可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕上；还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪。（2）乘客可以通过发送手机短信、拨打热线电话等方式查询区域内任意目标所在位置，公交车辆运行将不再是“黑匣子”。（3）公交企业、政府管理部门可以通过监测区域内车辆的运行状况，优化公交车辆调度，对易发生交通拥堵区域可进行科学、合理的整治。（4）通过GPS定位和监控管理系统，可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。监控台电子地图可显示求助信息和报警目标，规划最优援助方案，并以报警声、信号提醒值班人员进行应急处理。8.4.2公交电子站牌在建设GPS、GIS系统基础上，可进一步安装电子站牌，通过已有的GPS等通讯系统，向站点处乘客传递行驶公交车辆的相关信息，因站点间运行的不确定因素，电子站牌上显示的下班车到达时间不一定准确，但相对于传统站牌，电子站牌仍在一定程度上满足了乘客等车时的心理需求。8.4.3公共交通信号优先技术公共汽车信号优先主要针对晚点的公共汽车在通过交叉口时提供信号优先，使绿灯时间提前或延长。在上述技术应用的基础上，应完善路段道路基础设施、信号处理技术，建立道路基础设施与运行车辆间的通讯，使车辆前方道路状况信息可快速传递至公交系统，修正原有电子站牌不准确信息，保证向公众传递信息的准确性。另外，完善道路基础设施，可节省公共汽车乘客出行时间，使公众真正感受到公交优先带来的益处。