最新版智慧公共交通系统建设项目解决方案

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智慧公共交通系统建设项目

解决方案

目录

目录...................................................... I 第一章引言 (1)

1.1 智能公共交通系统的发展现状 (1)

1.1.1 国外智能公共交通系统的发展 (1)

1.1.2 我国智能公共交通系统的发展 (3)

1.2 本文研究的意义 (6)

1.3 本文的研究工作和组织结构 (7)

1.3.1 本文的研究工作 (7)

1.3.2 本文的组织结构 (7)

第二章智能公共交通系统的基本理论概述 (9)

2.1 GPS-全球卫星定位技术 (9)

2.2 GSM移动通讯技术 (9)

2.3 中国移动GPRS技术 (10)

2.3.1 GPRS系统的分层模型 (11)

2.3.2 GPRS系统的工作原理及数据流程 (13)

2.4 GIS地理信息处理技术 (14)

第三章智能公共交通系统的构成和实施框架 (16)

3.1 智能公共交通系统的构成 (16)

3.2 智能公共交通系统的实施框架 (18)

3.3 智能公共交通系统信息平台 (21)

第四章关键理论与技术问题解决方案 (22)

4.1 数据采集与处理技术 (22)

4.1.1 智能公共交通中的数据处理技术 (22)

4.1.2 数据仓库技术在智能公共交通系统中的应用 (27)

4.1.3 数据融合技术在智能公共交通系统中的应用 (32)

4.1.4 数据挖掘技术在智能公共交通系统中的应用 (35)

4.2 智能公共交通优化理论与方法 (42)

4.2.1 智能公共交通优化理论基础 (43)

4.2.2公交网络的优化理论与方法 (43)

4.3 智能公共交通调度系统理论与技术 (47)

4.3.1用遗传算法来解决公交车辆运营调度问题 (47)

4.3.2用蚁群算法解决应急调度时道路最短路径问题 (52)

4.4 智能公共交通信息服务实现方法 (55)

4.4.1智能公交电子站牌显示时间预测方法 (55)

4.5 智能公共交通评价方法 (61)

第五章顺德区公共智能交通安全监控系统 (64)

5.1 顺德区发展智能公共的必要性 (64)

5.2 顺德区智能公共交通安全监控系统框架 (65)

5.2.1 智能公交线网规划管理子系统 (65)

5.2.2 智能公交调度运营管理子系统 (68)

5.2.3 出租车监控调度管理子系统 (68)

5.2.4 智能公交信息服务子系统 (69)

5.3 顺德区智能公共交通安全监控系统实施方案 (69)

5.4 顺德区智能公共交通安全监控系统的总结和展望 (71)

第六章总结和展望 (72)

参考文献 (73)

致谢 (76)

第一章引言

智能交通系统 (Intelligent Transportation System,简称ITS) 是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统，是国内近两年来发展起来的一个课题。城市公交作为交通系统的一个重要组成部分，它的智能化发展也逐渐引起了人们的重视。随着经济的发展和城市的扩大，一些城市交通拥堵、出行不便等问题日益突出，严重影响了市民的正常生活和城市的发展。2005年，国务院办公厅转发建设部等部门《关于优先发展城市公共交通意见》中提出在“公交优先”的基础上“推动智能公共交通系统发展”，并要求各地增加科研资金投入，加强城市公交的科学基础和应用研究，以现代通讯、信息技术为依托，建设信息化、智能化、社会化的新型城市公共交通系统。由此可见，国家非常重视智能交通的应用推广，而怎样规划和实施一个实用可行的智能公共交通系统成为人们关注的问题。

1.1 智能公共交通系统的发展现状

1.1.1 国外智能公共交通系统的发展

自八十年代以来，许多国家交通部门开始应用先进的信息与通信技术进行公交车辆定位、车辆监控、自动驾驶、计算机辅助调度及提供各种公共信息以提高公交服务水平。美国城市公共交通管理局（UMTA）已经启动了智能公共交通系统项目“Advanced Public Transportation Systems (APTS)”。经过现场试验，UMTA关于APTS的评价是：“APTS可以显著提高公共交通服务水平，吸引更多乘客采用公交和合伙乘车的出

行模式，从而带来减少交通拥挤、空气污染和能源消耗等一系列社会效益”。1998年，美国的APTS主要研究基于动态公共交通信息的实时调度理论和实时信息发布理论，以及使用先进的电子、通讯技术提高公交效率和服务水平的实施技术。具体包括车队管理、出行者信息、电子收费和交通需求管理等几方面的研究。其中车队管理主要研究通信系统、地理信息系统、自动车辆定位系统、自动乘客计数、公交运营软件和交通信号优先。出行者信息主要研究出行前、在途信息服务系统和多种出行方式接驳信息服务系统。

日本城市公共交通智能化的发展经历了3个阶段[1]：70年代未开始应用公共汽车定位系统—公共汽车接近显示系统；80年代初开始应用公共交通运行管理系统，其中包括乘客自动统计，运行监视和运行控制；进入90年代，由于机动车数量的增长和严重交通拥挤的影响，要保持正常的行车速度是十分困难的，由此引起了公共交通的不便性和不可靠性导致乘客数量的急剧减少。东京都交通局开发了城市公共交通综合运输控制系统 (CTCS)，旨在改进公共汽车服务，重新赢得乘客。在CTCS中，公共交通运营管理系统是一个基本的框架，其目的是通过掌握运行情况以及积累乘客数据实现精确平稳的公共交通运营服务。它将运营中的公共汽车和控制室之间建设信息交换，并利用诱导和双向通讯的方法，将服务信息提供给公共汽车运营人员和驾驶人员，同时这些信息也通过进站汽车指示系统和公交与铁路接驳信息系统提供给乘客。公共交通综合管理系统包括累积运营数据、乘客计数、监视和控制公共汽车运营和乘客服务等功能，其中乘客服务功能中包括进站汽车指示、信息查询和公共交通与铁路接驳信息提示。公共交通综合管理系统的硬件包括公交主控中心、区域中心以及路边、车库和车载设备等。

德国柏林是从上世纪90年代开始建设智能交通系统的，当时柏林是