北京快速公交智能化设计

北京快速公交智能化设计

摘要:结合物联网技术、无线通信技术以及计算机技术,针对目前北京快速公交2号线的实际情况,进行整体的智能化系统设计,提高整体运营水平和信息化水平,减少了管理成本,为乘客提供更加舒适、方便、快捷的搭乘服务。为智能快速公交系统的规划设计提供一种思路。

关键词:物联网智能交通快速公交

维基百科对物联网(the Internet of things)的定义是:把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水体系、大坝、油气管道以及家用电器等各种真实物体上,通过互联网连接起来,进而运行特定的程序,达到远程控制。通过物联网可以利用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制、并且通过更加精细和动态的方式优化生产和生活,实现人类社会与物质世界的有机融合与和谐相处。智能交通就是物联网应用的一个重要领域[1]。

智能交通系统是在较完善的道路设施基础上,将先进的电子技术、信息技术、传感器技术和系统工程技术集成运用于地面交通管理所建立的一种实时、准确、高效、大范围、全方位发挥作用的交通运输管理系统。它是充分发挥现有交通基础设施的潜力,提高运输效率,保障交通安全,缓解交通拥挤的有力措施[2]。

在北京交通压力日益增大的背景下,作为城市交通一个重要组成部分的快速公交系统承载着缓解交通拥堵、提高出行效率的重任。公

共交通事业的发达程度不仅仅体现着首都北京的城市形象,也和每一位出行的市民息息相关[3]。

1 BRT 2号线智能化设计

1.1 系统功能概述

根据公交公司运营特点和实际情况,本系统使用数字技术、网络技术、通讯技术和数据库技术,提供了车辆管理、线路调度管理、燃料和材料管理、维修管理、经营分析决策支持、咨询服务等功能。通过使用公交智能调度系统管理公交车辆运营[4],可以辅助公交公司达到如下目标。

(1)支撑公交系统业务运营,帮助公交公司最大程度的利用已建设网络。

(2)及时反映公交公司各业务的经营状况,为决策者正确决策提供依据。

(3)公交公司可以利用系统分析公交线路运营,实现运营调度智能化,降低调度成本,最终提高公交系统运营调度的工作效率和工作质量。

(4)通过自动化的流程处理,大幅度提高企业的运作效率,降低劳动强度。

我们把系统主要分为三个部分:硬件设备、应用软件系统、传输网络。

硬件设备分为:智能车载终端、客流量统计仪、电子站牌及车厢走字屏。

智能车载终端可实现自动语音报站、将位置信息,客流信息,运营数据等进行采集,并通过无线网络与信息中心进行交互。

客流统计仪可以实时采集车辆载客数,上下车人数,并对客流数据进行分析、处理,并上传至车载终端,由车载终端发送到信息中心进行处理。通过站台电子显示牌,可实时显示公交车辆离到站情况,乘客可以选择自己应该乘坐那辆公交车,离自己最近的该路公交车预计多长时间等信息。同时可以显示天气状况、噪音分贝,方便了乘客的出行。

用软件系统将成为整个调度系统的重点,为企业实现调度自动化、运营排班智能化、运营安全智能化、运营计划制定智能化、行车计划制定智能化、公交运营秩序管理智能化、车辆“三正点”考核智能化、无纸化办公、企业决策、企业运营优化等多个方面提供直接性的支持。

应用软件由GIS系统、Web GIS系统、线图调度系统、通信服务系统、应用服务系统及数据库组成。

传输网络利用现有的无线通信网络,采用3G的方式实现。

整个业务系统主要由三部分构成, 即乘客服务部分、安全管理部分和业务管理部分。乘客服务部分主要的服务对象是乘客,安全管理和业务管理部分的主要服务对象则是公交的调度中心。

1.2 系统软件构架设计

系统分为基础设施层、通讯调度层、信息资源层、资源整合层、公共服务层、专题业务层、应用层和展示层。

第一层是展示层,用户可使用互联网、大屏幕、手机与其他终端查询数据,指挥调度中心可以查询车辆状态、发布信息。

第二层是应用层,包括智能调度子系统、智能公交卡子系统、车载终端子系统、交通信息子系统、运营辅助子系统、闭路电视子系统、企业信息子系统、效益评价子系统、安全应急子系统、通信管理子系统,实现系统与外部的数据交换。对于系统使用者,应用层接收使用者的数据输入,通过调用核心处理层的业务逻辑过程实现具体的业务功能,并将处理结果返回展示层,利用交互界面进行。对于外部系统,业务过程通过应用层的接口服务完成与外部系统的数据交换。

服务层分为专题服务层和公共服务层,专题服务层是对数据分析、预测以及地理信息的维护。

数据层分为资源整合层和信息资源层,数据层是系统的基础。智能公交系统涉及互联网、无线通讯、视频、卫星通讯等多种技术,信

息资源层向业务层提供统一、规范的原子服务,用于屏蔽业务数据的存储、组织和访问的细节,实现业务数据的充分共享。业务层必须通过原子服务访问业务数据。资源整合层是在信息资源层的基础上将数据清洗、筛选、重新整理为,专题业务层提供数据支持。

通讯调度层是指通过卫星、有线、无线、短波与互联网多种方式为系统提供通讯支持。

基础设施层包括大屏幕、电子地图、计算机服务器、电源系统、电视监控系统。

核心处理层的业务逻辑通过数据层的原子服务访问业务数据。一组业务逻辑过程实现具体的业务功能。业务层通过向接入层提供统一的业务逻辑过程实现业务逻辑的共享。

2 结语

BRT 2号线管理系统实现了对快公交2号线运营车辆的实时监控和可视化调度,车辆的满载率和公交系统的运输能力得以提高。而且通过科学的调度管理,还可降低运输成本,提高了公交企业的效益。

(1)为企业提供更高的服务水平:使公交服务准时性和预见性提高,便于乘客更有效利用候车时间和乘车时间。调度适应客流的水平,增强公交服务灵活性,缩短等候时间,提高舒适性。

(2)为乘客提供完善的信息服务:公交智能化使多种公交运输方式间信息实现互通和综合,信息维护更新的及时性增强。

(3)为运营者提供高度的智能化运营管理:公交企业通过智能公共交通系统强大信息系统和管理系统实时掌握公交车辆运行状况,实时掌握客流数据,灵活调度管理车辆、人力资源,为线路调整提供及时信息。

BRT 2号线管理系统通过对人、车、线路等资源合理优化整合和实时管理,形成“按需生产,按需求配置资源”的智能化公交调度运营。变人工调度为智能调度,即通过卫星定位对车辆运行进行调整,从而实现系统对车辆的远程自动调度。

参考文献

[1] 田景熙.物联网概论[M].东南大学出版社,2010.

[2] 王静霞,张国华,黎明.城市智能公共交通管理体系[M].中国建筑工业出版社, 2008.

[3] 李鹏.智能交通vs中国式堵车[J].中国交通信息化,2010,68(11).