中国智能公共交通系统框架与实施方案研究

　2001年2月交通运输系统工程与信息第1期　

中国智能公共交通系统框架与实施方案研究

杨兆升 胡坚明

摘要:　先进的公共交通系统(A PT S )是智能运输系统(IT S )的重要组成部分,本文的研究内容是A PT S 在中国的应用与发展.本文在对比了世界各国智能公共交通系统研究现状的基础上,提出了适合中国国情的智能公共交通系统的构成和实施框架,并给出了关键理论与技术问题的解决方案.

关键词:　公共交通;智能调度;框架中图分类号:　U 491.1

R esearch on the A rch itectu re and I m p lem en tary Schem e of

In telligen t Pub lic T ran spo rtati on System in Ch ina

Yang Zhao sheng H u J ianm ing

Abstract :　A dvanced Pub lic T ran spo rtati on System (A PT S )is an i m po rtan t componen t of In telligen t T ran spo rtati on System s (IT S ),the research p ro ject m en ti oned in th is paper is the app licati on and developm en t of A PT S in Ch ina .Based on the summ ary of research actuality ,th is paper p ropo ses the componen ts and i m p lem en tary arch itectu re of in telligen t pub lic tran spo rtati on system su itab le fo r the situati on of Ch ina .Fu rthermo re ,it discu sses the

so lu ti on s of som e critical p rob lem s

.Keywords :　Pub lic tran spo rtati on ;In telligen t dispatch ing ;A rch itectu re

收稿日期:2000212215

1　引 言

据有关资料,我国目前的城市数量为666个,其中特大城市32个,大城市43个,中等城市192个,小城市400多个,城市化水平已经达到30%.在未来的十年内,随着小城镇建设的发展,将有115亿至2亿农村人口转移城市,城市人口将上升至613亿,城市化水平将接近50%.城市化进程的加快,必将造成城市居民出行量的逐年递增,预计到2010年城市居民的交通总量将达2500亿人次.然而,由于多种原因致使公交车辆运营速度由每小时12～14公里下降至4～10公里,新增的运力被运输效率下降抵消,公交承担运量不断减退,居民出行方式逐年由公交向自行车等个体交通方式转移,这无疑加剧了交通的拥挤程度.同时,如何解决城市居民出行交通需求的不断增加与公共交通发展相对滞后的矛盾成为摆在我们面前的一项迫切任务.优先

发展城市公共交通,改善公交服务水平,吸引更多乘客乘坐公交出行无疑是解决这一矛盾的首选途径.我国各级政府都非常重视公交事业的发展,对公交企业给予一定的财政补贴,鼓励运用先进的科技手段改造传统的公交运营模式.通过优先发展公共交通来解决大、中城市目前普遍存在的交通拥挤、交通事故频繁和环境污染等问题已成为一种共识,它是实现城市可持续发展的一条必由之路.

2　智能公共交通系统研究现状比较

美国、日本、加拿大、英国、法国、韩国等国家都投入了较大的人力和物力从事智能公共交通系统研究,在国际上处于领先地位,并已取得了显著的成果.

自八十年代以来,许多国家公共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交通信息以提高公交服务水平.美国城市公共交通管理局(UM TA)已经启动了智能公共交通系统项目“A dvanced Pub lic T ran spo r2 tati on System s(A PT S)”.经过现场试验, UM TA关于A PT S的评价是:“A PT S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,从而带来了减少交通拥挤,空气污染和能源消耗等一系列社会效益”.根据1998年美国运输部的联邦公共交通管理局(FTA)出版的“A PT S发展现状”,美国的A PT S 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:70年代末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,由此引起的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立信息交换,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

欧洲许多国家同中国一样具有悠久的历史,城市街道一般都比较狭窄.但是,它们通过实施公交优先政策,设立公交专用道,为公交车提供优先通行信号,布设智能公交监控与调度系统等措施,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,从而有效地缓解了城市交通压力,解决了城市交通问题,并取得了明显的社会经济效益,这些经验值得中国许多大中城市借鉴.

与欧美国家相比,我国的公共交通事业发展还比较落后.截止2000年,我国城市公交客车的总保有量为23万辆,比1997年增长617万辆,每千人拥有公交车017辆,距离发达国家每800人拥有一辆公交车的水平还有一定差距,而且公交智能化水平还较低,绝大部分是沿袭旧的运营体制.但是,近几年,由于科学技术的进步和政府对公交投入力度的加大,我国智能公共交通系统已初现端倪.比如:上海的地铁安装了自动检票系统,可实现乘客的自动计数,统计客流变化情况.还有一些城市正在着手实施公交“一卡通”,实现公交电子收费.杭州、上海、北京、大连等几座大城市已在部分公交线路上建成了公交车辆跟踪调度系统,并安装了电子站牌,车载GPS定位设备,实现了对车辆的实时跟踪和定位、公交车与调度室的双向通讯、以及电子站牌上实时显示下班车位置信息等功能.由于上述功能,使得调度过程有据可依,并实现了计算机辅助管理,节约了劳动力,减轻了劳动负担,同时,提高了车辆运行正点率和服务水平,吸引了大量客流.这些系统虽然使得中国迈入了公交智能化时代,但由于它们缺乏对许多基础理论的深入研究,一般没有将动态交通状态信息与车辆定位信息有效融合,而且某些系统的开发和研制又缺乏交通领域专家的直接参与,使目前的系统具有以下缺陷:①不是以公交线网优化为基础,致使调度效果欠佳;②大多数系统线路与线路间缺乏联系,未能实现网络上的整体协调调度;

③缺少信息服务系统,使系统智能化程度大大降低;④由于站点间运行时间单纯由距离比车辆运行速度求得,没有先进的算法作保证,致使在电子站牌上显示的下班车到达时间不准确.

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