城市公共交通智能调度系统的信息采集与应用(下)


□ 文/虞桂明


三、 数据信息应用


上海巴士实业(集团)股份有限公司网络结构图

⒈智能公交优化调度系统中的应用

⑴车辆位置信息在自动报站中的应用

GPS 信息可单向传输到车载终端,车载终端对所接受的数据进行分析,处理成经 度纬度等内容。对取到的定位信息与站点的定位信息进行比较,在自动报站的情况下,能够自动顺序的播报进站和出站信息。具体描述如下:

每个车站都有一个固定的 GPS 信息,即有一个固定的经度和纬度。假设某站的经纬度表示为( x1,y1 ) , 而检测到的行驶中车辆的经纬度数据为( x2,y2 ),由于两站之间的距离不会很远,那么车辆与将到站,或者刚离站的距离就更短,所以在此可以通过两点之间距离公式计算车辆距站点的距离 L (即 L= ① )。实际中给出两个基准距离 r1 和 r2 。当获得定位数据时,判断是否为自动报站,如果是,判断报站状态,如果是等待播报进站,判断 L≤r1 时播报进站语音,同时修改状态为等待播报离站;如果是等待播报离站,判断 L≥r2 时播报离站语音,同时修改状态为等待播报进站,并把站点编码移动到下一站。

⑵车辆位置信息在公交信息服务中的应用

智能公交调度系统可为出行者提供,全方位、多样化的信息服务。通过 Internet 、智能电子站牌、车载电子显示屏、 WAP 手机等信息系统,随时随地向乘客多渠道地提供有关线路信息、站点信息、在线车数、某站下班车到达该站的剩余时间等。由于这些服务信息直接面对乘客,如果显示结果和实际差距很大,会使乘客产生对公交智能化调度系统的不信任感,比如下班车到达该站的剩余时间,其精度在公交智能化调度系统中是一个非常关键的指标。它的计算就用到了车辆的位置信息。具体描述如下:

根据上一年或上几年车辆的实际运行情况,分别估算出在一年中不同时间段每个站间车辆的运行时间,不同时间段的估计可以根据季节、节假日、每天早、中、晚等情况。站间的距离是固定的可测的,用距离除以时间的方法,可得到一年中不同时段每个站间车辆运行的平均速度 V 。根据采集到的线上各车辆的位置信息,转换成经纬度信息,根据公式 ① 计算线上各车辆距本站的距离,取最短距离 L ,那么最近一辆车到达该站的剩余时间可用公式 t=L/V 来计算。

⑶客流量、车辆到离站时间等信息在公交优化调度中的应用:

公交运营工作是公交企业的核心基础工作,它是根据客流的变化和具体营运条件及其他条件,安排不同车型的车辆和行车的组织方案。公交运营的参数主要包括发车间隔、车队规模、车辆维护、车种、人员配置和票价等等。另外车队车辆数和车型主要取决于发车间隔,所以根据客流、交通流信息建立公交线路发车间隔优化模型,从而合理调度车辆是公交运营工作的重中之重。

但是,公交公司总是希望提供尽量大的发车间隔,以减少其可变成本,而乘客则要求获得更加快捷的服务,即发车间隔小,以降低其等车时间。因此,减少公交公司的费用意味着增加乘客的费用,反之亦然。只有使得公交公司和乘客费用之和最小才能获得最大的社会效益,所以目标函数的考虑要兼顾公交公司和乘客双方面的利益。这里选目标函数为 1) 各站点的满载程度偏差尽量小; 2) 各站点车辆的晚点时间尽量短; 3) 运行时间尽量短等。其中各站点满载程度是由各站点的上下车乘客数计算而得;各站点车辆的晚点时间由车辆实时检测的停靠站时间与规定到站时间比较而得;运行时间(指车辆运行一圈的时间)也可由车辆检测的停靠站时间或者站间运行时间的和求得。这样,这些检测信息数据在公交的优化调度中起到了应有的作用。

⒉公交路网优化中的应用

实时检测到的客流量数据,不但是公交优化调度的决定性参数,而且对整个公交路网的优化也有着一定的指导作用。根据大量实时检测的线路各站客流信息,车辆到站时的下车乘客的概率等实时数据,以及以往的客流调查资料可以推算出乘客的登车站和目的站,以及客流的方向等,即 O-D(Origin Destination) 矩阵。 系统能读取和记录测试线路车辆的到站时间、站点编码、上下车人数、车内人数等明细记录。依据线路每个站点不同时段的上下车客流形成分析曲线和报表,随时计算某站某时段的客流总量和满载率统计整条线路的平均乘距、平均乘车站数,最大满载率, 而这些数据将体现出公交线路布设的是否合理,站点布设是否合理,乘客换乘是否方便等,从而指导公交企业对路网进行优化调整。

四、 结束语

城市智能化公共交通系统包括智能化调度系统、线路优化系统和智能化查询系统等多个部分,城市公共交通系统涉及交通、资源和环境等诸多领域,本文对城市公交智能调度系统的信息的采集和应用做了论述,希望能起到抛砖引玉的作用,大家共同努力把我国的城市公共交通提高到一个新的水平。

(作者为上海巴士俊友信息系统工程有限公司高级工程师)

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