实时公交管理系统

1.方案综述


为解决公交企业目前所面临的问题，深入国内不同地区的公交公司基层进行市场调研，总结出一套适合我国国情的智能公交调度系统。本方案以“运力配备最少、车辆运行距离最短、驾驶员作业时间最少”三大问题入手，结合车联网技术,实现了车辆的智能化调度、实时公交、掌上公交，为公交企业在行车计划的制定、线路的调整及规划等方面的决策提供基础数据，从根本上解决了对司机的“三正点”、“超载”、“超速”、“丢站”、“越站”现象的考核。在解决公交企业合理运营问题的同时提高了企业的服务质量，方便了市民的出行。


本方案通过对在线车辆的实时监控和调度，保证了车辆运行计划的有效实施。通过车辆运营信息的及时反馈，保证了线路的畅通，并确保了车辆的合理运行、公交运力与客运资源的优化配置。本方案减少了乘客的等车时间，简化了调度员的调度流程，方便了司机与调度中心的联系，提高了乘车的舒适性及行车的安全性，也充分体现了调度人员的劳动价值、工作效率和工作质量。


本方案实现了对各时间段、各站点的客流分布情况的采集、传输与分析，为领导的辅助决策提供了必要的数据，并提高了公交企业运营的安全智能化，实现了司机、车、设备管理的智能化。支持多媒体广告信息的发布，公交公司既可以通过广告支持使用智能调度系统所产生的费用，又可以利用多媒体广告设备进行电脑语音自动报站、发布信息，起到一举两得的目的。


本方案可以提高公交车辆的载客率，大大降低车辆空驶率、燃油消耗及设备的损耗，通过提高管理水平降低了企业的生产成本，间接地提高了企业的经营效益。有效地避免了交通阻塞，减少车辆对道路的无效占有和汽车废气的排放，进而改善整个城市道路的交通状况和空气质量，增加客运收入，为乘客出行提供方便，因此有具有一定的社会效益。


2.系统组成


我们把系统主要分为三个部分：硬件设备（端）、应用软件系统（云）、传输网络（管）。


硬件设备分为：智能车联网终端、客流量统计仪、电子站牌及车厢走字屏。


智能车联网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，并上传至车联网终端，由车联网终端发送到信息中心进行处理。


通过站台电子显示牌，可显示实时公交车辆离到站情况，乘客可以通过掌上公交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。


车厢走字屏主要用来提醒乘客当前所在站及下一站的站名，可以提醒乘客乘车安全及换乘信息，可以通过走字屏发布城市应急信息，发布企业广告。


应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、WebGIS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。


传输网络也就是管道，采用4G无线通信网络。


3.系统功能


实时公交智能调度系统的核心处理模块，由智能业务接入平台、智能业务管理平台、应用服务系统与接口适配层组成。


从概念上讲，运营管理指对企业的运行与经营的管理，在公交企业中主要指客流、调度、行车计划、运行的管理。针对公交公司的业务需求，在本方案中运营管理子系统主要包括基础数据管理、报表打印、电子路单自动生成、领导决策分析、司机的三正点考核等功能。


1）基础数据管理


数据管理包括系统维护、数据查询、其他维护等模块。本系统主要完成基本数据的管理。提供车辆、驾驶员、车台管理，起始站点信息管理、线路信息管理、运营时间表管理、高峰时刻管理。基础信息的管理为智能部门提供基础数据，同时为领导决策提供一手数据。


2）生成电子路单


在本系统中如何自动生成电子路单并考核“三正点”呢？


工作流程：利用车联网终端来实现，由于智能车联网终端具有自动判站功能，所以车辆的出场、出车、到站情况可通过车联网终端上传站名、到站时间到调度中心，由调度中心自动进行判断，根据判断的结果得出正点情况并生成电子路单。具体实现方法如下：


对于是否到站、进场或出场，车联网终端中记忆了所有站点的位置数据，当车辆的位置在车联网终端指定的站点范围之内时则认为车辆到站。具体表现为：当车辆正在运行时，车联网终端自动采集车辆的位置数据，实时的和车联网终端中内置站点的位置信息进行对比，根据比较结果，实现自动报站。同时车联网终端把相应的车辆到站情况上报给调度中心，调度中心记录车辆到站情况，实现司机三正点的考核，自动生成电子路单。


3）运营数据管理


根据上图所生成的电子路单，系统可以自动计算出司机的正常作业时间及实际的营运里程，为运营管理人员对司机的考勤、工资、奖金发放等提供了基础。


可完成线路营运数据的统计查询、司机营运数据的统计查询、各线路的发车/到站情况查询、车队营运数据的统计查询等。


4）广告发布功能


调度员或运营管理人员可以自行编辑更改显示内容，用以发布广告。广告除接收交通集团提供的车载电视节目外还可以在电视底部以字幕的方式发布各类文明服务用语或商业广告用语，广告用语可以分段显示。当车辆在行驶过程中，车联网终端还可以实时地向乘客通播当前站名和下一站站名。


5）领导决策支持


领导决策支持系统通过Web的方式，可以查阅自身公司计划、车场计划、线路计划、班次计划。按照时间划分为年计划和月计划，按类型划分为公里计划和收入计划。可以对每个子系统中都有对基础数据进行统计分析功能，如：在车辆动态监控子系统中有重要的客流分析统计、可以实时分析统计一段时间的各个站点或各个时间段的客流走向、客流数量，该统计分析数据为调度动态的指挥和调整车辆运行提供直观的实时的决策依据，具体的统计有：运营公里统计、运营收入统计、车辆下线统计、车辆状况统计、日小时配车统计、人事考勤统计、安全事故统计、业务检查统计、车辆维修统计、燃油消耗统计等。同时系统还可以提供到每个单车、单人在各个时期（可以用户自定义）的运营收入、运营公里等数据进行汇总排序，提供基础数据部分给人力资源的合理奖惩，作为评定驾驶员和乘务员的工资、奖金的重要参考。并且，系统把分析结果通过报表和图表（直方图、折线图、饼图、3D图等）的方式表现出来，其形式准确直观，运营趋势明显，为领导决策层提供了准确的第一手数据，帮助领导掌握车场、公司的生产、消耗情况，辅助决策层制定出正确的、合理的下一步工作计划、发展目标。


6）报表打印功能


系统采用自定义报表技术，可以为公交公司量身定做客户运营分析所需的各类报表，例如：区域收益报表、营运收入报表、各部门和实体性质的统计报表等。中心系统集聚了大量的信息，并为之提供了多样化的智能信息查询服务。


7）线图调度


通过线图调度系统，调度员可在线调度实时公交车辆，通过在车辆上配置的智能车联网终端设备实时采集运营车辆、机动车辆、抢修车辆的运行方向、速度、客流、位置等数据。数据通过无线专网实时将采集数据传送到调度中心，调度人员可以通过车场计算机终端的动态监控系统随时查看掌握运营车辆的车况、路况、运行位置、速度、方向、客流量等信息。调度人员根据掌握的信息对在线的车辆进行及时的下发加车、减车、上线、下线、调整车距间隔等调度指令。调度指令可以通过调度指令发放功能和语音传输功能两种方式传输给驾驶员。


调度人员可以利用线图调度对运营车辆和抢修车辆进行实时优化调度，增强对运营状况的指挥与应变能力。


本系统将传统的多级调度系统改变为两级调度，即总调和区域调度，区域调度是系统中真正的调度实体，每个区域调度可以管辖多条线路的实时公交车辆。采用线图调度系统，每个调度员能够方便直观地观察到各个车辆实际运行位置并了解其状态，为调度提供依据。


通过车联网设备，调度人员可以清晰地知道车辆在运行过程所遇到的任何问题。对于车辆事故、车辆故障、车辆调出、线路出现大间隔、客流突然增加或减少、线路严重堵塞、重大活动影响运营、线路施工影响车辆行驶及紧急情况司机都可以实时上报，为调度员的调度提供了最直接的信息。


4、车联网终端


车联网终端分为：智能车联网终端和网辐式客流统计仪。智能车联网终端各子系统软件支持在线升级，具体功能如下：


1）跟踪定位功能


定位功能将实时采集车辆的位置信息，包括：当前位置的格林尼治时间、定位状态、纬度、南北半球、经度、东西半球、地面上的速度、方位角、时间、采集时间间隔最小为1秒。考虑到车辆在林立的城市街道中行驶，不能保证每时每刻都能收到GPS卫星的信号，即接收机有可能由于卫星被遮挡无法输出定位信息。我们采用陀螺仪（角速度传感器）提供的信息进行航位推算，保证定位信息输出的连续性。


2)数据采集功能


主要包括：车辆开车时间（出厂时间），车辆停车时间（入厂时间）、智能车联网终端的状态、车辆速度等。


3）增值业务功能


在车载多媒体上显示：文字广告、天气预报、到站信息、温馨提示和通知发布等信息。


4）智能分析功能


主要实现：中途正点判断、到站判断、超速判断、偏移线路判断、偏离区域判断、到达特定地点判断、客流拥挤程度判断等有利公交运营调度改进的智能判别系统，并为其他系统提供基础性数据支持。根据智能分析功能生成的基础性数据，将数据的结果发送到多媒体电视，以人性化的方式播报出来，对语音信息的加载支持动态更新。


5）远程维护功能


车联网终端支持指挥中心远程修改工作参数，而且能够支持远程修改中心IP地址和端口号，同时支持通过GPRS修改其它工作参数。车联网终端支持远程软件升级。


6）状态信息上报


在车载设备上，有一定的消息按钮用以提供车辆的状态信息，当车辆处于某状态时，驾驶员可按下相应的按钮，将此信息传输到调度中心，调度中心收到信息后发送应答提示。信息包含乘客滞留、服务纠纷、车辆故障、事故、道路堵塞、通话请求等。


5、客流统计设备


客流检测一直以来是公交企业急待解决的难题之一，它可以作为企业运营成本，企业收入成本的重要的依据，公交行业的应用中，最直接经济收入来源就是客流，如何能更好的进行客流的统计，将对运营调度、线路规划、企业决策等各个方面产生直接的影响。


主要功能包括：上车人总数的统计及储存；下车人总数的统计及储存；车载人数的实时统计；每日车载人员情况的无线上传。


7）电子站牌是树立在公交各个线路部分站点上的提示系统，系统将滚动显示，将到达此站的每个车辆的信息，为市民等车，乘车带来方便。


1）公交信息显示


电子站牌随时与调度中心保持联系，由调度中心随时发布新的公交信息，包括最近班车信息，前方路况信息等，方便站台上的乘客了解情况；


2）公益信息显示


调度中心可向电子站牌发送公益信息，向市民宣传政策信息等；


3）广告信息显示


调度中心也可向电子站牌发送广告信息，取得一定的广告收益；


4）信息显示


线路服务时段、下一辆车到站时间、距离。日期、时间、温度、湿度、时间、噪音分贝数、广告信息、政府及其他单位的市民通知等；


5）状态上传


向监控中心上传工作状态，实现监控中心对电子站牌的远程监控管理、开关机状态、通信连接状态、温度、预设线路、线路服务时段、电子站牌模拟显示等；


6）参数设置


可实现本地参数设置、监控中心远程参数设置。定时开关机时间、温度、自动关机温度、亮度、滚屏方式、信息切换间隔、线路调整、首末班时间等；