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智能公交系统中枢神经-智能优化与调度

  智能交通系统的概念,缩写是IPTS,定义有很多种,下面这个是比较官方的定义,在公交调度关键理论研究前提下,利用系统工程的理论和方法,将现代通信、信息、电子、控制、计算机、网络GPS、GIS等高新技术集成应用于公交系统,实现公交系统的智能化,为出行者提供安全、舒适、边界的交通服务。
解决拥堵其中一个非常重要一环,就是提高城市公交的重要性,现在很多地方采取公交优先的策略,设置公交的专用道,有很多设施。

下面我介绍一下智能公交系统的主要功能,这一块总结为几大块,公交线网的规划,其中包括公交线路的规划,然后是调度站的设计。第二块是运行优化与调度,还有车站的分配,怎么样把车站分配到不同的线路上去,还有发车频率怎么样设置,包括每天按照出行来看上下班时间需要考虑一下,还有时刻表的管理。几点钟发车,这些是运行优化调度需要考虑的内容。

第三块就是公交车辆的实施监控。刚才济南这边,还有北京这边公交老总已经介绍过,都应用得比较成熟。实现公交车辆的定位,位置监控,监听,还有视频方面的功能,还有公交车辆的行车计划,每天要走多少路线,情况怎么样。以及司售人员的排班计划,以及运营和安全协调。最后一块是乘车信息服务,叫出行车服务系统,换乘的方案,车辆的查询等,这些主要是给客户提供行车的方便,更安全地达到行车的目的。

下面我再介绍一下国内外智能公交系统的研究现状。在美国叫公共交通运营系统,它实现车辆专用道跟踪的功能。在日本叫公共交通援助系统,不同的名称,但功能差不多。分成4块,有交通流的控制,还有公交的通报系统,公共交通援助系统,还有功能,以及出行者服务。

国外和国内有所差别,国外的时刻表,以及行车服务这一块都比较死,定好几点就是几点,相对来说出差错比较少,而我们国家人太多,这是我们国家自己的特色,所以不完全一样。

国内情况相对来说落后一点,但最近国内这一块投入非常大,已经听到介绍有很多城市已经开展城市公交系统,比如上海、北京、广州、济南、苏州、无锡等都有类似的系统。

实现的功能来看,包括车辆定位,还有视频监控的东西。智能公交系统的关键理论和技术我们总结下来有5个,主要是数据的采集和处理,这个范围非常大,包括客流量的采集,以及路矿的采集,各种设备、车辆信息的采集,这是其中的难点,而且量很大,数据是动态信息,实时信息。

第三块是智能公交调度系统的应用技术,这两块我们认为是最关键的两块,而且难度非常大,也是我们现在目前在致力于研究的方向。

第四块是智能公交的服务方法,面向于一般的乘客。

第五块是智能公交实施效果的评价。

智能公交存在一些问题:一,现在智能公交系统不是以公交网络化为基础,直接是以运营角度来做,所以角度效果并不非常好。二,没有实现整体的协调,有很多城市采取好几个公交公司,公交公司内部各管各的,这在国外不太一样,国外到指定时间以后以LED来显示,到点了以后就换,还有没有先进算法的支持。

下面是物联网对智能公交系统带来的挑战。海量信息,有物联网以后信息量非常大,车量的信息,乘客的信息,路矿信息,量很大。第二点是实时的信息,动态的信息。客流每一分钟都在变化,对常规的算法,常规的方法都不能适用,要采用动态的方法来实现。

第二块是面向公交系统的智能平台,时间关系就跳过去。

还有一些交通监控的平台,无线城市智能平台,这是一些一般性的介绍,就略过去了。

下面介绍一与浙江达峰公司合作的方面。这个框架准备用软件来做平台,这主要是在交通规划领域里差不多80%的单位都在用,用得非常多,功能也很强大。图的左边是信息采集的处理系统,右边一块是信息服务。这个系统核心主要是线网规划和调度,包括公交客流的需求预测,还有公交网络的规划和优化,公交系统的运行优化和调度优化。这个基础之上结合系统评价来形成智能公交系统的核心,根据采集的数据在这个基础上可以进行商务智能分析,帮助管理者提供决策。

第四部分是网络系统的优化与规划。技术的细节就不提了,提一下可以解决什么问题。网络规划与优化这里列了7个场景,比如兴建一条或者是多条线路,增加若干条公交线路以后,对旧的网络可能有一些影响,旧的网络怎么调,包括新的网络怎么建,怎么设计,再就是删除一条或者多条线路上的线网调整。这里面主要用到一些优化的技术来解决这个问题。

还有就是延长线路,比如说兴建一些小区存在公交的空白区域,这种情况下要延长现有的公交线路,这需要进行线网的规划。第四个产品就是新增小区或者是活动中心,增加一些大型的活动中心,一变化以后线网怎么样来调整。

具体到站点的设计,怎么样来调整公交线网。再就是交通枢纽换到另外一个地方以后怎么样来调整线路。如果采用地铁系统以后肯定对现有公交系统网络有很大的冲击,这种情况下怎么样来优化公交线网,进行规划。

最后一块是智能公交系统的智能优化和调度。

如果公交线网确定的情况下,车辆如何进行分配,并且车辆的发车频率怎么样确定,这是一个优化的问题。第二个场景就是如果考虑各种情况的车辆,那这个问题将会更复杂。第三个问题,如何确定各个线路的发车时刻表,让车辆到站的时间差距能够越来越小,就是乘客等待换车的时间比较小,这是一个比较难的问题。单条线路情况下的时刻表怎么样来确定。

最后一个场景,也是最难的场景,跨线调度。多条线路情况下,跨度调度的话怎么样来定行车轮次,这也是很难的问题

 

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