基于物聯(lián)網(wǎng)的城市智能公交系統(tǒng)研究

李波

【摘 要】城市公共交通服務的水平偏低，缺點明顯，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能公交系統(tǒng)實現(xiàn)了城市公交車輛、乘客、站點等各處信息交換和共享，以達到智能調度的目的，推動智慧交通與低碳城市的建設。

【關鍵詞】公共交通；物聯(lián)網(wǎng)；公交系統(tǒng)

0.引言

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，城市公共交通已成為人們關注的熱點，它與人民的社會經(jīng)濟活動息息相關。城市公共交通車輛及其運行組織管理的優(yōu)劣，已是一個國家一個城市的發(fā)達與文明程度的標志。因此各國政府及地方政府都對城市公共交通的發(fā)展傾注了極大的力量，尤其對智能公交系統(tǒng)的投入標顯對信息技術的重視和致力改變現(xiàn)階段公交系統(tǒng)管理的雜亂和不規(guī)范的決心。

智能公交系統(tǒng)基于全球定位技術、無線通信技術、地理信息技術等物聯(lián)網(wǎng)技術的綜合運用，實現(xiàn)公交車輛運營調度的智能化，公交車輛運行的信息化和可視化，實現(xiàn)面向公眾乘客的完善信息服務，通過建立電腦營運管理系統(tǒng)和連接各停車場站的智能終端信息網(wǎng)絡，加強對運營車輛的指揮調度，推動智慧交通與低碳城市的建設。

1.我國城市公共交通現(xiàn)狀

自20世紀80年代以來，我國經(jīng)濟持續(xù)以較高的速度增長，但是，城市公共交通發(fā)展的現(xiàn)狀卻不盡如人意。

（1）公共交通的服務水平低。主要表現(xiàn)為速度慢、擁擠、不準時、候車時間長和乘坐不方便等。

（2）城市公共交通的分擔率降低。盡管一些大城市實施了公交優(yōu)先政策，但是，由于公共交通服務水平低，使得公共交通不但沒能成為客運交通主體，而且人們利用公共交通出行的比例還呈下降趨勢。

（3）不同時間段公共交通調度不變。主要表現(xiàn)為上下班公交車按既定班次發(fā)車滿足不了居民需求而使得各趟公交車擁擠，而非高峰期公交車仍然按原班次發(fā)車以致于此段時間公交空置率加大，資源配置沒有達到最大。

2.物聯(lián)網(wǎng)概述

國際電信聯(lián)盟（ ITU）定義物聯(lián)網(wǎng)為通過二維碼識讀設備、射頻識別（RFID） 裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的提出并高速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)能夠通過利用部署于其上的海量的多種類型傳感器，獲得實時的具有不同的信息內容和信息格式的數(shù)據(jù)（因為每個傳感器都是一個信息源），并按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息，不斷更新數(shù)據(jù)。另外，通過各種有線和無線網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)融合，可以將物體的信息實時準確地傳遞出去。還有，物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠對物體實施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結合，從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù)，并利用云計算、模式識別等各種智能技術，廣泛應用于不同領域。正因為物聯(lián)網(wǎng)的這些技術優(yōu)勢，通過利用其前端智能檢測，后端自適應接入，多機協(xié)同工作構架，以及強大云接入、云處理能力，為解決高速公路突發(fā)事件中交通應急處理這類部門涉及眾多，結構復雜，且體系異構的兼具預警和保障的綜合型信息系統(tǒng)的整合提供了有效的技術手段。

3.智能公交系統(tǒng)的工作原理

3.1 智能公交系統(tǒng)的總體結構

為了提升城市公共交通服務質量，就提高公交車到站準點率，縮短乘客候車時間，降低上下班乘車高峰時擁擠狀況及乘車時間長等情況，提出在智能公交系統(tǒng)中采用RFID和GPS等物聯(lián)網(wǎng)技術，通過對公交車自動識別、定位、監(jiān)控和管理實時地獲取車輛位置信息及乘客數(shù)量等信息，用以監(jiān)控公交系統(tǒng)在既定線路上的運行狀態(tài)以實現(xiàn)公交調度的智能管理。利用智能分析軟件，對公交線路優(yōu)化、站點設置和突發(fā)情況調度等情況進行智能優(yōu)化配置。智能公交系統(tǒng)包括智能感知和智能調度兩大系統(tǒng)。

3.2 智能感知系統(tǒng)和智能調度系統(tǒng)

智能感知系統(tǒng)是利用鋪設在公交車、站點和公交卡中的RFID讀寫設備，結合所設讀寫器將公交車的運行狀態(tài)信息實時地發(fā)生至調度中心。

智能調度系統(tǒng)是為公交調度管理提供信息服務的，利用所設的計算機系統(tǒng)和智能調度軟件完成公交運行狀態(tài)信息的儲存、處理、協(xié)調控制等業(yè)務。

3.3 智能公交系統(tǒng)功能與實現(xiàn)

智能公交系統(tǒng)主要通過車輛運行狀態(tài)監(jiān)測、公交站點監(jiān)測、公交卡及乘客信息監(jiān)測和調度中心等模塊提供信息完成智能控制。車輛運行狀態(tài)監(jiān)測主要利用鋪設在公交車上的RFID實現(xiàn)信息的自動化采集。對車輛的出車、返回及?？空镜冗M行識別并記錄，結合GPS實時定位車輛位置，及時共享信息。通過網(wǎng)絡傳送調度中心，用以智能分析以及處理、調度；公交站點監(jiān)測主要為乘客提供實時、動態(tài)的公交信息，如：公交車地理位置，到達時間，車上人數(shù)情況及停靠站點狀況等。另外，公交站點通過網(wǎng)絡與調度中心互聯(lián)，方便與調度中心進行信息交換，如監(jiān)測到某條線路公交站點處人員大量滯留，可由調度中心根據(jù)實際情況加派公交車前往；公交卡及乘客信息監(jiān)測主要是通過公交卡識別上車和下車的人數(shù)，以及識別乘客類型，智能提示為老人讓座等信息，另外通過網(wǎng)絡傳送至調度中心，以供其分析處理；智能調度系統(tǒng)，負責數(shù)據(jù)的綜合處理。通過車輛、公交站點、公交卡使用所傳回的數(shù)據(jù)信息做出判斷，完成對城市各條公交線路的實時監(jiān)控和信息收集，及時地根據(jù)情況做出判斷并完成調度工作，如若出現(xiàn)突發(fā)事件及時根據(jù)應急方案做出快速的處理，以實現(xiàn)公交系統(tǒng)的智能化優(yōu)勢。

4.結束語

本文分析了現(xiàn)代城市公交所面臨的現(xiàn)狀，并對物聯(lián)網(wǎng)技術進行了概述。在結合物聯(lián)網(wǎng)技術情況下連系公交系統(tǒng)組成智能公交系統(tǒng)，并分析了其工作原理及組成結構和各項功能的實現(xiàn)情況。

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