快速公交（BRT）智能化系統(tǒng)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用

文/毛琪（北京北航天華時(shí)代科技有限公司 ）

快速公交（BRT）智能化系統(tǒng)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用

15年6月，交通運(yùn)輸部發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加快推進(jìn)城市公共交通智能化應(yīng)用示范工程建設(shè)有關(guān)工作的通知》，確定支持太原、石家莊、青島、武漢、株洲、貴陽、蘇州、烏魯木齊、杭州、保定、銀川、蘭州、昆明、寧波、合肥等26個(gè)城市，開展城市公共交通智能化應(yīng)用示范工程建設(shè)，并對符合建設(shè)規(guī)范的試點(diǎn)給予資助，進(jìn)而開展全國公共交通數(shù)據(jù)庫建設(shè)。這標(biāo)志著智慧交通從公共交通環(huán)節(jié)切入，進(jìn)入實(shí)質(zhì)性實(shí)施階段。

柳州為國家“公交都市”示范工程第二批創(chuàng)建城市。柳州計(jì)劃以“公交都市”建設(shè)重點(diǎn)工程為抓手，逐步完善城市公共交通體系，確立城市公共交通在柳州市城市交通系統(tǒng)中的主體地位。計(jì)劃建立完善“以快速公交為骨干、常規(guī)公交為主體，軌道交通、水上巴士、公共自行車為特色，出租汽車為補(bǔ)充的公益、便捷、安全、智能、綠色的公共交通服務(wù)與城市形態(tài)和諧發(fā)展”的城市交通新格局。

圖1 總體部署框圖

BRT快速公交，是一種介于快速軌道交通與傳統(tǒng)公共交通之間的一種新型大容量公共客運(yùn)方式。BRT快速公交利用現(xiàn)代化公交技術(shù)配合智能交通和運(yùn)營管理，開辟公交專用道路和新型公交車站，實(shí)現(xiàn)軌道交通運(yùn)營服務(wù)。針對現(xiàn)在交通擁堵，特別是公交出行不方便、不準(zhǔn)時(shí)、不舒服的劣勢，BRT快速公交實(shí)現(xiàn)了“兩高三低”的目標(biāo)，即高品質(zhì)、高效率、低能耗、低污染、低成本，為公共交通實(shí)現(xiàn)方便、準(zhǔn)時(shí)、舒適和安全的服務(wù)。

柳州快速公交（BRT）1號(hào)線是柳州智慧交通體系和“公交都市”建設(shè)的重要組成部分，“一主七支”共8條線路于2013年12月30日正式開通，115輛快速公交車投入運(yùn)營，成為廣西首個(gè)開通快速公交的城市。柳州快速公交1號(hào)線總投資7.29億元，主線全長28km，設(shè)23對站點(diǎn)，形成銜接主城與柳東新區(qū)的快速公交主動(dòng)脈。7條支線與主線相輔相成，整個(gè)線網(wǎng)呈放射狀，覆蓋柳州多個(gè)片區(qū)。為引導(dǎo)更多市民選擇快速公交出行，柳州決定實(shí)行全程每人每次1元的低票價(jià)。

一、總體架構(gòu)

整個(gè)BRT智能化系統(tǒng)大致結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖中基礎(chǔ)支撐層中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備份提供數(shù)據(jù)海量存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)備份服務(wù)；大型主機(jī)提供高性能計(jì)算服務(wù)；數(shù)據(jù)庫來提供BRT智能化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)存取訪問、數(shù)據(jù)存取控制、數(shù)據(jù)共享等服務(wù)。GIS平臺(tái)、通信網(wǎng)關(guān)等應(yīng)用支持層屏蔽各個(gè)系統(tǒng)硬件、軟件的差異，提供應(yīng)用系統(tǒng)之間互聯(lián)、互通、互操作與數(shù)據(jù)共享的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。它提供一組公共的服務(wù)和工具，使應(yīng)用系統(tǒng)可采用平臺(tái)化、組件化的方式開發(fā)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)信息的共享，方便應(yīng)用系統(tǒng)的管理、維護(hù)、升級，增強(qiáng)應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫服務(wù)、高性能計(jì)算、數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存與備份是公交數(shù)據(jù)中心的核心部分。

安全體系貫穿于BRT智能化系統(tǒng)的整個(gè)體系結(jié)構(gòu)。安全體系包括系統(tǒng)安全、信息安全、安全管理、安全審計(jì)等，它們是保障整個(gè)系統(tǒng)安全

可靠運(yùn)行的支撐體系。安全體系貫穿于整個(gè)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的所有層次，實(shí)現(xiàn)整體的安全性。在基礎(chǔ)設(shè)施層主要考慮整個(gè)系統(tǒng)的物理設(shè)施安全、鏈路安全和通信安全。在基礎(chǔ)服務(wù)層，主要考慮系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)備份。在支撐層，主要考慮BRT智能化系統(tǒng)的訪問認(rèn)證和訪問控制。在應(yīng)用系統(tǒng)層，主要考慮BRT智能化系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)安全規(guī)則。

管理體系貫穿于BRT智能化系統(tǒng)的整個(gè)體系結(jié)構(gòu)。管理體系是BRT智能化系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行的保障體系，是實(shí)現(xiàn)運(yùn)營調(diào)度系統(tǒng)的關(guān)鍵。這個(gè)體系完成制度和規(guī)范的建立，管理和技術(shù)隊(duì)伍的鍛煉和培養(yǎng)，保障BRT智能化系統(tǒng)各個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。它建立由建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、信息標(biāo)準(zhǔn)、軟件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用接口標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn)等構(gòu)成的智能化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)體系。通過管理機(jī)構(gòu)的設(shè)置和建立，通過規(guī)章制度的建設(shè)和完善，形成BRT智能化系統(tǒng)的運(yùn)行管理規(guī)范、實(shí)施規(guī)范、維護(hù)規(guī)范。通過多種形式的業(yè)務(wù)和技術(shù)培訓(xùn)，建立一支能夠勝任數(shù)字化工作的隊(duì)伍。

二、應(yīng)用系統(tǒng)

柳州快速公交（BRT）的應(yīng)用系統(tǒng)與柳州市人們生活及企業(yè)管理是息息相關(guān)的。

1.乘客信息服務(wù)系統(tǒng)

乘客信息服務(wù)系統(tǒng)主要是乘客信息顯示系統(tǒng)。

圖2 BRT站臺(tái)電子站牌

1）前端站臺(tái)顯示系統(tǒng)

◆乘客信息顯示系統(tǒng)的處理服務(wù)器放置在BRT監(jiān)控調(diào)度指揮中心，各站臺(tái)的LED顯示屏以吊掛方式配置在各BRT站臺(tái)內(nèi)。

◆站臺(tái)LED顯示屏，每組由背靠背兩個(gè)3行10個(gè)字的LED屏組成。每個(gè)LED顯示屏可以顯示任意大小、任意字體的文字，當(dāng)顯示的信息量較大時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)、翻屏、逐行移動(dòng)等多種切換方式。

◆站臺(tái)的每組LED顯示屏的懸吊高度和每面LED顯示屏的觀看角度可輕微調(diào)整，以適應(yīng)不同站臺(tái)工作環(huán)境、乘客的觀看要求。

◆數(shù)據(jù)傳輸加密：為了保障系統(tǒng)的安全，乘客信息系統(tǒng)對傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。

◆乘客信息系統(tǒng)LED顯示屏顯示的內(nèi)容應(yīng)包括但不限于以下內(nèi)容：當(dāng)前日期、時(shí)間；今日天氣；各線路車輛距離本站站數(shù)信息；意外臨時(shí)?？空九_(tái)的其他公交線路信息；乘客提示信息或公益信息等。

2）后臺(tái)LED顯示屏自動(dòng)服務(wù)業(yè)務(wù)軟件和站臺(tái)工控機(jī)內(nèi)部業(yè)務(wù)軟件的功能

◆系統(tǒng)運(yùn)行管理：主要是維護(hù)系統(tǒng)的初始化設(shè)置和權(quán)限管理及軟件版本的控制，包含軟件升級、時(shí)間同步、參數(shù)查詢、參數(shù)設(shè)置等。

◆發(fā)布信息管理：對臨時(shí)信息、緊急信息、公益信息進(jìn)行管理，臨時(shí)信息的制作與顯示方式設(shè)定，顯示或取消顯示臨時(shí)信息，對信息分等級管理。

◆發(fā)車時(shí)刻信息管理：對發(fā)車時(shí)刻數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，包括行車時(shí)刻表、調(diào)度和取消調(diào)度的報(bào)站處理，車輛發(fā)車時(shí)間進(jìn)行倒計(jì)時(shí)處理和顯示控制。

◆站臺(tái)工控機(jī)內(nèi)部配置的業(yè)務(wù)軟件具備以下功能：

接收和轉(zhuǎn)發(fā)BRT監(jiān)控調(diào)度指揮中心LED屏信息系統(tǒng)發(fā)送來的顯示信息，并經(jīng)過處理后轉(zhuǎn)發(fā)到LED屏內(nèi)；實(shí)時(shí)監(jiān)控LED屏的工作狀態(tài)，并及時(shí)上報(bào)到BRT監(jiān)控調(diào)度指揮中心；業(yè)務(wù)軟件可通過BRT監(jiān)控調(diào)度指揮中心進(jìn)行遠(yuǎn)程的升級和管理；業(yè)務(wù)軟件具有日志記錄功能，包括如操作日志、運(yùn)行日志、告警日志等。

2.運(yùn)營監(jiān)控調(diào)度管理系統(tǒng)

運(yùn)營監(jiān)控調(diào)度管理系統(tǒng)的功能分為軟件方面和硬件方面的功能。

1）軟件方面的功能

◆計(jì)劃排班：采用智能調(diào)度技術(shù)，采集站點(diǎn)乘客集散量、車輛乘客量、站點(diǎn)間公交車輛運(yùn)行速度等動(dòng)態(tài)公交基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，分析預(yù)測未來交通流量、站點(diǎn)乘客集散量、車輛站點(diǎn)間運(yùn)行時(shí)間，將上述信息作為輸入，運(yùn)用智能化調(diào)度算法自動(dòng)生成相應(yīng)的調(diào)度形式，并且由車輛排班系統(tǒng)自動(dòng)生成優(yōu)化的車輛發(fā)車時(shí)刻表。

◆監(jiān)控調(diào)度：提供線路運(yùn)行狀態(tài)圖監(jiān)控、行車計(jì)劃調(diào)度、運(yùn)營調(diào)度、包車業(yè)務(wù)調(diào)度、非運(yùn)營調(diào)度、接警處理、緊急性處理等監(jiān)控調(diào)度功能。

◆綜合業(yè)務(wù)管理：實(shí)現(xiàn)公交企業(yè)營運(yùn)生產(chǎn)業(yè)務(wù)的信息化管理、提供運(yùn)營調(diào)度分析、安全管理、服務(wù)管理、運(yùn)營數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等功能。

◆駕駛員信息統(tǒng)計(jì)，運(yùn)營里程，工作量統(tǒng)計(jì)等。

◆提供的應(yīng)用軟件平臺(tái)開發(fā),且采用C/S或B/S架構(gòu)的模式，以更好地滿足生產(chǎn)運(yùn)營的時(shí)效性和公交企業(yè)管理分布式的實(shí)際業(yè)務(wù)需要，降低網(wǎng)絡(luò)帶寬占用，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、可維護(hù)性，保持系統(tǒng)技術(shù)的先進(jìn)性。

2）硬件方面的功能

◆運(yùn)營調(diào)度管理系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)主要安放在BRT監(jiān)控調(diào)度指揮中心。

◆各種PC服務(wù)器的技術(shù)指標(biāo)能滿足需求中對應(yīng)技術(shù)指標(biāo)的需求。

◆BRT運(yùn)營調(diào)度管理實(shí)現(xiàn)由BRT監(jiān)控調(diào)度指揮中心集中監(jiān)控和統(tǒng)一管理，場站實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場實(shí)時(shí)調(diào)度。

◆調(diào)度中心具有運(yùn)營計(jì)劃管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度、運(yùn)營數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、車輛保養(yǎng)維修計(jì)劃管理等功能；場站只具有本車隊(duì)輔助調(diào)度和司售人員、工作人員報(bào)到和查班等功能。

3.企業(yè)資源計(jì)劃管理系統(tǒng)

企業(yè)資源計(jì)劃管理系統(tǒng)分為6個(gè)子系統(tǒng)：車輛技術(shù)、機(jī)務(wù)、物資管理子系統(tǒng)；運(yùn)營計(jì)劃、服務(wù)、安全管理子系統(tǒng)；人力資源管理子系統(tǒng)；財(cái)務(wù)核算管理子系統(tǒng)，評價(jià)監(jiān)管子系統(tǒng)；統(tǒng)計(jì)分析決策子系統(tǒng)。

調(diào)度作業(yè)系統(tǒng)不能孤立運(yùn)行，只有將ERP管理系統(tǒng)作為基礎(chǔ)管理平臺(tái)，保持兩個(gè)系統(tǒng)之間相互關(guān)聯(lián)、耦合，系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)相互共享，業(yè)務(wù)流程相互聯(lián)動(dòng)，才能發(fā)揮各自系統(tǒng)的作用和功能。

三、社會(huì)效益

如今，柳州市快速公交（BRT）已運(yùn)營兩年多，擁有智能化系統(tǒng)的快速公交（BRT）給居民生活、公交企業(yè)、行業(yè)管理及城市交通帶來了有益的變化。

1.市民感受

快速公交投入運(yùn)營這些年來，乘客感受最明顯的是方便快捷，還有實(shí)惠。

2.公交司機(jī)感受

對于公交車來說，如今有了公交車的專用道，快速公交線路更暢通了，乘車環(huán)境更舒適了，司機(jī)開車更輕松了。

3.公交企業(yè)與行業(yè)管理

快速公交（BRT）1號(hào)線中的智能化系統(tǒng)的運(yùn)用，對公交企業(yè)的優(yōu)化作用體現(xiàn)在日常運(yùn)營調(diào)度、安全應(yīng)急響應(yīng)等方面，具有調(diào)度更智能化響應(yīng)更及時(shí)等特點(diǎn)。而智能化系統(tǒng)所取得的大數(shù)據(jù)為行業(yè)監(jiān)管平臺(tái)提供了基礎(chǔ)。在信息化智能化的浪潮中，智能化系統(tǒng)的運(yùn)用為企業(yè)和行業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)勁的動(dòng)力。

4.城市交通

快速公交（BRT）1號(hào)線中的先進(jìn)技術(shù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，給城市的整體建設(shè)以及人民生活方便帶來了長遠(yuǎn)的影響。通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及傳感控制技術(shù)的綜合應(yīng)用，更大范圍地實(shí)現(xiàn)了高效、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全方位的管理和運(yùn)輸，以快速公交（BRT）為代表的智能交通是當(dāng)代城市建設(shè)發(fā)展的必然趨勢。