交通樞紐乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

羅金美

（廣西城市職業(yè)大學(xué)，廣西 扶綏 532100）

交通樞紐的建設(shè)要跟上時(shí)代的進(jìn)步，適應(yīng)城市的發(fā)展才能發(fā)揮出最大的作用，帶給乘客便捷、舒適、高效、智能的出行體驗(yàn)。乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)在交通樞紐中扮演者重要角色，其是否完善關(guān)系到綜合客運(yùn)樞紐能否發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)。目前，我國對(duì)乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)的研究較少，該系統(tǒng)在信息化、智能化、人性化方面仍有很大的提升空間，需進(jìn)一步改善以適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的客流量。交通樞紐乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)主要是運(yùn)用智能信息技術(shù)來實(shí)現(xiàn)交通樞紐空間內(nèi)的信息引導(dǎo)，在保證人流不沖突的情況下指引最優(yōu)路徑，提供信息引導(dǎo)，起到優(yōu)化客流、均衡客流的作用。合理的、科學(xué)的乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)能夠提升交通樞紐客流的集散效率，優(yōu)化交通樞紐的服務(wù)質(zhì)量，發(fā)揮交通樞紐的最大效用，帶動(dòng)整個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1 交通樞紐乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)基本概念

1.1 交通樞紐

交通樞紐是國家或區(qū)域交通運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分，是不同運(yùn)輸方式的交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸線路的交匯點(diǎn)，是由若干種運(yùn)輸方式所連接的固定設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備組成的整體。

1.2 導(dǎo)向信息系統(tǒng)

通過特定的符號(hào)、導(dǎo)向、標(biāo)識(shí)牌等元素形成清晰且連貫的交通指引體系和解釋說明，輔助乘客在空間環(huán)境中進(jìn)行一系列的移動(dòng)行為，幫助使用者通過指引方向的標(biāo)識(shí)牌到達(dá)指定目的地[1]。

1.3 乘客流線

在綜合交通樞紐中，活動(dòng)過程中形成的流動(dòng)過程和流動(dòng)路線稱為流線。乘客在進(jìn)站出站過程中形成的具有規(guī)律的流動(dòng)路線稱為乘客流線；乘客流線一般包括進(jìn)站、出站、換乘等3 個(gè)方面。

1） 進(jìn)站乘客流線。進(jìn)站過程乘客對(duì)導(dǎo)向信息的需求有售票廳指引、候車廳指引、行包房指引、檢票口指引以及購票信息的獲取，如車次、發(fā)車時(shí)刻、余票信息、進(jìn)站通道指引等。

2） 出站流線。出站乘客一般在站臺(tái)上就需要獲取出站的方向、到達(dá)目的地的換乘方式以及交通工具的選擇，以便在復(fù)雜的綜合交通樞紐中選擇最佳路線。

3） 換乘流線。換乘流線是指部分乘客到達(dá)樞紐是為了換乘其他交通工具，他們不需購票和行李托運(yùn)，這些乘客最需要的信息是距離下一個(gè)乘車點(diǎn)的距離、車輛到達(dá)時(shí)間及擁擠程度等。

2 交通樞紐乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)思路

2.1 乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)需求分析

1） 樞紐內(nèi)導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)現(xiàn)存問題。一是導(dǎo)向標(biāo)識(shí)分類明晰，信息發(fā)布方式單一，導(dǎo)向信息來源不明確。二是導(dǎo)向信息基本為靜態(tài)，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)且指向不明確。三是人工咨詢服務(wù)臺(tái)位置設(shè)置不合理，數(shù)量過少，途中沒有流動(dòng)咨詢點(diǎn)。四是未達(dá)到智能化、人性化、區(qū)域化服務(wù)水平，系統(tǒng)較單一。五是僅有的靜態(tài)標(biāo)識(shí)存在信息不全面、不連續(xù)的問題。六是缺少統(tǒng)一的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)。

2） 乘客導(dǎo)向信息需求。本文以南寧東站作為調(diào)查對(duì)象，通過問卷調(diào)查方式，對(duì)乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行需求分析。南寧東站是現(xiàn)代化的鐵路客運(yùn)特等站，屬于特大型城市綜合交通樞紐。問卷調(diào)查結(jié)果顯示，在樞紐內(nèi)進(jìn)行不同交通工具換乘時(shí)，能在10 min 內(nèi)到達(dá)換乘點(diǎn)的乘客占35%， 在10～15 min 內(nèi)到達(dá)換乘點(diǎn)的乘客占33.5%，其余的都在20 min 以上，比例偏高。在樞紐內(nèi)75%以上的乘客會(huì)依靠導(dǎo)向標(biāo)識(shí)的指引進(jìn)出站，導(dǎo)向標(biāo)識(shí)在綜合交通樞紐內(nèi)占據(jù)非常重要的作用。

2.2 乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)

1） 乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)的機(jī)理。乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集模塊采集樞紐內(nèi)的各種信息，利用換乘交通工具數(shù)據(jù)庫來計(jì)算當(dāng)乘客有某種換乘需求時(shí)應(yīng)選擇的最優(yōu)路徑，以達(dá)到便捷、高效換乘的目的。同時(shí)將通過數(shù)據(jù)采集模塊收集到的信息展示在可變情報(bào)板上，或傳輸給相應(yīng)的信息發(fā)布模塊，供乘客通過手機(jī)等相關(guān)設(shè)備進(jìn)行查詢。

2） 乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)的組成。乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)包括信息采集模塊、信息傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、信息發(fā)布模塊，框架見圖1。

圖1 乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)組成框架

信息采集模塊通過監(jiān)控系統(tǒng)觀測(cè)到的固定區(qū)域內(nèi)的實(shí)時(shí)人流量來進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并設(shè)置有乘客信息反饋專屬設(shè)備。信息傳輸模塊通過互聯(lián)網(wǎng)、無線通信設(shè)備（4G 網(wǎng)絡(luò)、WiFi） 進(jìn)行傳輸，通過串口、以太網(wǎng)、CAN 等外圍接口實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備的信息交互。數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分類，通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、通信服務(wù)系統(tǒng)、翻譯程序系統(tǒng)對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析處理。信息發(fā)布模塊將經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊處理過的、已轉(zhuǎn)化為有用信息的數(shù)據(jù)發(fā)布給乘客。

3） 乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)的基本功能及特點(diǎn)?？蓪?duì)樞紐內(nèi)換乘交通工具的位置信息進(jìn)行查詢，包括換乘工具的出發(fā)時(shí)間、到達(dá)時(shí)間以及換乘地點(diǎn)的擁擠程度?？赏ㄟ^相關(guān)設(shè)備查詢交通樞紐的整體布局，乘客通過樞紐的三維圖和衛(wèi)星定位系統(tǒng)可以直觀地查看信息?？赏ㄟ^周邊路網(wǎng)設(shè)備及樞紐內(nèi)部模塊的信息交流功能進(jìn)行信息的交流與整合。數(shù)據(jù)中心對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理后輸出有效引導(dǎo)信息，方便乘客選擇最佳路徑?？勺兦閳?bào)板、廣播及視頻能提供及時(shí)、有效、準(zhǔn)確的信息。布局合理、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的靜態(tài)導(dǎo)向標(biāo)識(shí)能確保信息指引的連續(xù)性。

3 乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)

3.1 指標(biāo)體系的制定原則

指標(biāo)體系的制定原則：科學(xué)性原則、系統(tǒng)性原則、可比性原則、可操作性原則、簡(jiǎn)易性原則、綜合性原則。

3.2 評(píng)價(jià)方法

1） 層次分析法：通過定性與定量相結(jié)合的方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)的方法；將復(fù)雜的問題量化后進(jìn)行綜合分析，適用于難以用定量方法分析的問題。

2） 模糊綜合評(píng)判法：將定性轉(zhuǎn)化為定量的方法；用模糊數(shù)學(xué)對(duì)對(duì)象做出來的總體層面上的評(píng)價(jià)經(jīng)過定量后，分析評(píng)價(jià)出最終的可行度[2]。

3.3 方案評(píng)價(jià)

用層次分析法對(duì)乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，步驟如下。

1） 構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型，見圖2。

圖2 乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)模型

2） 確定評(píng)價(jià)基準(zhǔn)或判斷標(biāo)度，見第65 頁表1。

表1 評(píng)價(jià)基準(zhǔn)或判斷標(biāo)度

3） 構(gòu)造判斷矩陣。從乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)要素開始，依次以最上層要素為依據(jù)，根據(jù)德爾菲法建立準(zhǔn)則層要素的判斷矩陣。以第一層乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)為依據(jù)，對(duì)準(zhǔn)則層要素建立判斷矩陣，見表2～5。

表2 以目標(biāo)層為依據(jù)對(duì)準(zhǔn)則層要素建立判斷矩陣

表3 準(zhǔn)則層C1 及相應(yīng)指標(biāo)層建立判斷矩陣

表4 準(zhǔn)則層C2 及相應(yīng)指標(biāo)層建立判斷矩陣

表5 準(zhǔn)則層C3 及相應(yīng)指標(biāo)層建立判斷矩陣

4） 根據(jù)判斷矩陣計(jì)算出相應(yīng)層次各要素的優(yōu)先級(jí)向量。

首先，計(jì)算以乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)為依據(jù)對(duì)準(zhǔn)則層3 個(gè)要素建立判斷矩陣的優(yōu)先級(jí)向量，判斷矩陣為3×3 矩陣，計(jì)算矩陣各行元素乘積的3 次根。通過計(jì)算可知，乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)的誘導(dǎo)高效性、布局合理性、經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)先級(jí)為0.5278，0.3325，0.1396。

其次，計(jì)算以誘導(dǎo)高效性C1為依據(jù)對(duì)相應(yīng)指標(biāo)層要素建立判斷矩陣的優(yōu)先級(jí)向量，通過計(jì)算可知，以誘導(dǎo)高效性為準(zhǔn)則的相關(guān)指標(biāo)的優(yōu)先級(jí)依次為0.7089，0.1786，0.1125。

第三，計(jì)算以準(zhǔn)則層布局合理性C2為依據(jù)對(duì)相應(yīng)指標(biāo)層要素建立判斷矩陣的優(yōu)先級(jí)向量，通過計(jì)算可知，布局合理性的相應(yīng)指標(biāo)優(yōu)先級(jí)分別為0.5591，0.3522，0.0887。

第四，計(jì)算以準(zhǔn)則層經(jīng)濟(jì)性C3為依據(jù)對(duì)相應(yīng)指標(biāo)層要素建立判斷矩陣的優(yōu)先級(jí)向量，通過計(jì)算可知，經(jīng)濟(jì)性的相應(yīng)指標(biāo)優(yōu)先級(jí)分別為0.6370，0.2583，0.1047。

第五，矩陣一次性檢驗(yàn)。當(dāng)判斷矩陣不能保持一致時(shí)，相應(yīng)的判斷矩陣的特征根也會(huì)發(fā)生變化，可用判斷矩陣特征根的變化來檢查判斷矩陣的一致性程度，計(jì)算公式為

式中：λmax為最大特征根；n 為維數(shù)。

當(dāng)λmax=n，CI=0 時(shí)，為完全一致；CI 的值越大，判斷矩陣的完全一致性越差，一般，只要CI＜0.1，就認(rèn)為判斷矩陣的一致性可以接受，否則要重新進(jìn)行兩兩比較。

當(dāng)判斷矩陣的維數(shù)n 越大時(shí)，判斷的一致性就越差，故引入判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI值，CR=CI/RI，即用更為合理的平均隨機(jī)指標(biāo)CR進(jìn)行判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)。對(duì)于1～9 階判斷矩陣，其RI 值見表6。

表6 1～9 階判斷矩陣的RI 值

對(duì)準(zhǔn)則層建立的判斷矩陣的最大特征根及一致性檢驗(yàn)，由MW= [1.61181.01540.4264] 得，最大特征值λmax=3.0536；CI=（3.0536-3）/（3-1）=0.0268；CR=0.0020/0.58=0.0462＜0.1。由結(jié)果可知準(zhǔn)則層建立的判斷矩陣一致性良好，可以接受。

對(duì)準(zhǔn)則層C1與其指標(biāo)層建立的判斷矩陣的最大特征根及一致性檢驗(yàn)，由MW= [2.16460.54540.3436]得，最大特征值λmax=3.0536；CI=（3.0536-3）/（3-1）=0.0268；CR=0.0020/0.58=0.0462＜0.1。

對(duì)準(zhǔn)則層C2與其指標(biāo)層建立的判斷矩陣的最大特征根及一致性檢驗(yàn)，由MW= [1.70721.07550.2710] 得，最大特征值λmax=3.0536；CI=（3.0536-3）/（3-1）=0.0268；CR=0.00268/0.58=0.0462＜0.1。

對(duì)準(zhǔn)則層C3與其指標(biāo)層建立的判斷矩陣的最大特征根及一致性檢驗(yàn)，由MW= [1.93550.78480.3182]得，最大特征值λmax=3.0385；CI=（3.0385-3）/（3-1）=0.0193；CR=0.0193/0.58=0.0332＜0.1。

由計(jì)算結(jié)果可知準(zhǔn)則層與相應(yīng)指標(biāo)層建立的判斷矩陣一致性都良好，可以接受。

經(jīng)過一致性檢驗(yàn)相關(guān)計(jì)算可得到指標(biāo)的權(quán)重，見表7。

表7 乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)指標(biāo)的權(quán)重表

3.4 模糊綜合評(píng)價(jià)模型

1） 確定系統(tǒng)評(píng)審要素集合為：U= {U1，U2，U3}，其中，U1為誘導(dǎo)高效性、U2為布局合理性、U3為經(jīng)濟(jì)性。

2） 確定評(píng)審指標(biāo)的權(quán)重向量：A=（A1，A2，A3）=（0.53，0.33，0.14）；由層次分析法來確定指標(biāo)的權(quán)重。

3） 確定評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：E=（E1，E2，E3，E4，E5）=（0.9，0.7，0.5，0.3，0.1），其中E1為優(yōu)秀、E2為良好、E3為好、E4為一般、E5為差，評(píng)價(jià)等級(jí)分為5 級(jí)，處于良好以上即為可行的系統(tǒng)方案。

4） 計(jì)算各評(píng)價(jià)項(xiàng)目的模糊綜合評(píng)判矩陣。根據(jù)評(píng)價(jià)項(xiàng)目及權(quán)重、評(píng)價(jià)等級(jí)，利用專家會(huì)議法，邀請(qǐng)9 位專家進(jìn)行評(píng)議，評(píng)議結(jié)果見表8。

表8 專家對(duì)系統(tǒng)的評(píng)議結(jié)果

得到矩陣

進(jìn)行矩陣歸一化后得到的模糊綜合評(píng)判矩陣

5） 對(duì)模糊綜合評(píng)判矩陣進(jìn)行加權(quán)的評(píng)價(jià)結(jié)果。由Si=AR 得，

6） 計(jì)算系統(tǒng)方案的可行度，計(jì)算公式為

由計(jì)算結(jié)果可知可行度為0.74，系統(tǒng)方案屬于良好標(biāo)準(zhǔn)。

4 乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)框架可行性分析

總成本的收益-成本分析，由以下公式計(jì)算

式中：B/C 為乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)收益與成本之比，即單位成本所獲得的收益；Bt為乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)第t年的凈收入及第t年社會(huì)收益人與社會(huì)受損者支出的差額值；Ct為系統(tǒng)第t年的凈經(jīng)營成本，即系統(tǒng)第t年興辦者的經(jīng)營支出費(fèi)用與經(jīng)營收入的差額值；K0為乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)的初始投資費(fèi)用；i 為乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)的最低期望收益率；n 為乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)預(yù)計(jì)的使用壽命；t 為年次，t=1，2，…，n；B-C 為乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)收益與成本之差，即系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)收益的絕對(duì)值。

對(duì)于乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)，只要B/C＞1 或者（B-C）＞0，即可認(rèn)為乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)在綜合交通樞紐內(nèi)的使用是可行的。

5 南寧東站乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

5.1 南寧東站概況

南寧東站主要由柳南車場(chǎng)、南欽車場(chǎng)、南廣車場(chǎng)三大車場(chǎng)組成，規(guī)模龐大，進(jìn)站房建設(shè)規(guī)模為24.2萬m2。主站房共4 層，包括地上3 層、地下1 層，地下1 層為旅客出站層，連通了南廣場(chǎng)與北廣場(chǎng)；地面1 層設(shè)有售票廳及安檢進(jìn)站區(qū)，旅客進(jìn)站后將前往地面2 層高架層候車；地面3 層為商業(yè)夾層?？傮w構(gòu)造較為復(fù)雜，社會(huì)車輛、出租車下客區(qū)通過高架橋下客，采取東進(jìn)東出、西進(jìn)西出的模式，整個(gè)車站為“南主北輔”形式，南廣場(chǎng)與北廣場(chǎng)占地面積較大，構(gòu)成較為復(fù)雜。

5.2 乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

1） 信息采集模塊。在關(guān)鍵區(qū)域設(shè)有監(jiān)控進(jìn)行信息采集，并利用周邊的公交車系統(tǒng)與鳳嶺綜合客運(yùn)樞紐的票務(wù)系統(tǒng)、站內(nèi)售票系統(tǒng)、IC 卡感應(yīng)采集信息。

2） 信息傳輸模塊。信息傳輸模塊利用局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和無線通信設(shè)備進(jìn)行傳輸，并與其他內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)端口連接。

3） 數(shù)據(jù)處理模塊。在南寧東站引進(jìn)智能設(shè)備，研發(fā)相應(yīng)軟件，對(duì)收集到的信息進(jìn)行分析處理。

4） 信息發(fā)布模塊。首先，導(dǎo)向標(biāo)識(shí)位置的設(shè)置要考慮視覺效果及乘客視覺高度，要安置在醒目、易被乘客看到的地方；可采用懸掛、立體指引、墻上標(biāo)識(shí)等方式。其次，導(dǎo)向信息要易于識(shí)別，采用國家統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)文字、圖形，信息主次分明，內(nèi)容全面、完整。再次，表現(xiàn)形式要多樣，靜態(tài)標(biāo)識(shí)可采用路牌路標(biāo)的形式，動(dòng)態(tài)標(biāo)識(shí)可使用可變情報(bào)板、LED 顯示屏等形式。可在出入站人流密集的地方設(shè)置導(dǎo)航設(shè)備。

6 結(jié)束語

綜合交通樞紐聯(lián)系著多種交通工具，對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有關(guān)鍵性作用。綜合交通樞紐內(nèi)部良好的乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)可為乘客提供良好的服務(wù)，提高綜合交通樞紐的運(yùn)行效率。目前，乘客導(dǎo)向信息服務(wù)系統(tǒng)不完善是綜合交通樞紐普遍存在的問題，對(duì)其進(jìn)行研究對(duì)提升交通樞紐客流集散效率，優(yōu)化交通樞紐服務(wù)質(zhì)量，提升交通樞紐效用有重要作用。