淺談城市智能公交系統(tǒng)與電子站牌的應(yīng)用

摘 要：隨著我國人口增長和城市化的日益發(fā)展，在大型城市中經(jīng)常出現(xiàn)交通擁堵的問題，而智能公共交通系統(tǒng)的作用就體現(xiàn)出來，當前我國在很多城市都建設(shè)了智能公交系統(tǒng)并實施了“公交優(yōu)先”的戰(zhàn)略措施，但除了一些大型城市外，中小型城市的智能公交設(shè)備不夠理想，或是沒有大規(guī)模推廣，尤其是電子站牌沒有得到充分的應(yīng)用，而電子站牌作為智能公交系統(tǒng)的輸出部分，對緩解交通擁堵有重要的作用。

關(guān)鍵詞：城市公共交通系統(tǒng);電子站牌;智能化

一、智能公交系統(tǒng)的概念

1. 智能公交系統(tǒng)簡介

智能公交系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的一個體現(xiàn)，它應(yīng)用了全球定位技術(shù)、無線通信技術(shù)、地理信息技術(shù)等技術(shù)，實現(xiàn)了對公交車的實時調(diào)度監(jiān)控運營。有效地降低公交運營成本，并且使公交服務(wù)得到了大量的提升，極大便利了人們的生活。

智能公交系統(tǒng)基于各種技術(shù)的綜合運用，實現(xiàn)公交車輛運營調(diào)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(wù)，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(luò)，加強對運營車輛的指揮調(diào)度，推動智能交通與低碳城市的建設(shè)。

智能公交系統(tǒng)通過對域內(nèi)公交車進行統(tǒng)一組織和調(diào)度，提供公交車輛的定位、線路跟蹤、到站預(yù)測、電子站牌信息發(fā)布、油耗管理等功能，以及公交線路的調(diào)配和服務(wù)能力，實現(xiàn)區(qū)域人員集中管理、車輛集中停放、計劃統(tǒng)一編制、調(diào)度統(tǒng)一指揮，人力、運力資源在更大的范圍內(nèi)的動態(tài)優(yōu)化和配置，降低公交運營成本，提高調(diào)度應(yīng)變能力和乘客服務(wù)水平。

2.電子站牌工作原理

城市智能公交系統(tǒng)主要分為傳輸、處理和輸出部分，主要由公交車、調(diào)度中心和電子站牌承擔其中部分。一般城市公交系統(tǒng)中，公交車通過車載設(shè)備產(chǎn)生位置、速度、交通或到站等信息，再通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)秸{(diào)度中心，調(diào)度中心將信息進行各種處理后將結(jié)果同樣通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)诫娮诱九苹蚍答伒焦卉?，電子站牌輸出公交車的位置或到站信息。電子站牌的主要功能即是接收和顯示信息，其硬件部分主要包括單片機、LED顯示單元和無線傳輸單元，一般通過LED顯示器動態(tài)顯示車輛的到站時間或同時顯示當前時間，行車路線，行車時間和城市公交地圖等信息則采用張貼的方法靜態(tài)顯示。而在經(jīng)費充足或有需要設(shè)計智能化電子站牌的情況下，為了提高智能公交系統(tǒng)的效率，電子站牌除了能與調(diào)度中心單向收發(fā)信息之外，相互之間同樣具有傳送信息的功能，當收到到站信息后能將信息即時發(fā)送到下一個電子站牌，調(diào)度中心能同時和公交車及所有電子站牌收發(fā)信息。設(shè)計智能化電子站牌的前提下，電子站牌之間除了能根據(jù)公交車位置信息自動進行信息顯示和傳輸之外，自身也具有多方面便民功能，而調(diào)度中心起到監(jiān)控管理的作用，不僅需要維護和管理的人力成本降低，而且為人們的公交出行提供了便利。因此，電子站牌的智能化可稱為智能公交系統(tǒng)的重要一環(huán)。

3.電子站牌的設(shè)計

電子站牌作為收發(fā)和顯示信息的載體，能在公交車、調(diào)度中心和乘客之間傳輸信息，硬件主要包括單片機、LED顯示單元和無線傳輸單元，成本主要在于無線傳輸模塊。

在中小城市，考慮到效率和成本、維護的問題，電子站牌不能經(jīng)常進行維護，需要較高的可靠性。LED部分本身較為節(jié)能省電，采用較小面積安裝在站牌上方的醒目位置，防止不良天氣可能造成的損壞，同時其他面積除公交線路地圖之外仍然和傳統(tǒng)公交站牌一樣作為廣告牌，租用給廣告商以節(jié)省部分的費用。無線傳輸模塊的費用相對較高，也成為中小城市智能公交系統(tǒng)普及的主要問題。為減少無線傳輸?shù)耐ㄐ刨M用，在通信技術(shù)上可采用相對費用較低的GPRS技術(shù)，同時，電子站牌由于使用頻繁，為減少信息傳輸頻率，只收發(fā)和顯示公交車的定位信息，同時站牌之間相互傳輸信息，保持一定的智能化和可靠性，成本也較低。雖然公交車與調(diào)度中心之間的通信費用較高，但考慮到長期的可維護性和安全性，該部分是必要的，具有較高的應(yīng)用價值。

對于大型城市和智能公交系統(tǒng)需求高的地區(qū)地段，電子站牌的智能化需求較高，功能可擴展到收發(fā)和顯示車輛當前位置、路線和預(yù)計到站時間，公交線路地圖采用動態(tài)顯示，方便乘客實時掌握車輛運營情況和規(guī)劃時間。整體硬件結(jié)構(gòu)不變，使用LED顯示屏并加觸摸屏，通信技術(shù)使用TD-LTE和WIFI以便最大限度發(fā)送信息，改善整體通信質(zhì)量和可靠性。電子站牌全部接入網(wǎng)絡(luò)與調(diào)度中心進行收發(fā)信息，由于是動態(tài)顯示，因此不需要接受到站信息，公交車由車輛定位系統(tǒng)和車載監(jiān)視器將信息通過無線傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)秸{(diào)度中心，所有的公交車位置信息經(jīng)過綜合處理后發(fā)送到對應(yīng)的電子站牌，站牌在LED顯示屏上顯示當前線路車輛的位置，預(yù)計到站時間以及當前站和當前時間，在空閑時間自動播放天氣預(yù)報等便民信息，在公交車到站時則自動報站，播放報站語音。乘客通過觸摸屏可以查詢當前具體線路、到達時間、出行所需時間、換乘方案等信息，同時由于電子站牌接入網(wǎng)絡(luò)，可以通過網(wǎng)絡(luò)支付充值公交卡，解決了現(xiàn)金支付的問題，大幅提高了公共交通的效率并方便了人民群眾的出行。同時為了提高安全性和可維護性，在每個電子站牌上安裝監(jiān)視器，將實時信息傳輸?shù)秸{(diào)度中心和交管部門，調(diào)度中心在特殊情況下能進行實時推送，實現(xiàn)車流人流和各類治安問題的監(jiān)控管理，對應(yīng)設(shè)置一鍵報警功能，當發(fā)生交通安全事故或其他突發(fā)事件時，乘客可以一鍵報警，發(fā)送信息到調(diào)度中心，調(diào)度中心再調(diào)出對應(yīng)電子站牌監(jiān)控視頻將信息發(fā)送到相關(guān)部門處理。閑置時則可以推送各類廣告，收回一部分的廣告收入。

最后由于電子站牌長期工作在室外環(huán)境，為防止自然環(huán)境或人為的損壞，外殼采用防水、防曬、防塵的鍍鋅鋼板，使用6mm鋼化玻璃和太陽能充電系統(tǒng)，內(nèi)部設(shè)智能溫控系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)內(nèi)部溫度，自動散熱除濕以適應(yīng)高低溫環(huán)境，延長使用壽命，減少必要的維護成本費用。該電子站牌前期投入較高，但方便了人民出行，對改變普通人出行方式有著推動作用，同時穩(wěn)定性高，運行效率高，對實現(xiàn)城市公交系統(tǒng)智能化有較高收益。

結(jié) 論

電子站牌的功能和系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)是城市的公共交通情況和所投入預(yù)算綜合考慮。中小城市的電子站牌結(jié)構(gòu)簡單，具有提供到站時間和地圖線路信息的功能，成本較低，適合普遍推廣，大型城市公交系統(tǒng)較為復(fù)雜，電子站牌能顯示公交信息和其他便民信息且具有報時、報站、充值、實時監(jiān)控、一鍵報警的功能，適合城市智能公共交通系統(tǒng)投入充足時或在重要交通地段使用。電子站牌作為城市智能公交系統(tǒng)重要部分，以上兩種站牌都能較大地緩解交通壓力并推進城市智能公交系統(tǒng)的建設(shè)。

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作者簡介：況飛（1998），男，漢族，重慶，本科， 就職單位：重慶大學(xué)，? 發(fā)表單位：重慶大學(xué)，郵編：400000，職稱：學(xué)生，? 主要研究方向：自動化控制工程方向