公交運(yùn)營區(qū)域智能調(diào)度系統(tǒng)探索與思考

北京公共交通控股（集團(tuán)）有限公司第四客運(yùn)分公司 姜 傳

北方工業(yè)大學(xué) 趙雪芳

近年來，城市地面公交由于受交通擁堵等因素影響，運(yùn)行時間和候車時間較難掌控，客流呈現(xiàn)逐步下滑趨勢，為此，北京公交集團(tuán)著力探索區(qū)域集中調(diào)度模式，解決自身運(yùn)營生產(chǎn)短板，以降低成本和提高生產(chǎn)效率。本文在總結(jié)北京公交集團(tuán)第四客運(yùn)分公司實(shí)施區(qū)域集中調(diào)度的基礎(chǔ)上，通過調(diào)研國外城市公共交通運(yùn)營組織與調(diào)度系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)，探索了地面公交區(qū)域智能調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用。

1 國內(nèi)外公交調(diào)度管理的研究與實(shí)施

國外在20世紀(jì)50年代開始研究公交調(diào)度管理，日本橫濱、美國亞特蘭大和新加坡的城市公交系統(tǒng)均進(jìn)入了綜合管理時代，這個時代的特點(diǎn)是十分強(qiáng)調(diào)公交信息的采集、信息的處理和信息的輸出服務(wù)。其中公交信息采集的手段日益完善，各類傳感器、攝像設(shè)備、定位系統(tǒng)接收設(shè)備等得到廣泛應(yīng)用，信息處理的功能變得日益強(qiáng)大，高性能的計算機(jī)、大型數(shù)據(jù)庫技術(shù)、知識工程等得到了普遍使用，同時盡可能地利用各種媒體傳播公交服務(wù)信息，車站LED站牌、車內(nèi)的LCD顯示板、手機(jī)終端、Internet等都是傳播公交信息的載體。傳統(tǒng)公交調(diào)度管理存在的道路車輛狀況不清、靠經(jīng)驗(yàn)調(diào)度指揮、缺乏乘客信息服務(wù)等問題在新一代的公交智能調(diào)度系統(tǒng)中已得到了根本的改善。

到目前為止，國內(nèi)已有部分城市在應(yīng)用區(qū)域化調(diào)度模式，實(shí)施的方式基本是集中調(diào)度模式，還沒有真正規(guī)劃和實(shí)行區(qū)域智能調(diào)度模式。鄭州、杭州、上海三家地面公交企業(yè)正在運(yùn)行的集中調(diào)度模式中，鄭州公交開展的比較成熟。鄭州公交的運(yùn)營調(diào)度模式強(qiáng)化了二級調(diào)度的指揮權(quán)，弱化三級調(diào)度的管理，對分公司整體運(yùn)營措施的調(diào)整更加靈活，同時也對二級調(diào)度管理的業(yè)務(wù)水平提出了更高要求。北京公交集團(tuán)2019年實(shí)施了區(qū)域調(diào)度，現(xiàn)已初步實(shí)現(xiàn)了人員與車輛的集中，減員增效、資源利用初見成效，但在體制機(jī)制和信息化水平方面還不能滿足當(dāng)前的區(qū)域化運(yùn)營需求，還沒有健全對當(dāng)前模式順利實(shí)施的保障機(jī)制。對此，本文提出一種基于多系統(tǒng)融合的區(qū)域智能調(diào)度模式（圖1），為地面公交企業(yè)的下一步運(yùn)營系統(tǒng)發(fā)展提供探索思路。

圖1 區(qū)域集中調(diào)度模式圖

2 地面公交區(qū)域智能調(diào)度系統(tǒng)的探索

2.1 區(qū)域智能調(diào)度概述

區(qū)域智能調(diào)度系統(tǒng)是建立在現(xiàn)有區(qū)域集中調(diào)度模式基礎(chǔ)上，信息系統(tǒng)高度集成應(yīng)用，運(yùn)營指標(biāo)數(shù)字化分析、預(yù)警，體制機(jī)制更加完善的一種模式。系統(tǒng)旨在兼顧交通安全與效率的條件下，以區(qū)域?yàn)閱挝?，在多個有限的場站空間、運(yùn)營車數(shù)量與勞動力數(shù)量的基礎(chǔ)上，通過對交通供給與需求的分析，科學(xué)地配置線路時刻表，合理地分配車輛和勞動力，達(dá)到資源的最有效配置，以滿足區(qū)域內(nèi)斷面客流需求和運(yùn)營效率最高。

2.2 區(qū)域智能調(diào)度系統(tǒng)總體設(shè)計

結(jié)合國內(nèi)外建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，區(qū)域智能調(diào)度總體框架如圖2所示。

圖2 區(qū)域智能調(diào)度系統(tǒng)總體設(shè)計圖

（1）以運(yùn)營生產(chǎn)為中心，分別設(shè)計駕駛員智能出乘系統(tǒng)、車載系統(tǒng)、行車計劃輔助編制系統(tǒng)以及實(shí)時調(diào)度優(yōu)化功能。

（2）駕駛員智能出乘系統(tǒng)通過對目前駕駛員各業(yè)務(wù)流程梳理及現(xiàn)有信息化設(shè)備統(tǒng)籌利用，以滿足運(yùn)營生產(chǎn)過程中的查看排班、酒測、簽到、鑰匙領(lǐng)取、日見面叮囑、車輛例檢、班前宣誓、運(yùn)營信息、簽退等全業(yè)務(wù)流程一體化，通過建立酒測考勤叮囑一體化設(shè)備，蜂窩式智能鑰匙柜以及各設(shè)備與智能調(diào)度系統(tǒng)組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)駕駛員一日智能出乘。

（3）車載系統(tǒng)包括車載客流統(tǒng)計、體感檢測（滿載率識別）、運(yùn)營信息提醒、實(shí)時對講四部分，調(diào)度員可以通過車載客流和體感檢測實(shí)施監(jiān)控線路滿載情況，通過運(yùn)營信息提醒功能對駕駛員準(zhǔn)點(diǎn)行車、末站發(fā)車點(diǎn)等信息進(jìn)行提醒，通過實(shí)時對講功能與調(diào)度員溝通，進(jìn)行突發(fā)應(yīng)急的處置。

（4）行車計劃輔助編制系統(tǒng)可以通過車載實(shí)時客流、滿載、車速等信息進(jìn)行實(shí)時單程點(diǎn)的調(diào)整、行車計劃的輔助編制，實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時客流監(jiān)控 調(diào)整。

（5）實(shí)時調(diào)度優(yōu)化功能（軟件系統(tǒng)）是指對駕駛員準(zhǔn)點(diǎn)發(fā)出率、中途準(zhǔn)點(diǎn)率、到達(dá)準(zhǔn)點(diǎn)率、車次兌現(xiàn)率的調(diào)度實(shí)時優(yōu)化功能。借助高德等精準(zhǔn)的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)行車計劃與實(shí)際行車時間相吻合，提高準(zhǔn)點(diǎn)率，減少調(diào)度員對調(diào)度系統(tǒng)的干預(yù)次數(shù)，逐步走向區(qū)域內(nèi)線路無人發(fā)車、遠(yuǎn)程監(jiān)控的運(yùn)營模式。

2.3 系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 區(qū)域智能調(diào)度系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計圖

（1）智能調(diào)度系統(tǒng)作為本系統(tǒng)的中心，具有與車載終端、進(jìn)出場站識別系統(tǒng)、智能鑰匙系統(tǒng)、班前教育系統(tǒng)、酒測考勤系統(tǒng)通過4G/5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線通信和數(shù)據(jù)傳輸與處理功能。調(diào)度系統(tǒng)通過信號傳輸模塊與車載定位系統(tǒng)進(jìn)行位置信息傳輸，并能通過車載語音設(shè)備對駕駛員發(fā)出行車指令。

（2）酒測考勤系統(tǒng)將駕駛員的IC卡信息、酒測信息通過無線通信傳輸給智能鑰匙系統(tǒng)和智能調(diào)度系統(tǒng)。

（3）班前教育系統(tǒng)包括簽注模塊、車輛信息采集及通訊模塊，簽注及預(yù)案模塊具有人像記錄、閱讀記錄功能，車輛信息采集用于記錄駕駛員對車輛的例檢位置自動記錄，通過有線網(wǎng)絡(luò)將駕駛員的每日驗(yàn)車信息、閱讀記錄等傳輸給智能調(diào)度系統(tǒng)。

（4）車載終端將北斗定位系統(tǒng)的實(shí)時位置信息、駕駛員的ID信息通過通訊系統(tǒng)無線傳輸至智能調(diào)度系統(tǒng)。

（5）進(jìn)出場站識別系統(tǒng)將車輛的每日進(jìn)出場站實(shí)時信息傳輸給智能調(diào)度系統(tǒng)，用于判斷車輛是否完成運(yùn)營工作。

（6）系統(tǒng)具體工作流程

駕駛員每日通過自助考勤系統(tǒng)進(jìn)行刷卡登錄，通過酒測后，系統(tǒng)發(fā)送指令給智能鑰匙柜，智能鑰匙柜根據(jù)指令確定需要開啟的鑰匙門號，駕駛員取下當(dāng)日駕駛車輛對應(yīng)的鑰匙，完成車輛例檢工作后進(jìn)入班前智能教育系統(tǒng)，對各專業(yè)的每日教育、重點(diǎn)提示等信息進(jìn)行閱讀并簽注，同時，考勤系統(tǒng)、班前教育系統(tǒng)、智能鑰匙系統(tǒng)將駕駛員的整個操作信息發(fā)送給智能調(diào)度系統(tǒng)，智能調(diào)度系統(tǒng)分析駕駛員是否完成出乘流程，確認(rèn)完成后，駕駛員即可進(jìn)入公交車輛，將自己的員工卡信息錄入考勤模塊，開始進(jìn)行每日的運(yùn)營工作，進(jìn)出場站識別系統(tǒng)將車輛的出站信息、進(jìn)站信息實(shí)時傳輸給智能調(diào)度系統(tǒng)，系統(tǒng)通過錄入的行車計劃判斷駕駛員的運(yùn)營趟次是否完成，如完成即可下班，如未完成則根據(jù)自動排班系統(tǒng)生成的班次信息繼續(xù)進(jìn)行下一趟次的運(yùn)營工作。

區(qū)域智能調(diào)度模式是在智能交通技術(shù)綜合應(yīng)用于整個公共交通業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)外公共交通系統(tǒng)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)管理思想，對傳統(tǒng)公共交通行業(yè)在管理體制、業(yè)務(wù)流程和技術(shù)應(yīng)用上的創(chuàng)新，該系統(tǒng)的成功將對北京公共交通系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展具有理論和現(xiàn)實(shí)意義，并可為城市地面公交企業(yè)相關(guān)管理提供借鑒。