基于GIS 的公交站臺管理駕駛艙設(shè)計

何 偉，吳春波，錢寶鎮(zhèn)，劉媛媛

（濟(jì)南公共交通集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250013）

引言

城市公交站臺作為展示城市形象的服務(wù)窗口和彰顯城市品位的名片，在現(xiàn)代文明城市建設(shè)中具有舉足輕重的作用。近年來，濟(jì)南市公共交通事業(yè)快速發(fā)展，公交站臺設(shè)施不斷更新升級，為市民提供了良好的候車環(huán)境。但隨著城市規(guī)模擴(kuò)大，站臺點(diǎn)位和站臺設(shè)施增多，傳統(tǒng)的管理手段已難以滿足實(shí)際工作需要，亟需采用信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新技術(shù)手段輔助提升管理效率，構(gòu)建一個全面、準(zhǔn)確的公交站臺服務(wù)設(shè)施在線協(xié)同管控平臺，從而提高整個公共交通的服務(wù)水平和吸引力。

基于GIS 技術(shù)構(gòu)建公交站臺設(shè)施管理數(shù)據(jù)駕駛艙，實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)分布、設(shè)施管理的在線化和可視化。利用新技術(shù)為站臺設(shè)施管理提供幫助，讓廣大人民群眾能擁有一個便捷、智能的公共交通環(huán)境和舒適的出行體驗，成為發(fā)展智慧城市和智慧交通建設(shè)的重要一環(huán)。

1 現(xiàn)狀分析

公交站臺設(shè)施主要包括公交站點(diǎn)設(shè)置的站臺、（電子）站牌、候車亭、座椅、垃圾箱等為公交線路運(yùn)營提供服務(wù)的設(shè)施。隨著城市發(fā)展進(jìn)程加快，公交站臺設(shè)施管理面臨的困難不斷增加，如何破解問題并提升管理水平，成為管理者的重點(diǎn)任務(wù)。目前城市公交站臺設(shè)施存在問題：（1）缺少統(tǒng)一的管理平臺。站臺管理和運(yùn)維涉及多個部門和單位，結(jié)合自身管理需要，各自有相對獨(dú)立的業(yè)務(wù)管理模式和管理工具，缺少能支撐多部門信息共享的統(tǒng)一管理平臺。（2）數(shù)據(jù)煙囪日益增多。站臺設(shè)施日益豐富和完善，候車亭、電子站牌、垃圾箱等設(shè)施歸屬不同單位采集和管理，各自形成獨(dú)立的管理閉環(huán)，同時也逐步形成了信息孤島和數(shù)據(jù)煙囪。（3）數(shù)據(jù)多源標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。由于公交站臺承建單位或管理部門不同，基礎(chǔ)信息來源標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，更新方式和更新頻率不一致，采用電子臺賬等傳統(tǒng)管理手段，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際不完全一致的問題。

2 系統(tǒng)方案設(shè)計

基于GIS 技術(shù)構(gòu)建公交站臺設(shè)施數(shù)據(jù)管理駕駛艙，依托濟(jì)南公交數(shù)據(jù)大腦的云計算平臺資源，打破數(shù)據(jù)煙囪，建立公交站臺設(shè)施的專題數(shù)據(jù)庫，全面支持公交站臺設(shè)施數(shù)據(jù)匯聚和可視化管理。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)以服務(wù)設(shè)施管理和分布區(qū)域規(guī)劃為核心的專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，為智慧公交建設(shè)奠定基礎(chǔ)，最終實(shí)現(xiàn)站臺設(shè)施供給，滿足市民出行需求，提供安全、便捷、舒適的候車服務(wù)，切實(shí)提高公共交通吸引力。

2.1 系統(tǒng)建設(shè)原則

（1）全局性原則。梳理企業(yè)管理范圍內(nèi)全部站臺點(diǎn)位，整合站臺全部服務(wù)設(shè)施信息，匯集多源多維數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)全貌逐漸清晰，向上支撐集團(tuán)戰(zhàn)略決策，向下服務(wù)運(yùn)維和管理。（2）先進(jìn)性原則。應(yīng)用平臺和數(shù)據(jù)存儲部署在云平臺之上，采用先進(jìn)的系統(tǒng)架構(gòu)和規(guī)范的研發(fā)流程，采用開放性和模塊化的設(shè)計思路，低耦合高內(nèi)聚，便于系統(tǒng)對接和數(shù)據(jù)遷移。（3）標(biāo)準(zhǔn)化原則。規(guī)范統(tǒng)一站臺設(shè)施的名稱定義和數(shù)據(jù)格式，確保不同運(yùn)維主體采集數(shù)據(jù)符合同一標(biāo)準(zhǔn)，保障平臺或部門之間的數(shù)據(jù)共享，確保管理決策的數(shù)據(jù)依據(jù)協(xié)調(diào)一致。（4）可擴(kuò)展性原則。系統(tǒng)預(yù)留站臺設(shè)施類型增加的字段和空間，預(yù)留站臺點(diǎn)位數(shù)量和空間位置的擴(kuò)展空間，充分考慮站臺服務(wù)品質(zhì)提升和城市未來發(fā)展需要。

2.2 總體設(shè)計

數(shù)據(jù)駕駛艙的搭建主要包括數(shù)據(jù)應(yīng)用架構(gòu)的搭建和數(shù)據(jù)可視化平臺的搭建。公交企業(yè)通過梳理站臺相關(guān)業(yè)務(wù)需求和數(shù)據(jù)應(yīng)用需求，全面地分析業(yè)務(wù)組成和數(shù)據(jù)流程，深入洞察業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)的關(guān)系，并以可視化方式展示數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

2.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)基于互聯(lián)網(wǎng)部署在云端，采用B/S 架構(gòu)，利用WEBGIS 系統(tǒng)，方便用戶以圖形化方式查看站點(diǎn)分布和站臺設(shè)施分布情況。通過Ajax 技術(shù)實(shí)現(xiàn)GIS 頁面異步更新，減少與后臺服務(wù)器的數(shù)據(jù)交換量和頁面刷新次數(shù)，提升用戶的無刷新瀏覽體驗，保證PC 端和大屏幕端的整體展示效果。系統(tǒng)總體架構(gòu)見圖1。

圖1 公交站臺設(shè)施數(shù)據(jù)管理駕駛艙總體架構(gòu)

（1）數(shù)據(jù)源層。建立公交站臺設(shè)施數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，依托云平臺搭建站臺設(shè)施數(shù)據(jù)庫，主要包括GIS 數(shù)據(jù)庫和站臺資源數(shù)據(jù)庫，支持通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新和存儲，并為系統(tǒng)數(shù)據(jù)擴(kuò)展預(yù)留接口和空間。

（2）數(shù)據(jù)采集層。結(jié)合實(shí)際工作場景，通過PC或手機(jī)錄入相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括站點(diǎn)的編號、名稱、類型、長度、經(jīng)緯度、道路、方位、途徑線路、座椅數(shù)量、垃圾桶數(shù)量、廣告數(shù)量等信息，以及站臺多角度實(shí)景照片；通過數(shù)據(jù)接口，接入369 出行平臺、智能調(diào)度站點(diǎn)數(shù)據(jù)和電子站牌數(shù)據(jù)。站臺數(shù)據(jù)庫設(shè)計見圖2。

圖2 站臺設(shè)施數(shù)據(jù)庫設(shè)計

（3）數(shù)據(jù)存儲層。公交站臺設(shè)施管理涉及多源多類型數(shù)據(jù)，包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，見表1。非結(jié)構(gòu)化動態(tài)視頻數(shù)據(jù)采用前端存儲，結(jié)構(gòu)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)采用云端存儲，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的按需集成與實(shí)時共享，既滿足實(shí)際工作需要，又充分考慮系統(tǒng)存儲和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男詢r比。

表1 站臺設(shè)施相關(guān)結(jié)構(gòu)化和非機(jī)構(gòu)化數(shù)據(jù)

（4）數(shù)據(jù)應(yīng)用層。系統(tǒng)依托云平臺搭建的公交站臺設(shè)施基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫，提供公交站臺及附屬設(shè)施數(shù)據(jù)的存儲、多維查詢和挖掘分析，利用互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建管理部門、運(yùn)維單位和廣告運(yùn)營機(jī)構(gòu)等多方協(xié)同聯(lián)動的一體化數(shù)據(jù)共享平臺。輔助決策相關(guān)統(tǒng)計指標(biāo)和圖標(biāo)定義見表2。

表2 輔助決策相關(guān)指標(biāo)和圖例定義

（5）用戶界面層。通過公交站臺設(shè)施數(shù)據(jù)管理駕駛艙，將采集的數(shù)據(jù)形象化、直觀化、具體化展現(xiàn)，為業(yè)務(wù)管理部門的相關(guān)決策提供支撐。數(shù)據(jù)管理駕駛艙提供的是一個管理過程，讓數(shù)據(jù)能夠以更加有組織的方式來進(jìn)行體現(xiàn)。業(yè)務(wù)管理人員和數(shù)據(jù)分析人員通過數(shù)據(jù)駕駛艙，結(jié)合具體的應(yīng)用場景洞察數(shù)據(jù)，從中得出所需的輔助決策的數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.2.2 功能設(shè)計

（1）數(shù)據(jù)采集模塊。通過確立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和構(gòu)建數(shù)據(jù)主題，以人工采集和自動采集兩種方式完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集工作，在站臺編輯頁面提供站臺及設(shè)施新建、編輯及刪除等主要操作功能。站臺設(shè)施信息采集模塊的界面原型見圖3。

圖3 站臺設(shè)施信息采集界面原型

（2）數(shù)據(jù)接口模塊。系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口模塊與濟(jì)南公交369 出行平臺、公交智能調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接，獲取全量在用站點(diǎn)基礎(chǔ)信息；與電子站牌系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接，共享電子站牌分布位置信息；預(yù)留站臺視頻監(jiān)控接口，便于接入實(shí)時監(jiān)控圖像；預(yù)留站臺客流飽和度分析接口，結(jié)合站臺設(shè)施升級進(jìn)行試點(diǎn)對接。

（3）多維數(shù)據(jù)統(tǒng)計與展現(xiàn)模塊。系統(tǒng)通過多種查詢、統(tǒng)計、專題圖輸出功能，為站臺設(shè)施管理部門和建設(shè)單位提供全面、準(zhǔn)確的自定義信息查詢檢索和統(tǒng)計分析服務(wù)。①候車?yán)韧ｎ}數(shù)據(jù)。分類統(tǒng)計含有候車?yán)韧さ恼军c(diǎn)數(shù)量、候車?yán)韧?shù)量、座椅數(shù)量、無候車?yán)韧ふ军c(diǎn)數(shù)量、站點(diǎn)總數(shù)量等數(shù)據(jù)；按區(qū)域、道路、線路、站點(diǎn)位置（路南、路北等）、候車?yán)韧ぞS護(hù)單位等條件統(tǒng)計，以上條件可以疊加復(fù)選，利用GIS 地圖展示分類統(tǒng)計的相關(guān)站點(diǎn)的分布圖。②電子站牌專題數(shù)據(jù)。分類統(tǒng)計含有電子站牌的站點(diǎn)數(shù)量、無電子站牌站點(diǎn)數(shù)量、站點(diǎn)總數(shù)量等數(shù)據(jù)；按區(qū)域、道路、線路、站點(diǎn)位置（路南、路北等）、電子站牌維護(hù)單位等條件統(tǒng)計，以上條件可以疊加復(fù)選，利用GIS 地圖展示分類統(tǒng)計的相關(guān)站點(diǎn)的分布圖。③站臺信息及實(shí)景圖片。根據(jù)搜索條件，展示某個站點(diǎn)電子站牌的圖片及相關(guān)信息，包括遠(yuǎn)景和近景多幅圖片，通過圖片可以體現(xiàn)站臺形式（港灣、機(jī)非隔離、人行道、綠化帶等），可以直觀反映站臺環(huán)境與空間布局；站點(diǎn)名稱及站牌形式；候車亭樣式、規(guī)格、數(shù)量；座椅形式及數(shù)量；垃圾箱及數(shù)量；其他設(shè)施、建筑的基本情況。

3 應(yīng)用評價

3.1 運(yùn)行評價

全面展示了站臺設(shè)施現(xiàn)狀。設(shè)計的數(shù)據(jù)管理駕駛艙，打破多個業(yè)務(wù)單位的數(shù)據(jù)煙囪，全面匯聚站臺設(shè)施數(shù)據(jù)資源，采用直觀的圖形展示系統(tǒng)，真實(shí)反映公交站臺的服務(wù)范圍和服務(wù)水平，為管理和投資決策提供有力的數(shù)據(jù)支撐。站臺分布及設(shè)施分類總覽見圖4。

圖4 站臺分布及站臺設(shè)施分類總覽

管理更精準(zhǔn)，工作更高效。系統(tǒng)以數(shù)據(jù)獲取、處理和分析為中心，通過數(shù)據(jù)引擎和圖形展示引擎等功能模塊開發(fā)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)以數(shù)據(jù)為驅(qū)動，能夠更直觀、更精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)服務(wù)短板，有利于推進(jìn)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，提高公交企業(yè)的管理和服務(wù)水平。站臺設(shè)施數(shù)據(jù)管理平臺見圖5。

圖5 站臺設(shè)施數(shù)據(jù)管理平臺

3.2 創(chuàng)新性評價

建立了站臺設(shè)施數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。通過規(guī)范數(shù)據(jù)采集流程，開發(fā)數(shù)據(jù)采集軟件工具，建立分類采集責(zé)任制，對公交站臺設(shè)施的數(shù)據(jù)定義、分類、格式、編碼等標(biāo)準(zhǔn)化管理，對字段類型、長度、取值范圍等定義一套統(tǒng)一的規(guī)范，保障對同樣數(shù)據(jù)的理解統(tǒng)一和使用統(tǒng)一。創(chuàng)新了服務(wù)設(shè)施管理手段。通過建立站臺設(shè)施管理數(shù)據(jù)庫和管理駕駛艙系統(tǒng)，為公交站臺建設(shè)、運(yùn)維與管理等多個相關(guān)專業(yè)部門打造了一個數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，以站臺設(shè)施管理數(shù)字化推進(jìn)公交服務(wù)管理現(xiàn)代化。

4 結(jié)語

基于GIS 和可視化等技術(shù)構(gòu)建的公交站臺設(shè)施數(shù)據(jù)駕駛艙，業(yè)務(wù)管理人員通過數(shù)據(jù)駕駛艙，結(jié)合具體的應(yīng)用場景，借助云端數(shù)據(jù)分析模塊提升全面管理和精準(zhǔn)決策的效率，為站臺設(shè)施、企業(yè)資源、營運(yùn)客服、場站建設(shè)等業(yè)務(wù)管理提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。但數(shù)據(jù)的分析與展示僅是工作流程其中一環(huán)，企業(yè)需要制定并完善職責(zé)清晰的工作機(jī)制和數(shù)據(jù)流程，并培養(yǎng)各環(huán)節(jié)相關(guān)人員的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，從而充分發(fā)揮數(shù)據(jù)分析結(jié)果的價值，便于協(xié)同利用數(shù)據(jù)分析結(jié)果提升工作質(zhì)效。