宋涵　王源

摘 要：随着城市化进程的推进，城市交通问题日益凸显。在当今数字城市的浪潮下，这里设计了一种公交调度系统，通过互联网和现代IT技术实现城市公交系统的高效管理，提高公共交通的运营效率和社会服务水平。从设计的角度，本文对该公交调度管理系统的组成与功能进行了一定介绍。

关键词：数字城市；公交调度；互联网

随着国民经济的发展和城市化进程的推进，城市交通问题日益凸显。利用GPS定位系统、GIS应用平台和移动互联网，可实现城市公交的信息化管理、智能监控和高效调度[1]。本文基于终端、中心服务器、监控端和信息发布平台多层架构，构建了基于互联网的公交调度管理系统。

1 系统模块组成

该系统的核心框架主要由3个子系统构成，即地图信息管理模块、车辆调度管理模块和系统管理模块。

1.1 地图信息管理模块

电子地图是车辆监控系统所必须的基础信息。为了保证公交车辆调度工作的正常运行，须对其进行有效管理。具体而言，该类信息主要包括常规矢量底图和公交专题地图两部分，如图2所示。常规矢量底图包含道路、机关、学校、大型商店、宾馆、旅游场所等的位置和名称，而公交专题地图则包含多条公交线路的走向和每一个站点的准确位置和名称，并根据实际经纬度准确标记于电子地图上。城市道路环境异常复杂[2]，包括一级道路、二级道路、三级道路、城市快速路、重型车道、小区道路等，行车道又分为双行道、单行道、多车道和单车道，各类道路相互交叉。而且在一些特殊时段，公交车辆也可能出现不按常规线路行驶的情况，如修路、限行和堵车等。根据当地的交通法律法规和行车经验，我们在公交专题地图信息中还需要对常规线路和线路周边的道路设定一定的行车属性，如限速值和行车提醒等，以指导公交司机正确、安全的行驶。

地图信息管理模块不仅需要对各类地图数据进行分类存储，而且还提供常规矢量底图更新和专题地图编辑等数据管理功能，以满足城市发展变更和车辆线路修改的需要。

1.2 车辆调度管理模块

系统的核心功能主要由车辆调度管理模块负责。依据当前公交运营系统采用的三级架构，车辆调度管理模块在设计上也分为多级监控调度平台，即路队管理系统（三级平台）、分公司管理系统（二级平台）和总公司管理系统（一级平台）。三级平台通常只管理一条特定的公交线路，主要负责基本的线路维护和班次调整工作，如驾驶员的发车时间、当前线路的发车间隔等。为了实现高效的公交调度管理，该类监控平台时刻掌握着线路整体情况和每辆运营车辆的当前位置。根据线路车辆的分布状况和线路的行车环境，如出现车辆故障、交通事故和道路拥堵时，动态调整车队的发车时间（增加或减少车辆，以保证车辆正常间隔）。二级平台则由各分公司负责管理多条线路的指挥调度和协调工作。该类监控平台往往还会配备大屏幕监控、应急指挥、线路调整等部门。二级平台虽然掌握着公交线路的实时运营状况，但在遇到事故的时候一般不直接向特定的公交车辆下达指令，而是通过该车辆所在的车队（即三级平台）来间接管理公交车辆的调工作。与三级平台相比，该类平台更多是进行公交线路的协调工作。

一级平台通常负责管理整个城市的公交系统，涵盖所有的公交资源调度工作一级平台对公交车辆的调度管理主要是通过一些政策性的指令来控制每条线路的宏观行车状况，如交通管制、线路调整等。

1.3 系统管理模块

系统管理模块主要负责对公交车辆和工作人员两方面的基础信息进行管理。

1）车辆信息管理：公司的每辆车都有详细的记录，无论是正在线路中行驶的车辆、场站内等候的车辆还是正在维修的车辆都由系统进行统一管理和配置。系统监控平台可随时查询其管辖范围内每辆车的位置、状态和历史运行情况。新购置的公交车辆，由总公司配发到分公司，再由分公司指定到具体的运营线路；更换的旧车，也保存有详细的行车记录。

2）工作人员信息管理：对工作人员的管理可分为公交运营人员管理和系统操作人员管理两部分。公交运营人员管理主要是指将司机和其他场站工作人员的考勤、调度和业绩奖励结合在一起，进而实现公交系统的全数字化运营；系统操作人员管理则主要是指通过权限设置和工作记录，实现对其操作内容的有效控制和评估。

2 系统功能实现

在三大应用模块的支撑下，系统的主要功能可以划分为以下5个方面：车辆定位和实时监控、车辆行程预报与动态调度、车辆紧急求助与远程通话、交通数据分析与辅助决策、信息发布与乘客预定。各个系统功能之间相互交叉，互为补充。

2.1 车辆定位和实时监控

车辆定位和实时监控是实现公交车智能调度管理的基本功能。各级监控调度平台可以对每台公交车辆的GPS参数进行查询和设置，调整其定位轨迹向中心服务器上传的时间间隔并且根据公交运营管理习惯，对重要的大站在地图上划定一个区域范围，将每辆公交车进站和出站的时间记录下来，实现大站提示功能，用于车辆重要站点的考勤。利用3G技术，系统可以通过图像和视频传输功能对车内、车外情况进行实时监控[3]与录像，在出现交通事故和乘客纠纷时，调度中心将通过实时监控画面了解现场情况，调查取证，以便采取合理、正确的应对措施。

2.2 车辆行程预测与动态调度

为了实现高效的公交调度管理，除了需要了解运行车辆的当前位置和状态，还需要对其未来的行程进行预测，做到未雨绸缪、科学运营。根据当前车辆的行车速度和前方路段的拥堵情况，对其到站时间和下一时段运营线路上公交车辆的分布情况进行提前预测，及时修改发车时间间隔，并通知司机调整行车速度，避免出现车辆集中滞留在某个路段、乘客等待时间过长和乘客分布不均等低效运营情况。

2.3 车辆紧急求助与远程通话

公交车辆在行驶过程中往往会遇到各种问题，如交通事故、道路堵塞、车辆故障、乘客滞留、服务纠纷等，这往往也是影响公交系统运营效率的直接因素。由于各级监控调度平台需要同时管理许多辆公交车，仅仅依靠被动的实时监控功能会使得以上问题难以得到及时处理，因此本系统还提供了紧急求助功能，用于公交车个体向监控调度平台主动反映当前的情况，便于管理者的快速决策和高效调度。

2.4 交通数据分析与辅助决策

交通数据分析是系统提高公交调度管理效率的主要功能之一。具体而言，该功能包括当前数据分析和历史数据分析两部分。当前数据分析是通过对公交线路的实时参数进行综合统计和分析，进而生成统计图表以直观反映某条线路或特定区域的公交运营状态。历史数据分析则是基于公交车的历史行车轨迹和公交线路的历史运营数据，对公交线路当前的交通状况和车辆行驶情况进行预测和综合评估，进而得到公交车辆的路段经验参数或运营报表。

2.5 信息發布与乘客预定

乘客是公交系统运营的直接对象，为了使公交车辆的调度和管理更加合理，同时提高城市公交的社会形象，系统还提供信息发布和乘客预定功能，作为公交运营集团与公交乘客间沟通的桥梁。

4 结束语

在当今数字城市的浪潮下，通过互联网和现代IT技术实现城市公交系统的高效管理，提高公共交通的运营效率和社会服务水平，符合现代化大城市发展的必然要求。从设计的角度，本文对该系统的组成与功能进行了一定介绍。

参考文献

[1] 丁学政.浅论智能公交调度管理系统[J].城市公共交通，2005（2）：35-37.

[2] 王建军，王吉平，彭志群.城市道路网络合理等级级配探讨[J].城市交通，2005，3（1）：37-42.

[3] 白效松，孙学智，齐光石.基于3G技术的远程车辆监控系统[J].自动化应用，2012（12）：83-85.

作者简介

宋涵（1996-），西北工业大学 动力与能源学院，自动化专业。