秦笠膑　黄纯峰　丁钰

摘 要：当前，传统的城市公交系统存在候车时间长，服务水平低，管理水平落后等各种问题，乘客整体满意度低。为了解决这些问题，本公司基于大数据及云计算技术，设计了一套智慧公交出行云平台框架。该平台通过对公交车辆海量即时信息和大量用户应用信息进行收集、存储，构建算法模型，为城市公共交通智能化提供大数据建模分析平台，并集信息采集、智能调度、信息发布等多种功能于一体。该平台的实际运营，将大大提高公交系统运营效率，给乘客更好的公交出行体验。本文将对该平台的设计思路和各项功能进行介绍。

关键词：大数据；智慧公交；云计算；移动互联网

中图分类号：TP315 文献标识码：A

0.引言

随着智慧城市概念的提出，城市公共设施建设和城市信息化建设的投入力度越来越大，而城市的智慧公交平台，是智慧城市不可或缺的重要组成部分。目前，传统的城市公交系统存在着候车时间长，服务水平低及管理水平落后等各种问题。以我们所处的贵阳市为例，截至2013年，贵阳市机动车保有量为97万辆，且50%以上集中在老城区，道路拥堵日益突出，公交运营速度持续下降。公交分摊率不足30%，老城区公交正点率为43%，远低于80%的国标值。为了解决贵阳公交所面临的等车难，乘车难，行车难等问题，本公司设计了一套基于大数据的智慧公交出行云平台。该平台通过对公交车辆海量即时信息和大量用户应用信息进行收集、存储，构建算法模型，为城市公共交通智能化提供大数据建模分析平台，并集信息采集、智能调度、信息发布等多种功能于一体。该平台的运营，可以很大程度地改善交通需求的传统特性、优化公交调度手段、提高公交运营效率、增加公交城市交通分摊率和吸引力，使乘客对公交系统的满意度和接受度大大提高。

1.智慧公交出行云平台总体设计思路

本智慧公交出行云平台将形成“海量数据采集+智慧调度管理+市民智能感知”的立体互动公交体系。通过利用现代信息化手段，平台将对公交车辆海量即时信息和用户大量应用信息进行采集，再通过建模分析，进行数据融合和挖掘，从而对公交运营进行智慧决策和调动，优化线路规划，整合公交车辆资源，实现公交快速反应。同时，通过手机APP端的使用，客户可以随时查询到车辆动态和各种基础信息，从而实时感知公交车到站的时间、距离等信息。

在本平台设计与实现过程中，主要将运用到三方面的技术：大数据、云计算及移动互联网，下面将对平台中这三方面技术的应用进行分析。

（1）该平台的运行过程中，将实时地不断对公交车辆海量即时信息和用户大量应用信息

进行收集和处理，如使用传统数据存储和分析工具，在如此海量数据的收集处理过程中将遇到极大挑战。因此，本平台的核心模块将基于大数据技术，通过使用HADOOP的分布式存储架构和SPARK的分布式计算模型，本平台面临的海量数据存储及处理问题将得到完美解决。

（2）该平台将构建公交服务信息云计算处理子平台，通过分布式计算、软硬件集群、负载均衡、虚拟化、备份冗余等计算机及网络技术，构建系统运行的云计算处理子平台，该云计算处理子平台将在海量数据的分布式存储及分析计算过程中，起到关键性作用。

（3）用户安装本平台所提供的智慧公交手机APP后，将可以使用到各种移动平台应用服务。该APP将采用目前主流移动互联网开发的技术和模式，初期提供Android版本，后期将同时提供iOS版本。

本智慧公交出行云平台主要由两个部分组成，智慧公交管理平台和智慧公交手机APP端。管理平台提供公交线路分析、客流分析、客户意见分析、系统管理、信息推送等功能。手机APP主要为用户提供公交站点查询、公交到站信息查询、查询线路信息、意见反馈、消息推送等功能。本文将在后面的章节对于这两个组成部分的具体功能进行详细的介绍。

2.智慧公交管理平台

该智慧公交管理平台主要包括6个功能模块：公交站点管理、公交线路管理、公交GPS数据管理、信息推送、报表统计分析、系统管理。

（1）公交站点管理。该功能支持对公交站点信息进行查询、增加、编辑、删除等，目前公交站点信息包括站点名称，经度，纬度等，该信息支持字段扩展。

（2）公交线路管理。该功能支持对公交线路信息进行查询、增加、编辑、删除等，目前公交线路信息包括公交线路号、票价、首班车、末班车、班次间隔等，该信息支持字段扩展。同时该功能支持为公交线路和公交站点建立联系，例如：设置一条公交线路经过了哪些站点。

（3）公交GPS数据管理。该功能将对海量GPS数据进行管理和维护，为APP端的查询与展现提供数据来源。

（4）信息推送。通过使用该功能，管理平台可以将重要的通知和消息推送给APP端。

（5）报表统计分析。该功能是智慧公交管理平台的核心功能。其中包括以下几个方面的分析：

①公交运力分析

通过使用该功能，可以分别查看市内各条公交线路的运行情况，市内道路拥堵情况，市内公交线路的故障率及故障频发路段、时间段。

②客流分析

根据运行公交上传的GPS信息中的乘车人数，分析哪个时间段乘客对公交的需求最大、哪个站点的客户流量最大等。

③乘客意见分析

对用户反馈的意见进行汇总分析，并采取相应的措施。

④用户注册分析

对用户的注册数量，用户活跃度等进行分析。

（6）系统管理

该功能包括对智慧交通管理平台的各项系统参数管理、菜单管理、角色管理和用户管理。

3.智慧公交手机APP

该智慧公交手机APP主要包括3个功能模块：公交线路查询、公交站点查询、接收管理平台推送的信息。

（1）公交线路查询

用户输入公交线路号进行查询后，该APP界面将显示相应的公交线路信息，包含公交线路的营运时间，票价和站点等。用户还可以通过地图功能，在地图上查看各个站点的位置。如图1所示。

（2）公交站点查询

用户输入公交站点名称进行查询后，该APP界面将显示所有经过该站点的公交线路信息，以及每一条公交线路的车辆距离该站的大致时间（以分钟为单位）。

（3）接收管理平台推送的信息

该APP接收到管理平台推送的信息后，将把其作为一条通知显示在系统通知栏，点击该通知即可以看到信息的详细内容，例如：由于某地点封闭施工，公交线路将绕行等。通过使用该功能，用户能够及时获取到智慧公交管理平台发送的重要信息和通知。

结语

本平台应用大数据、云计算、移动互联网等技术，对公交车辆海量即时信息和用户大量应用信息进行收集、处理、分析，用定量化分析代替管理者经验对公交进行实时管理和调度，具有以下优势：

（1）可提高整个公交系统的可靠性、高效性。

（2）合理动态调整公交运力，规划公交行车路线，保障公交运营顺畅。

（3）乘客可以方便地查询实时公交信息，优化出行线路，减少候车和换乘时间成本。

参考文献

[1]任其亮，王亚龙，靳旭刚，等.江南新城智慧公交系统的设计与实现[J].智慧城市与轨道交通，2016：6.

[2]于露.基于大数据的智慧公交运营系统功能框架思考与设计[J].黑龙江科技信息，2014（33）：19-20.

[3]刘小峰.基于大数据的智慧云公交调度管理系统[J].电脑开发与应用，2014（9）：38-39.