基于ITS的“人車互等”公交?？磕Ｊ窖芯?/h1>
2016-10-31 09:18董魯祺蔣夢絲舒麟棹周子棟重慶交通大學交通運輸學院
大陸橋視野 2016年14期
董魯祺 蔣夢絲 熊 昊 舒麟棹 周子棟 / 重慶交通大學交通運輸學院
基于ITS的“人車互等”公交?？磕Ｊ窖芯?/p>
董魯祺 蔣夢絲 熊昊 舒麟棹 周子棟 / 重慶交通大學交通運輸學院
隨著我國城市經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，城市化進程不斷加快，城市交通需求量急劇上升。公共交通作為緩解交通擁堵、降低交通污染、節(jié)土地資源的重要手段，正受到各國政府的高度關注。公交?？空咀鳛楣步煌ㄏ到y(tǒng)的子系統(tǒng)，承擔著客流集散的功能，對于公共交通服務的速度、方便性和舒適度都有著很大的影響。而現(xiàn)有的公交?？奎c由于設計的原因，不能適應智能化、信息化的大潮流。因此，本文針對現(xiàn)有的公交停靠點，提出了一種基于乘客的智能公交乘車方案，減少公交車的空等空?，F(xiàn)象。
公交?？空?；乘降區(qū)；分區(qū)模型；公交指示牌
一、 研究背景
城市公交系統(tǒng)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，經(jīng)歷了一個較長的繁榮時期。但巨大的客流量給城市交通系統(tǒng)造成了巨大的壓力。公交車輛通過?？空镜目倳r間包括車輛進站、開關車門、乘客上下車、車輛離站和車輛進、出站受干擾的時間等［1］，而在公交?？空镜臏魰r間增長，使作為城市交通系統(tǒng)重要組成部分的公共交通，在城市交通擁堵的過程中扮演著越來越重要的角色，致使很多人傾向于選擇其他交通方式而非公共交通，這在更深層次上又加重了交通擁堵的現(xiàn)狀。
為緩解城市交通的擁堵，解決信息不對稱的人車供求關系，近年來，智能公交系統(tǒng)應運而生。現(xiàn)有的公交系統(tǒng)即由公交管理部門根據(jù)OD調(diào)查的分析，交通情況等數(shù)據(jù)確定公交時刻，運營線路。以站牌的方式在站點公布基本信息。智能公交系統(tǒng)是基于GPS定位系統(tǒng)，電子計算機，大數(shù)據(jù)處理技術等多種技術的綜合運用，達到人，車，道路信息實時交換的目的。通過采集車載終端信息，出行乘客信息，道路通行情況，對車輛到站時間，最優(yōu)路線選擇，如何避免擁堵等做出選擇和預判。給出行者提供更加舒適，方便的服務。
二、 研究內(nèi)容
1.對不同公交?？空镜谋容^
直線式公交?？空靖蹫呈焦煌？空驹O計元素少 簡單易操作一定程度上規(guī)范了乘客和車輛行為，提高了安全度。建設成本低。易改造優(yōu)點對場地要求低，占地面積減少公交?？繉ι鐣囕v的延誤，對主干道交通流量影響小。公交車進出站容易，停車延誤小設計元素較為豐富，提高了可觀性。停車造成排隊現(xiàn)象，使泊位的利用率降低，增加了行車時長。公交停靠需要變化車道，過程復雜，對延誤影響大。車輛快速?？浚隈傔M和駛離階段存在較大的安全隱患。建設成本高，面積要求大。缺點
2 .查閱現(xiàn)有的排隊理論對比
2.1在現(xiàn)有的實行先到先行的單隊列排隊方式下，?？空拘纬梢粋€M/M/C排隊系統(tǒng)。但是對于未加明確到站位置的車輛，就會造成前方車輛駛離，而后方車輛未進站排隊。即前面車位的利用率遠遠大于后方。也會因為泊位的不確定性，乘客必須跑動至車門位置，“追車”的現(xiàn)象常見，到達車門時間增加，造成時間上的延誤。
2.2在固定泊位停靠方式下，劃分了確定線路固定車位的區(qū)域，使每條線路有固定的位置，即使該區(qū)域正在使用，有其他空閑的車位，也必須在外等待。由此提出指令停車是多泊位單隊列停車和固定泊位停車方式的結合，實現(xiàn)了動態(tài)停車和對乘客的有效引導。
三、 研究方案
1.站臺部分
當公交站臺聚集大量客流時，乘客上車時不按秩序，造成較多乘客擁堵在車門處，延長上車時間。因此將公交站臺進行分區(qū)，分為三個區(qū)域——第一區(qū)域：公交指示牌，顯示即將達站臺公交所剩余時間；第二區(qū)域：等候區(qū)域及信息選擇區(qū)域；第三區(qū)域：上車區(qū)域，乘客乘降區(qū)域。
2.車輛部分
根據(jù)車載終端獲取數(shù)據(jù)與基于GPS的公交車到站時間模型，獲得公交從上一站點到達下游各站點的時間，系統(tǒng)錄入數(shù)據(jù)計算，判斷相應空閑車位?？?。
3.公交指示牌的場內(nèi)誘導
位于場站內(nèi)部的處理器連接著城市公交管理系統(tǒng)以及車載終端，車載終端將車輛信息傳輸給場站處理器，處理器通過內(nèi)置算法結合城市公交管理系統(tǒng)的車輛實時信息，計算出公交車的到站時間，同時預估車輛在泊位上的停滯時間，通過顯示屏反饋給乘客。
4.運行模式
內(nèi)置處理器將信息上傳到城市公交系統(tǒng)終端，同時根據(jù)乘坐車次到站時間進行篩選判斷，將等待區(qū)域信息反饋給乘客，在公交站臺顯示屏實時顯示車次的到站信息。公交車司機通過車載終端確定乘客的目的地和該地乘客情況，選擇是否靠站，和停靠位置。當公交車到達劃線位置前，乘客進入對應等待區(qū)，公交車到站，乘客上車。公交調(diào)度與乘客分配過程完成。在這一過程中實現(xiàn)了站臺區(qū)域的有序劃分，乘車人出行計劃和車輛的信息交流，整個公交系統(tǒng)的循環(huán)效率得以提高。
圖1 系統(tǒng)運行模式圖
四、結論
公交?？空军c相對于城市道路及用地來說，雖然僅僅只是一個點，但由于其在公交系統(tǒng)中必不可缺的重要性，使其廣泛分布在城市各處［2］提出了一種全新的公交?？空究瓦\組織方式，即劃分站臺服務區(qū)域，有利于減少公交車?？繒r間，提高公共交通出行效率，同時，該系統(tǒng)與智能公交系統(tǒng)結合，符合大力發(fā)展城市公共交通的趨勢。
［1］韓寶睿，林麗，范嘯.考慮停靠能力約束的主干道公交車站長度計算［J］.北京交通大學學報，2010，34（3）：134-138
［2］葛宏偉 城市公交?？空军c交通影響分析及優(yōu)化技術研究［D］.南京：東南大學智能運輸系統(tǒng)研究中心，2006
董魯祺，男，籍貫：山東省濟南市。重慶交通大學大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。
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基于ITS的“人車互等”公交?？磕Ｊ窖芯?/p>
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隨著我國城市經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，城市化進程不斷加快，城市交通需求量急劇上升。公共交通作為緩解交通擁堵、降低交通污染、節(jié)土地資源的重要手段，正受到各國政府的高度關注。公交?？空咀鳛楣步煌ㄏ到y(tǒng)的子系統(tǒng)，承擔著客流集散的功能，對于公共交通服務的速度、方便性和舒適度都有著很大的影響。而現(xiàn)有的公交?？奎c由于設計的原因，不能適應智能化、信息化的大潮流。因此，本文針對現(xiàn)有的公交停靠點，提出了一種基于乘客的智能公交乘車方案，減少公交車的空等空?，F(xiàn)象。
公交?？空?；乘降區(qū)；分區(qū)模型；公交指示牌
一、 研究背景
城市公交系統(tǒng)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，經(jīng)歷了一個較長的繁榮時期。但巨大的客流量給城市交通系統(tǒng)造成了巨大的壓力。公交車輛通過?？空镜目倳r間包括車輛進站、開關車門、乘客上下車、車輛離站和車輛進、出站受干擾的時間等［1］，而在公交?？空镜臏魰r間增長，使作為城市交通系統(tǒng)重要組成部分的公共交通，在城市交通擁堵的過程中扮演著越來越重要的角色，致使很多人傾向于選擇其他交通方式而非公共交通，這在更深層次上又加重了交通擁堵的現(xiàn)狀。
為緩解城市交通的擁堵，解決信息不對稱的人車供求關系，近年來，智能公交系統(tǒng)應運而生。現(xiàn)有的公交系統(tǒng)即由公交管理部門根據(jù)OD調(diào)查的分析，交通情況等數(shù)據(jù)確定公交時刻，運營線路。以站牌的方式在站點公布基本信息。智能公交系統(tǒng)是基于GPS定位系統(tǒng)，電子計算機，大數(shù)據(jù)處理技術等多種技術的綜合運用，達到人，車，道路信息實時交換的目的。通過采集車載終端信息，出行乘客信息，道路通行情況，對車輛到站時間，最優(yōu)路線選擇，如何避免擁堵等做出選擇和預判。給出行者提供更加舒適，方便的服務。
二、 研究內(nèi)容
1.對不同公交?？空镜谋容^
直線式公交?？空靖蹫呈焦煌？空驹O計元素少 簡單易操作一定程度上規(guī)范了乘客和車輛行為，提高了安全度。建設成本低。易改造優(yōu)點對場地要求低，占地面積減少公交?？繉ι鐣囕v的延誤，對主干道交通流量影響小。公交車進出站容易，停車延誤小設計元素較為豐富，提高了可觀性。停車造成排隊現(xiàn)象，使泊位的利用率降低，增加了行車時長。公交停靠需要變化車道，過程復雜，對延誤影響大。車輛快速?？浚隈傔M和駛離階段存在較大的安全隱患。建設成本高，面積要求大。缺點
2 .查閱現(xiàn)有的排隊理論對比
2.1在現(xiàn)有的實行先到先行的單隊列排隊方式下，?？空拘纬梢粋€M/M/C排隊系統(tǒng)。但是對于未加明確到站位置的車輛，就會造成前方車輛駛離，而后方車輛未進站排隊。即前面車位的利用率遠遠大于后方。也會因為泊位的不確定性，乘客必須跑動至車門位置，“追車”的現(xiàn)象常見，到達車門時間增加，造成時間上的延誤。
2.2在固定泊位停靠方式下，劃分了確定線路固定車位的區(qū)域，使每條線路有固定的位置，即使該區(qū)域正在使用，有其他空閑的車位，也必須在外等待。由此提出指令停車是多泊位單隊列停車和固定泊位停車方式的結合，實現(xiàn)了動態(tài)停車和對乘客的有效引導。
三、 研究方案
1.站臺部分
當公交站臺聚集大量客流時，乘客上車時不按秩序，造成較多乘客擁堵在車門處，延長上車時間。因此將公交站臺進行分區(qū)，分為三個區(qū)域——第一區(qū)域：公交指示牌，顯示即將達站臺公交所剩余時間；第二區(qū)域：等候區(qū)域及信息選擇區(qū)域；第三區(qū)域：上車區(qū)域，乘客乘降區(qū)域。
2.車輛部分
根據(jù)車載終端獲取數(shù)據(jù)與基于GPS的公交車到站時間模型，獲得公交從上一站點到達下游各站點的時間，系統(tǒng)錄入數(shù)據(jù)計算，判斷相應空閑車位?？?。
3.公交指示牌的場內(nèi)誘導
位于場站內(nèi)部的處理器連接著城市公交管理系統(tǒng)以及車載終端，車載終端將車輛信息傳輸給場站處理器，處理器通過內(nèi)置算法結合城市公交管理系統(tǒng)的車輛實時信息，計算出公交車的到站時間，同時預估車輛在泊位上的停滯時間，通過顯示屏反饋給乘客。
4.運行模式
內(nèi)置處理器將信息上傳到城市公交系統(tǒng)終端，同時根據(jù)乘坐車次到站時間進行篩選判斷，將等待區(qū)域信息反饋給乘客，在公交站臺顯示屏實時顯示車次的到站信息。公交車司機通過車載終端確定乘客的目的地和該地乘客情況，選擇是否靠站，和停靠位置。當公交車到達劃線位置前，乘客進入對應等待區(qū)，公交車到站，乘客上車。公交調(diào)度與乘客分配過程完成。在這一過程中實現(xiàn)了站臺區(qū)域的有序劃分，乘車人出行計劃和車輛的信息交流，整個公交系統(tǒng)的循環(huán)效率得以提高。
圖1 系統(tǒng)運行模式圖
四、結論
公交?？空军c相對于城市道路及用地來說，雖然僅僅只是一個點，但由于其在公交系統(tǒng)中必不可缺的重要性，使其廣泛分布在城市各處［2］提出了一種全新的公交?？空究瓦\組織方式，即劃分站臺服務區(qū)域，有利于減少公交車?？繒r間，提高公共交通出行效率，同時，該系統(tǒng)與智能公交系統(tǒng)結合，符合大力發(fā)展城市公共交通的趨勢。
［1］韓寶睿，林麗，范嘯.考慮停靠能力約束的主干道公交車站長度計算［J］.北京交通大學學報，2010，34（3）：134-138
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