梁展凡　韋海和　商小燕　嚴(yán)凱

【摘 要】便民交通系統(tǒng)是在對公交系統(tǒng)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，運(yùn)用系統(tǒng)工程理論將交通流誘導(dǎo)技術(shù)、差分GPS定位技術(shù)、GIS及地圖匹配技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、智能卡技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)科學(xué)集成，形成智能化調(diào)度、公交電子收費(fèi)、信息服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)通信于一體的先進(jìn)的公共交通管理系統(tǒng)。綜合優(yōu)化交通運(yùn)輸體系，實現(xiàn)交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施智能化。文章針對便民交通系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)行研究，對其建設(shè)提出指導(dǎo)性的建議。

【關(guān)鍵詞】城市公交；便民交通系統(tǒng)；智能化

【中圖分類號】U29 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）01-0049-05

0 引言

近年來，在城市化之進(jìn)程中，人們生活的各個領(lǐng)域都有了翻天覆地的變化。世界各個國家和地區(qū)為了刺激經(jīng)濟(jì)發(fā)展，擁有持續(xù)的競爭優(yōu)勢，采取一個重要戰(zhàn)略，就是建設(shè)智慧型城市。為此，一些地區(qū)和國家的城市都紛紛推出了產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、建設(shè)城市信息通信技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)研發(fā)等措施，未來國家和地區(qū)發(fā)展的共同目標(biāo)和愿景就是建設(shè)“智慧化”城市。

城市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，使得其向國際化邁進(jìn)。城市化的國際接軌及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求，使得機(jī)動化速率出現(xiàn)井噴式的增長[1]，也使得原來城市道路規(guī)劃及科學(xué)管理運(yùn)營等方面的問題亟待解決，城市便民公共交通系統(tǒng)也變?yōu)榉浅Ｖ匾猍2]。在政府財力的有限支撐下，解決當(dāng)前城市交通的不足問題就是充分利用新一代信息技術(shù)，實現(xiàn)智慧化管理，充分發(fā)揮便民交通主體公交運(yùn)營車輛的運(yùn)輸能力，使城市便民公共交通滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枨?，讓在城市生活的人民增?qiáng)幸福感。

1 便民交通系統(tǒng)

1.1 便民交通系統(tǒng)的概念

對國外和國內(nèi)先進(jìn)智能公共交通系統(tǒng)的功能和組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，可以描述便民出行的公共交通系統(tǒng)有如下的具體特征：采用GPS全球定位系統(tǒng)開展數(shù)據(jù)采集工作；對公交出行情況進(jìn)行調(diào)查和研究，建立以GIS地理信息系統(tǒng)為主的操作平臺；在優(yōu)化設(shè)計線路公交方式配置、公交線網(wǎng)布局、發(fā)車間隔確定、票價制定、站點設(shè)置的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對公交車輛的自動指揮和調(diào)度，確保車輛能夠準(zhǔn)點運(yùn)行，讓出行者通過電子站牌，對車輛的到達(dá)時刻有一個準(zhǔn)確了解，從而節(jié)約乘客出行的時間。同時，公交出行者還可以通過媒體（如互聯(lián)網(wǎng)和信息臺等）快捷、方便地獲取換乘點、出行線路、票行等公交信息，從而有利出行者采用多種公交出行途徑。

便民交通是基于城市化發(fā)展誕生的概念，主要是指滿足于人們?nèi)粘３鲂蟹绞降囊环N交通形式，旨在提高人們?nèi)粘Ｉ畹男始笆孢m感等，切實保障實際生活中出行的要求。因此，在城市發(fā)展過程和城市生活中，便民交通系統(tǒng)變得非常重要。

1.2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及原理

1.2.1 數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)

在智能便民公共交通系統(tǒng)實施的過程中，需要大量的靜態(tài)數(shù)據(jù)、靜態(tài)和動態(tài)互相結(jié)合的交通數(shù)據(jù)，例如居民出行的D-O量、居民收入水平、公交站點之間距離等。動態(tài)數(shù)據(jù)包括客運(yùn)量、GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、公交車發(fā)展的間隔時間、站點間行程時間和數(shù)據(jù)等。這都需要采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)融合技術(shù)，把這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)的融合。通過合理的、科學(xué)的數(shù)據(jù)融合，合理布局便民公交系統(tǒng)，適應(yīng)智慧城市進(jìn)一步發(fā)展的需要。

1.2.2 地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）

地理信息系統(tǒng)又叫做GIS，由地理數(shù)據(jù)、計算機(jī)系統(tǒng)、用戶等要素共同組成。通過對交通設(shè)施、公路網(wǎng)、車輛等地理空間數(shù)據(jù)的采用、應(yīng)用，以及管理和分析，能輸出并生成各種地理信息[3]。采用GIS技術(shù)建立一個基于智能交通管理系統(tǒng)的信息共享平臺，能在空間上直觀地顯示出交通信息，也為深層次挖掘信息、后續(xù)信息服務(wù)活動的開展、決策輔助提供與空間屬性上有關(guān)的技術(shù)支持。

1.2.3 GPS全球定位技術(shù)

便民公共系統(tǒng)可以采用GIS和GPS技術(shù)，能對移動物體或者固定物體的實際位置進(jìn)行實時的顯示，并實現(xiàn)任意縮小、放大、換圖或者還原等功能。例如，跟隨目標(biāo)移動，讓目標(biāo)始終保持在屏幕上；可以采取多移動物體、多屏幕、多窗口同時進(jìn)行跟蹤；可以采用GIS和GPS技術(shù)隨時對某一個車輛進(jìn)行跟蹤，準(zhǔn)確對某一個目標(biāo)所在空間進(jìn)行定位操作[4]；可以由駕駛員去確定終點與起點的所在，并且根據(jù)應(yīng)用軟件的要求，自動去設(shè)計車輛行駛的最佳路線，包括最簡單的路線、最快的路線。

1.2.4 大型空間數(shù)據(jù)存儲和管理技術(shù)

新一代的空間數(shù)據(jù)庫引擎，如ArcSDE、Spatial和Ware等方面的管理技術(shù)，以及大型的、支持空間數(shù)據(jù)的商業(yè)數(shù)據(jù)庫，如Oracle，DB2，SQL，SERVER等，可以同時把空間（圖形）數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)存放在一起。數(shù)據(jù)庫所有的這些特點，對于建立一個以空間（圖形）數(shù)據(jù)管理和分析、決策支持為基礎(chǔ)的城市地理信息系統(tǒng)非常重要。利用這一技術(shù)可以實現(xiàn)智能交通系統(tǒng)中所產(chǎn)生的海量空間交通信息管理和應(yīng)用[5]。

2 南寧市便民交通系統(tǒng)平臺

“南寧市便民出行系統(tǒng)平臺”主要包括“1庫、1平臺和50終端”。其中：“1庫”指的是一個智能公交數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，“1平臺”指的是一個智能公交監(jiān)控調(diào)度管理系統(tǒng)平臺，“50終端”主要是指50套電子站牌系統(tǒng)設(shè)備（含信息發(fā)布顯示和站點視頻監(jiān)控）。公交電子站牌是在對普通公交站牌進(jìn)行靜態(tài)信息顯示的基礎(chǔ)上，增加具有預(yù)報動態(tài)車輛顯示、發(fā)布公眾信息等功能的信息化、智能化站牌。便民交通系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。

（1）數(shù)據(jù)采集層：主要是利用地理信息技術(shù)及全球定位系統(tǒng)技術(shù)收集公交運(yùn)輸數(shù)據(jù)、應(yīng)用服務(wù)運(yùn)營數(shù)據(jù)及各級管理部門的數(shù)據(jù)。

（2）網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺層：利用互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)企業(yè)與省市級中心之間的網(wǎng)絡(luò)連接、信息傳輸，形成從數(shù)據(jù)采集到服務(wù)所需要的數(shù)據(jù)傳輸交換物理平臺。

（3）主機(jī)存儲及支撐軟件層：通過服務(wù)器、存儲設(shè)備及操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理軟件、GIS引擎等建立基礎(chǔ)支撐體系。

（4）數(shù)據(jù)處理層：主要通過GPS位置信息數(shù)據(jù)、營運(yùn)車輛動態(tài)信息數(shù)據(jù)、日常運(yùn)營管理信息數(shù)據(jù)、GIS空間信息數(shù)據(jù)等開展數(shù)據(jù)發(fā)展，實現(xiàn)有效管理數(shù)據(jù)庫的資源。

（5）應(yīng)用支撐平臺：為系統(tǒng)運(yùn)行提供應(yīng)用支撐軟件，主要是以地理信息系統(tǒng)（GIS）、車載GPS信息、車載視頻信息及“人車證”信息為基礎(chǔ)的綜合監(jiān)控管理平臺。

3 便民出行公共交通系統(tǒng)的構(gòu)成

便民出行公共交通系統(tǒng)，是在優(yōu)化公交系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用系統(tǒng)工程理論，把GIS地圖匹配技術(shù)、交通流誘導(dǎo)技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、電子技術(shù)、智能卡技術(shù)、差分GPS定位技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)科學(xué)集成，形成具有信息服務(wù)、智能化調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)通信、公交電子收費(fèi)等集為一體的、功能先進(jìn)的公共交通管理系統(tǒng)。

3.1 便民出行的公交系統(tǒng)

對便民出行的公共交通系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，這有利于優(yōu)化和設(shè)計線路、配置公交方式、布局公交線網(wǎng)、確定發(fā)車間隔、布置站點、制定票價，以規(guī)劃的角度促進(jìn)公交服務(wù)水平的提高，這也是公共交通調(diào)度子系統(tǒng)有利于便民出行的基礎(chǔ)。

3.2 便民出行的公共交通調(diào)度子系統(tǒng)

建立便民出行的公共交通調(diào)度子系統(tǒng)，由電子站牌、調(diào)度中心、車載設(shè)備等部分所構(gòu)成。公共交通調(diào)度子系統(tǒng)的主要功能就是對公交車輛開展自動調(diào)度，確保車輛能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)點運(yùn)行。出行者借用電子站牌的方式，對車輛的到達(dá)時刻有一個清晰的了解，從而能大大節(jié)省出行者的等車時間。

3.3 公共交通便民出行信息服務(wù)子系統(tǒng)

公共交通服務(wù)便民出行信息服務(wù)子系統(tǒng)，可以通過互聯(lián)網(wǎng)、可變信息牌、信息臺等媒體，顯示和發(fā)布車型、出行線路、票價、換乘點等公交信息。公交出行者不僅可以快捷和方便地獲取信息，而且節(jié)約了出行時間。

3.4 公共交通便民出行評價子系統(tǒng)

公共交通便民出行評價子系統(tǒng)，可以采取建立一整套科學(xué)的公交系統(tǒng)的評價指標(biāo)體系，全面評價便民出行公交交通系統(tǒng)實施之前的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益、服務(wù)水平。公共交通便民出行系統(tǒng)的組成如圖2所示。

4 便民交通系統(tǒng)應(yīng)用體系

4.1 便民交通系統(tǒng)運(yùn)營結(jié)構(gòu)

交通便民管理和運(yùn)營系統(tǒng)是一個信息協(xié)同和整合的服務(wù)合作平臺。該系統(tǒng)從城市公交管理角度出發(fā)，將原有和新建的各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)依據(jù)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行融入，實現(xiàn)城市公交運(yùn)營管理信息資源的全面整合與共享、業(yè)務(wù)應(yīng)用的協(xié)同；并借助于城市公交信息資源數(shù)據(jù)庫，為管理決策提供技術(shù)方面支持。通過便民交通運(yùn)營管理系統(tǒng)，能對城市公交運(yùn)營管理的各個環(huán)節(jié)和關(guān)鍵性指標(biāo)有全面、充分的了解。以大數(shù)據(jù)分析、智能預(yù)測等手段，提高服務(wù)、管理、應(yīng)急的響應(yīng)速度；并以高效率的跨部門智能協(xié)同提升城市公交管理和服務(wù)的水平，從而不斷向“智慧化”的目標(biāo)邁進(jìn)。

便民交通運(yùn)營管理系統(tǒng)一般由地理信息系統(tǒng)、車輛調(diào)度和車位系統(tǒng)、運(yùn)營管理系統(tǒng)3個部分構(gòu)成（如圖3所示）。車輛調(diào)度系統(tǒng)和定位應(yīng)該由本調(diào)度中心去負(fù)責(zé)所管轄的車輛監(jiān)控和定位，車輛發(fā)送有關(guān)調(diào)度指令和站牌數(shù)據(jù)，開展車輛之間的雙向通信。通過營運(yùn)管理系統(tǒng)，管理司售人員、車輛和場站設(shè)備，統(tǒng)計運(yùn)能情況，查詢或者輸出各類報表，并管理IC卡的具體使用情況。

4.2 運(yùn)營子系統(tǒng)

4.2.1 營運(yùn)子系統(tǒng)

公交車隊場是處在營運(yùn)子系統(tǒng)的最前端。它的功能就是負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理和調(diào)度工作，以及上報車站、車輛、線路、司售人員、維修、故障等計劃和信息，實施傳送車輛的狀態(tài)、定位、速度等動態(tài)方面的交通信息，以及根據(jù)區(qū)域調(diào)度的指令執(zhí)行調(diào)度和其他有關(guān)命令。公交車隊站場是位于公交GPS監(jiān)控管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，是信息的根本來源，由站臺設(shè)備、車載終端、車隊和場站設(shè)備、站臺設(shè)備等部分組成。

便民交通系統(tǒng)的重要核心就是運(yùn)營子系統(tǒng)（如圖4所示）。它通過采用先進(jìn)的通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、靈活的調(diào)度算法等，能有利于智能化的公共交通區(qū)域的調(diào)度、營運(yùn)調(diào)整和管理。在營運(yùn)子系統(tǒng)里面，通過存儲管理和調(diào)度有關(guān)方面的信息，推動信息的分布式存儲的實現(xiàn)，最大限度地減少信息冗余，提高有關(guān)子系統(tǒng)運(yùn)作的可靠性和運(yùn)行速度[7]。

4.2.2 信息存儲共享平臺

信息存儲共享平臺是建立在便民交通系統(tǒng)基礎(chǔ)上的綜合信息平臺。在平臺系統(tǒng)的直接管理活動中，與各個外部有關(guān)的系統(tǒng)，可以在平臺中實現(xiàn)信息的共享和交換。在公共公交信心存儲共享平臺中，對公交運(yùn)營系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，能為有關(guān)行業(yè)調(diào)度和協(xié)調(diào)提供數(shù)據(jù)上的支持，以及為行業(yè)管理、優(yōu)化和決策提供依據(jù)，為公交出行提供服務(wù)。

4.2.3 應(yīng)用管理子系統(tǒng)

在便民交通系統(tǒng)中，應(yīng)用管理子系統(tǒng)是重要的構(gòu)成部分。應(yīng)用管理子系統(tǒng)具備安全運(yùn)營監(jiān)督、實時監(jiān)管、營運(yùn)數(shù)據(jù)匯總分析、服務(wù)監(jiān)督、查詢統(tǒng)計、公共服務(wù)評價、系統(tǒng)管理、公交線網(wǎng)優(yōu)化決策等功能。同時，應(yīng)用管理子系統(tǒng)的存在，也能提高企業(yè)和公交之間的互相配合程度。引導(dǎo)原來在業(yè)務(wù)量比較少和聯(lián)系也比較少的公交車之間、企業(yè)之間在行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)下，為智能公交運(yùn)輸業(yè)務(wù)的完成去努力，這樣對在特殊狀態(tài)下公交和軌道部門運(yùn)行業(yè)務(wù)的完成發(fā)揮協(xié)調(diào)和促進(jìn)的作用。

便民交通運(yùn)營管理系統(tǒng)是在目前城市管理信息化系統(tǒng)基礎(chǔ)上搭建的新一層應(yīng)用和協(xié)調(diào)機(jī)制。通過高效化和靈活化的集成框架，能匯集與城市公交管理密切相關(guān)的信息數(shù)據(jù)和資源；在與其他管理應(yīng)用之間，也形成一個無縫的協(xié)同互動和銜接[8]。通過對城市資源和信息技術(shù)的整合和利用，建立高效的城市公交信息數(shù)據(jù)中心，能為城市信息資源共享交換體系的建立奠定基礎(chǔ)。

5 系統(tǒng)信息的作用

建立城市便民交通系統(tǒng)的本質(zhì)，就是推動交通信息的利用與共享。建立城市交通信息共用平臺，這也是提高交通信息需求的一個有效辦法。城市智能化便利交通公共系統(tǒng)主要包括交通信息服務(wù)系統(tǒng)、公共管理系統(tǒng)、交通信息綜合管理系統(tǒng)、緊急事件快速反應(yīng)系統(tǒng)、智能交通監(jiān)控系統(tǒng)等子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)組成了一個比較復(fù)雜的大系統(tǒng)。在城市交通系統(tǒng)中，智能公共交通系統(tǒng)是核心部分，這有助于各個系統(tǒng)之間的和諧運(yùn)作。信息應(yīng)建立在公共的信息平臺上，可以互相共享[9]。便民交通系統(tǒng)各子系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作，使得城市交通壓力得到有效緩解。它具體有以下幾個方面的作用。

（1）便民交通系統(tǒng)能夠有效地緩解城市機(jī)動車增長的壓力，更好地適應(yīng)城市高科技化的發(fā)展速度[10]，提高交通管理部門、運(yùn)輸企業(yè)、政府部門的規(guī)劃化效率，也有助于推動基礎(chǔ)交通信息共享的實現(xiàn)。在基礎(chǔ)交通信息共享和交通信息采集方面，避免了許多重復(fù)性建設(shè)的發(fā)生。

（2）這也有利于政府執(zhí)政能力的全面提高，職能部門的服務(wù)效率和執(zhí)行力的提升，以及治理水平和治理能力的提高，量化考核科學(xué)性的提高。

（3）在建設(shè)便民出行的公共交通運(yùn)營管理系統(tǒng)的過程中，可以逐步實現(xiàn)城市公交各個部門的信息良性互動和信息共享，建立人和環(huán)境互相和諧、協(xié)調(diào)的關(guān)系，促進(jìn)城市公交運(yùn)營管理能力的增強(qiáng)，城市公交服務(wù)能力的提升和完善，城市公交管理水平的提高，以及城市公交系統(tǒng)的綜合競爭實力的提高。

6 結(jié)語

便民交通系統(tǒng)的建設(shè)主要是為了改善市民的出行環(huán)境，改變南寧市公交建設(shè)滯后的現(xiàn)象，實現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)和公共交通的協(xié)調(diào)、和諧與全面發(fā)展，為廣大市民提供安全、完善的公共交通服務(wù)系統(tǒng)。

本文針對智慧城市發(fā)展的需求，提出了城市便民交通系統(tǒng)，將位置信息系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用進(jìn)行一個全新的融合，使這些技術(shù)能協(xié)調(diào)運(yùn)作，從而實現(xiàn)城市公共交通的最優(yōu)化及效率的最大化。系統(tǒng)的實施，對靜態(tài)數(shù)據(jù)的處理和公交系統(tǒng)的動態(tài)處理有艱巨的挑戰(zhàn)性。這都需要利用數(shù)據(jù)融合技術(shù)對各種數(shù)據(jù)實施有效融合。這也是國際上比較普遍公認(rèn)的智能運(yùn)輸系統(tǒng)研究的焦點和難題。

因此，為建立健全南寧市便民交通系統(tǒng)，應(yīng)加大對城市公交基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入，引入新技術(shù)，將智能化城市公交不斷地付諸實際應(yīng)用。與此同時，需要結(jié)合南寧市本地的發(fā)展情況，綜合考慮公共交通線路的合理性，優(yōu)化交通網(wǎng)絡(luò)[11]，以便于運(yùn)營調(diào)度，降低運(yùn)營成本，提高運(yùn)營效率，減小道路交通壓力，促使整體交通系統(tǒng)的健康、協(xié)調(diào)發(fā)展。

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[責(zé)任編輯：鐘聲賢]