馮敏　王穩(wěn)凱　李冰茜　任珂　倪雪莉

摘 要：為了避免公交車在無人上下車的?？空镜牟槐匾？浚矠榱撕喕籓D大數據統計工作，本文基于無線網絡設計了一套智慧公交?？肯到y。我們利用問卷調查法對其必要性及功能需求進行分析，并通過合理的方案研究提出設計方案：將一定區(qū)域內公交站牌與公交車及交管部門通過無線網絡互聯，乘客通過公交站牌輸入訖點信息，服務平臺實時傳輸、處理反饋信息，從而實現：（1）公交車司機提前知道下一站是否需要?？?（2）乘客獲取最優(yōu)的公交推薦，并得到到站提醒;（3）交管部門能很方便地獲取公交出行OD大數據，綜合統計各條道路站點客流量數據，為公交調度與路線規(guī)劃提供參考。最后，本文對設計方案的可行性做了簡單分析并指出了本系統的推廣應用價值。

關鍵詞：智慧公交?？肯到y;公交站牌;無線網絡;OD大數據

1 引言

同美國及其他歐盟國家相比，我國的智能交通事業(yè)起步較晚，但綜合我國國情來看，大力發(fā)展智能交通事業(yè)是非常有前景的。在有著13億人口的中國，交通擁擠早已成為了人們日常出行所必須考慮的問題之一。為響應中央關于節(jié)能減排的各種號召，考慮到軌道交通方式并不適用于所有城市，推行公交優(yōu)先政策有極大的必要性。[1]

劉賓等設計了由無線傳輸模塊、信息處理模塊以及信息顯示模塊組成， 實現了能夠顯示、反饋實時公交狀態(tài)、位置信息、緊急信息的智能公交站牌顯示系統。[2]在此技術基礎上，本文主要關注系統的功能設計。

通過實際調查，我們發(fā)現：（1）在客流量稀少的路段或時間段，在某些站點并沒有上下車乘客，但由于司機不能提前預知此情況，導致公交車在每一站都需要經歷減速?？吭偌铀賳拥倪^程，短途高頻率的加減速會增加能耗并且不利于行車的順暢和安全。（2）公交調度與線路規(guī)劃的數據資料目前主要由乘客上車刷卡提供，即只有起點數據，補全訖點數據對公交調度與線路規(guī)劃具有重要意義。

從此類問題入手，本文設計了一種基于無線網絡的智慧公交?？肯到y方案。

2 設計方案調查分析

2.1 調查方法

首先，要了解公交乘客的出行需求情況，因此本文設計了一套“面向乘客的智慧公交?？肯到y的調查”的電子調查問卷，分為四部分：基本信息情況、問題感知調查、系統功能吸引程度調查、改進需求調查。問卷鏈接通過社交網絡發(fā)布，最后實際回收502份有效電子調查問卷，表1是調查問卷設計表。

2.2 調查結果分析

選取問卷中問題感知調查、系統功能吸引程度部分中的代表性的問題與結果如圖1。

對問卷結果進行分析，圖1數據分析結果如表2所示：整體來說，減少公交車多余?？渴怯斜匾?乘客有預知最優(yōu)公交選擇的意愿;本系統對乘客有較大的吸引力;目前從公交獲取OD數據很不方便，公交出行還不夠智慧，乘客滿意度還不夠高[2]。

3 系統設計方案研究

隨著大數據的發(fā)展以及無線網絡的大面積覆蓋，本文設想通過將公交乘客（公交站牌）、區(qū)域內所有公交車以及交通運輸管理部門三方互聯減少公交的不必要?？恳约昂喕籓D大數據統計工作。

3.1 功能定位

簡而言之，本系統以給乘客提供更為智慧化與個性化的出行信息服務為設計宗旨，擁有三大基礎功能。第一，減少公交不必要的停靠。第二為乘客提供最優(yōu)車輛推薦服務。獲取公交乘客出行的OD數據。

3.2 硬件設計

3.2.1 停靠站處設施

如圖2中a所示，每個公交?？空咎幵O置智能公交站牌，它主要由上方液晶最優(yōu)公交指示屏以及每一站下方目的地按鈕組成。

3.2.2 公交車內設備

如圖2中b所示，在公交車司機駕駛處設置一個小型電子顯示屏，實時以紅色顯示線路中需要停靠的?？空?，綠色標記無需?？康耐？空?。并設有語音提示，提示司機下一站是否需要?？?。同時，可以避免乘客操作有錯使公交不?？慷鴮е洛e過下車。

3.2.3 服務平臺

如圖2中c所示，網絡服務平臺，實時傳遞、處理、反饋和存儲信息，為乘客匹配最優(yōu)公交，讓司機實時掌握?？啃畔ⅲ⑼瑫r對公交出行OD大數據進行收集。

3.3 功能實現流程設計

項目流程如圖3所示：

例如：

（1）某乘客在?？空咎幍溶嚂r先按下對應自己公交線路的目的地的按鈕，如在D站按下對應K站的按鈕。為不給后面乘客使用造成干擾，設置按鈕紅燈亮起后兩秒即滅。

（2）乘車信息實時地傳遞給服務平臺。服務平臺根據對應線路上的公交車信息，利用算法選出交通阻抗最小的公交車。將公交車信息通過站牌設備實時地反饋給乘客，例如此時乘客在最優(yōu)公交顯示屏上看到B12及其到站所需時間。

（3）系統實時地將乘客的上下車信息傳給B12公交車的公交司機。

（4）公交司機面前的車載顯示器實時地顯示當前更新的下游所有需要?？康恼军c，其中必然包括D與K。

（5）公交司機在到達D?？空厩?00米處收到關于前方站臺需要停車的語音提醒。

（6）所有的數據都將錄入系統，如起訖點對D-K。

3.4 核心功能軟件設計

圖4為本系統的軟件界面。

4 設計方案可行性分析

4.1 系統可靠性分析

對于整個系統而言，在各個環(huán)節(jié)上均有可能出現使系統可靠度降低的因素，影響本系統可靠性的主要因素及對策見表4，通過現有手段可以減少這些影響，使本系統可靠性可以滿足日常應用需求。

5 結論

（1）公交能根據乘客信息智慧?？勘貙p少資源的浪費，提高乘客公交出行舒適度，進而提高城市公交出行率。這有利于達到推動公交優(yōu)先政策的目的。

（2）公交作為綠色高效的城市交通運輸方式，受到國家和政府的大力扶植，本系統具有出色的實用功能與社會效益，符合時代需求。

（3）人性化智慧化創(chuàng)新化的設計是行業(yè)的追求目標，所以亦很有市場前景。

（4）系統操作簡單，功能實用，易于被接受。我們相信基于互聯網的智慧公交?？肯到y未來可以推廣于各大中小型城市甚至鄉(xiāng)鎮(zhèn)農村的公交系統。

項目資助：中國博士后科學基金面上資助項目2018M642790

參考文獻：

[1]方蘭.基于嵌套C/S架構的智能公交電子站牌的研究與設計[D].武漢工程大學，2013.

[2]劉賓，陳占帥，褚志鵬，任會權.基于GPRS的智能公交站牌顯示系統設計[J].電子設計工程，2014，22（11）：134-136.

[3]王煒，陳學武.交通規(guī)劃[M].人民交通出版社，2017.

[4]方加寶，夏天，劉欣，梁曉成.智能公交系統中電子站牌的研究[J].中國儀器儀表，2006（10）：73-75.