基于大數據的智慧公交出行云平臺

秦笠臏　黃純峰　丁鈺

摘 要：當前，傳統的城市公交系統存在候車時間長，服務水平低，管理水平落后等各種問題，乘客整體滿意度低。為了解決這些問題，本公司基于大數據及云計算技術，設計了一套智慧公交出行云平臺框架。該平臺通過對公交車輛海量即時信息和大量用戶應用信息進行收集、存儲，構建算法模型，為城市公共交通智能化提供大數據建模分析平臺，并集信息采集、智能調度、信息發布等多種功能于一體。該平臺的實際運營，將大大提高公交系統運營效率，給乘客更好的公交出行體驗。本文將對該平臺的設計思路和各項功能進行介紹。

關鍵詞：大數據；智慧公交；云計算；移動互聯網

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A

0.引言

隨著智慧城市概念的提出，城市公共設施建設和城市信息化建設的投入力度越來越大，而城市的智慧公交平臺，是智慧城市不可或缺的重要組成部分。目前，傳統的城市公交系統存在著候車時間長，服務水平低及管理水平落后等各種問題。以我們所處的貴陽市為例，截至2013年，貴陽市機動車保有量為97萬輛，且50%以上集中在老城區，道路擁堵日益突出，公交運營速度持續下降。公交分攤率不足30%，老城區公交正點率為43%，遠低于80%的國標值。為了解決貴陽公交所面臨的等車難，乘車難，行車難等問題，本公司設計了一套基于大數據的智慧公交出行云平臺。該平臺通過對公交車輛海量即時信息和大量用戶應用信息進行收集、存儲，構建算法模型，為城市公共交通智能化提供大數據建模分析平臺，并集信息采集、智能調度、信息發布等多種功能于一體。該平臺的運營，可以很大程度地改善交通需求的傳統特性、優化公交調度手段、提高公交運營效率、增加公交城市交通分攤率和吸引力，使乘客對公交系統的滿意度和接受度大大提高。

1.智慧公交出行云平臺總體設計思路

本智慧公交出行云平臺將形成“海量數據采集+智慧調度管理+市民智能感知”的立體互動公交體系。通過利用現代信息化手段，平臺將對公交車輛海量即時信息和用戶大量應用信息進行采集，再通過建模分析，進行數據融合和挖掘，從而對公交運營進行智慧決策和調動，優化線路規劃，整合公交車輛資源，實現公交快速反應。同時，通過手機APP端的使用，客戶可以隨時查詢到車輛動態和各種基礎信息，從而實時感知公交車到站的時間、距離等信息。

在本平臺設計與實現過程中，主要將運用到三方面的技術：大數據、云計算及移動互聯網，下面將對平臺中這三方面技術的應用進行分析。

（1）該平臺的運行過程中，將實時地不斷對公交車輛海量即時信息和用戶大量應用信息

進行收集和處理，如使用傳統數據存儲和分析工具，在如此海量數據的收集處理過程中將遇到極大挑戰。因此，本平臺的核心模塊將基于大數據技術，通過使用HADOOP的分布式存儲架構和SPARK的分布式計算模型，本平臺面臨的海量數據存儲及處理問題將得到完美解決。

（2）該平臺將構建公交服務信息云計算處理子平臺，通過分布式計算、軟硬件集群、負載均衡、虛擬化、備份冗余等計算機及網絡技術，構建系統運行的云計算處理子平臺，該云計算處理子平臺將在海量數據的分布式存儲及分析計算過程中，起到關鍵性作用。

（3）用戶安裝本平臺所提供的智慧公交手機APP后，將可以使用到各種移動平臺應用服務。該APP將采用目前主流移動互聯網開發的技術和模式，初期提供Android版本，后期將同時提供iOS版本。

本智慧公交出行云平臺主要由兩個部分組成，智慧公交管理平臺和智慧公交手機APP端。管理平臺提供公交線路分析、客流分析、客戶意見分析、系統管理、信息推送等功能。手機APP主要為用戶提供公交站點查詢、公交到站信息查詢、查詢線路信息、意見反饋、消息推送等功能。本文將在后面的章節對于這兩個組成部分的具體功能進行詳細的介紹。

2.智慧公交管理平臺

該智慧公交管理平臺主要包括6個功能模塊：公交站點管理、公交線路管理、公交GPS數據管理、信息推送、報表統計分析、系統管理。

（1）公交站點管理。該功能支持對公交站點信息進行查詢、增加、編輯、刪除等，目前公交站點信息包括站點名稱，經度，緯度等，該信息支持字段擴展。

（2）公交線路管理。該功能支持對公交線路信息進行查詢、增加、編輯、刪除等，目前公交線路信息包括公交線路號、票價、首班車、末班車、班次間隔等，該信息支持字段擴展。同時該功能支持為公交線路和公交站點建立聯系，例如：設置一條公交線路經過了哪些站點。

（3）公交GPS數據管理。該功能將對海量GPS數據進行管理和維護，為APP端的查詢與展現提供數據來源。

（4）信息推送。通過使用該功能，管理平臺可以將重要的通知和消息推送給APP端。

（5）報表統計分析。該功能是智慧公交管理平臺的核心功能。其中包括以下幾個方面的分析：

①公交運力分析

通過使用該功能，可以分別查看市內各條公交線路的運行情況，市內道路擁堵情況，市內公交線路的故障率及故障頻發路段、時間段。

②客流分析

根據運行公交上傳的GPS信息中的乘車人數，分析哪個時間段乘客對公交的需求最大、哪個站點的客戶流量最大等。

③乘客意見分析

對用戶反饋的意見進行匯總分析，并采取相應的措施。

④用戶注冊分析

對用戶的注冊數量，用戶活躍度等進行分析。

（6）系統管理

該功能包括對智慧交通管理平臺的各項系統參數管理、菜單管理、角色管理和用戶管理。

3.智慧公交手機APP

該智慧公交手機APP主要包括3個功能模塊：公交線路查詢、公交站點查詢、接收管理平臺推送的信息。

（1）公交線路查詢

用戶輸入公交線路號進行查詢后，該APP界面將顯示相應的公交線路信息，包含公交線路的營運時間，票價和站點等。用戶還可以通過地圖功能，在地圖上查看各個站點的位置。如圖1所示。

（2）公交站點查詢

用戶輸入公交站點名稱進行查詢后，該APP界面將顯示所有經過該站點的公交線路信息，以及每一條公交線路的車輛距離該站的大致時間（以分鐘為單位）。

（3）接收管理平臺推送的信息

該APP接收到管理平臺推送的信息后，將把其作為一條通知顯示在系統通知欄，點擊該通知即可以看到信息的詳細內容，例如：由于某地點封閉施工，公交線路將繞行等。通過使用該功能，用戶能夠及時獲取到智慧公交管理平臺發送的重要信息和通知。

結語

本平臺應用大數據、云計算、移動互聯網等技術，對公交車輛海量即時信息和用戶大量應用信息進行收集、處理、分析，用定量化分析代替管理者經驗對公交進行實時管理和調度，具有以下優勢：

（1）可提高整個公交系統的可靠性、高效性。

（2）合理動態調整公交運力，規劃公交行車路線，保障公交運營順暢。

（3）乘客可以方便地查詢實時公交信息，優化出行線路，減少候車和換乘時間成本。

參考文獻

[1]任其亮，王亞龍，靳旭剛，等.江南新城智慧公交系統的設計與實現[J].智慧城市與軌道交通，2016：6.

[2]于露.基于大數據的智慧公交運營系統功能框架思考與設計[J].黑龍江科技信息，2014（33）：19-20.

[3]劉小峰.基于大數據的智慧云公交調度管理系統[J].電腦開發與應用，2014（9）：38-39.