基于交通效率的交互式公交站臺設計研究

徐有軍，孫洲凱

（南京交通職業技術學院軌道交通學院，江蘇 南京 211188）

如今，經濟與科技共同發展加快了城市化的進程，交通壓力越來越大，受城市交通擁堵因素的影響，公共交通也面臨著諸多問題，例如，公交車到站不準時，交通事故發生頻率加快等，交通擁堵不僅會影響人們出行的心情，還會延長出行的時間，破壞事先做好的計劃，降低出行效率。

公共交通是一種快捷、方便且運量大的交通方式，也是城市交通的動脈，同時，更是緩解城市交通擁堵問題的有效手段，城市公交在經濟發展中具有疏解排壓的作用，本文針對提高交通效率、節約成本等現象，設計了一種基于交通效率的交互式公交站臺，具有經濟適用、方便快捷的優點，為城市交通客流疏解提供了有效的理論依據，保證了城市交通的可持續發展。

1 基于交通效率的交互式公交站臺總體設計

1.1 交互式公交站臺指示牌設計

人們出行時可以通過公交站臺指示牌了解自己當前所處的位置信息和公交線路的具體站點信息，以及該班次的公交車具體發車時間，有助于乘客做出合理的出行時間安排和公交線路選擇，避免出現將時間浪費在路上的現象，提高乘客的出行效率，從而提高交通效率。交互式公交站臺指示牌設計可以使乘客了解公交車的到站情況，圖中紅色文字說明此公交車已經駛過該站，橙色文字表示公交車即將到站，綠色文字表示尚未到達的車站，乘客可以通過電子指示牌信息安排自己乘坐哪輛公交車可以節省時間。

增大電子指示牌的字跡實現人們在遠距離就可以看到公交車線路信息，指示牌選擇黑色背景和紅色字跡的原因是紅黑顏色搭配對比強烈，乘客無論在黑天還是白天都可以清晰地看見指示牌信息，避免了公交站臺的擁擠，提高了交通效率。

1.2 傳感器設計

傳感器是公交車廣播體系與公交站點電子指示牌之間連接的第一步，基于交通效率的交互式公交站臺設計能否提高交通效率、節約成本取決于傳感器是否穩定和可靠，所以選擇一倍傳遞倍率下的強度為0.5～2.0uV 的傳感器，這種系列的傳感器屬于精練簡約化傳感器，可以用于實現兩個客戶端之間的數據信息傳輸，該傳感器可以為遠程信息傳遞提供一套可靠的方案，數據信息傳遞的距離最長可達1000km 以上，在一定程度上可以提高信息傳遞的速度，使公交駕駛員和站臺乘客都能隨時接收到對方傳遞來的信息，大大提高了交通效率，傳感器可以將公交車網關傳給服務器的數據信息輸入遠程公交站臺客戶端，從而顯示在公交站臺的電子屏幕上。

交互式公交站臺傳感器設計有時不能實現駕駛員對下一個公交站是否有人等待該輛公交車，因此，需要研究一套基于交通效率的交互式公交站臺算法設計以便于公交駕駛員了解下一站是否有人要乘該輛公交車，以及車上是否有人在下一站下車，縮短乘客出行時間，達到提高交通效率的目的。

1.3 交互式交通站臺CAPP 算法設計

交互式站臺算法設計主要是為了電子指示牌與公交車終端以及中央處理器之間的數據流程設計，在這一設計的過程中，要使用CAPP 算法來實現公共汽車在交互式公交站臺的智能停靠。CAPP 算法具體設計步驟如下：

（1）每過30 秒，電子指示牌信息反饋裝置與公共汽車內乘客信息反饋裝置就會對外傳遞廣播信號，包括公共汽車行駛到某一位置的具體坐標以及附近停靠的站臺、上車乘客所在站臺及即將到站的公共汽車的車牌號。

（2）反饋裝置傳遞的信息傳遞到信息調度中心，經過中央處理器進行數據分析、匯總以及預處理。

（3）中央處理器獲取公共汽車即將停靠的站臺具體位置，以此來確定在下一個站臺是否有乘客上下車。

（4）中央處理器將公共汽車到達下一站臺是否停車的信息發送到車載裝置，以便公交車司機及時獲取信息。

（5）車載裝置會以廣播或電子屏幕的形式將信息傳送給駕駛員，以便駕駛員采取相應的行駛操作。

2 實例驗證

為了驗證本文基于交通效率的交互式公交站臺設計，可以有效提高交通效率，節約公交車油耗成本，利用普通交互式站臺，以及基于交通效率的交互式公交站臺，進行交通效率對比實驗。

2.1 實驗過程

實驗過程中，保證每個交叉路口的交通信號燈控制情況一致，進行對比實驗，為了保證本次對比實驗的客觀性，選擇站臺數目為20 個的交通線路，每個站臺的等待人數不等。同時，要保證交叉路口的交通信號燈的等待時間相同，利用兩種形式的交互式站臺進行交通效率統計。交叉路口交通信號控制狀況如表1 所示。

實驗過程中，首先準備2 臺型號配置、排量、座位數等完全相同的公交車，分別安裝語音廣播裝備和信息傳輸裝備，將20 組數據載入信息傳輸裝備，進行對比實驗，保證整個實驗過程信息傳輸的穩定性和準確性。

表1 交叉路口的交通信號控制狀況

然后，根據交互式交通站臺CAPP 算法，采用普通交互式站臺及基于交通效率的交互式公交站臺進行交通效率對比實驗。為了提高本次實驗結果的對比程度，引入公交車百公里耗油量作為公交效率的評定指標，計算公式如下。

根據采用兩種交互式站臺計算的公交車百公里燃油消耗量，得出不同站臺下的交通效率。

2.2 實驗結果分析

根據兩種交互式站臺，在不同百公里消耗量情況下，得到的公交效率，繪制公交效率對比曲線，如圖1。

圖1 公交效率對比曲線

根據公交效率對比曲線可以看出，在百公里燃油消耗量低的狀態下，普通交互式站臺及基于交通效率的交互式公交站臺都能達到很高的公交效率，但隨著百公里耗油量的增加，普通交互式站臺的效率逐漸下降，而基于交通效率的交互式公交站臺雖然也在下降，但是偶爾還會出現上升的趨勢。

對以上曲線進行分析可知，計算五組站臺的平均交通效率，得出基于交通效率的交互式公交站臺比普通交互式站臺的公交效率高39.28%，有利于節省成本。

3 結語

本文提出了基于交通效率的交互式公交站臺設計，依托交互式公交站臺指示牌設計、傳感器設計及交互式交通站臺CAPP 算法設計，實現了本文的研究。實驗結果表明，基于交通效率的交互式公交站臺相比于普通交互式站臺，具有更高的交通效率。希望本文的研究能夠為城市公交交互式站臺設計提供理論基礎。