面向組件式GIS技術的寧波市軌道交通與常規公交接駁數字化管理系統設計與實現

石小偉 宋寧 劉文

摘? 要： 采用計算機組件式GIS技術、空間分析技術以及軌道交通與常規公交線網分析評價模型等科學方法，融合區域人口、土地利用現狀與公交設施、軌道交談線網數據、公交線網運營數據、站點IC刷卡數據和公交GPS數據等海量信息，建設寧波市軌道交通與常規公交接駁數字化管理系統。該系統能夠對公交客流和公交線路進行分析評估，并能實現對公交車輛的實時動態管理與應急響應。實驗證明：該系統可檢測公交有效乘客量，軌道交通有效乘客量、評測乘客擁擠度狀況并預警，如前方站點客流預警、擁擠路段預警以及公交的運營滿載預警等從而為寧波市軌道交通與常規公交的接駁一體化發展提供有力的輔助決策。

關鍵詞： 組件式GIS技術;接駁數字化;軌道交通;常規公交;信息系統

【Abstract】： Use of GIS， spatial analysis technology of computer components and rail transportation and conventional theory-oriented and scientific methods of analysis and evaluation model， the integration of regional population， land use status and talk to public transport， rail line network data， theory-oriented and operating data， site and bus IC card data GPS data， such as huge amounts of information， the construction of ningbo city rail transit and conventional public transport interchange digital management system. The system can analyze and evaluate bus passenger flow and bus routes， and realize real-time dynamic management and emergency response of bus vehicles. Experiments show： the system can detect the bus passenger volume effectively， rail transit passenger volume， effective evaluation situation and warning passengers crowded degree， such as the front site operation of early warning， crowded roads and public transportation passenger load such as early warning for ningbo joint integration of rail transit and conventional public traffic development provide powerful auxiliary decision-making.

【Key words】： Component GIS technology; Connection digitization; Rail transit; Regular bus; The information system

0? 引言

根據最新的《寧波市城市軌道交通線網規劃（修編）》目前形成草案[1]。依照2020年的寧波城市軌道交通建設方案，寧波市軌道交通線網規劃由7條線路組成[2]，總長約164 km，設站113座軌道交通進出口站點，其中包括11座線路換乘站[3]。目前，常規公交和城市軌道交通是寧波市交通運營組織的兩大重要組成部分[4]。其中，軌道交通的布局建設具有固定性，因此，常規公交線網是城市交通資源靈活布局方案設計的核心內容[5]。

國外的研究軌道交通與常規公交接駁數字化管理系統主要側重在常規公交、軌道交通線路規劃、設計的應用，美國波特蘭市是較早采用GIS技術進行軌道交通線網規劃管理的城市。通過查閱大量的數據，發現國外在交通出行預測模型有關空間分析（城市的CBD與居民居住區之間的空間分析），最終通過計算機子在電子地圖上顯示模型并分析結果，以此來輔助線網規劃的應用[6]。到目前為止，美國、英國、法國、西班牙和日本等在城市軌道交通網的調度運營、應急處理、利用計算機管理和維護等方面已取得了非常大的應用成果，特別是在接駁軌道交通的常規公交線路優化、設計、接駁事故預測預防、接駁應急處理和接駁的調度指揮等方面做出了比較大的進步，并且已經應用到了實踐[7]。

然而，國內對于軌道交通影響下軌道交通與常規公交接駁數字化管理系統的相互關系理論探究卻不是很系統，但是國外上述相關方面的研究對于我國的軌道交通與常規公交接駁數字化管理系統有很大的借鑒和指導作用。國內研究軌道交通與常規公交接駁數字化管理系統的學者也很多，從研究思路視角，大概可以分為以下四種：（1）網絡設計層面的軌道交通與常規公交接駁管理;（2）協調運營層面軌道交通與常規公交接駁數字化管理系統;（3）換乘樞紐分布與組織和換乘客流的預測的軌道交通與常規公交接駁數字化管理系統;（4）常規公交線網的優化設計層面的軌道交通與常規公交接駁數字化管理系統。

目前，寧波軌道交通—常規公交已經到了攻堅

階段，如何提升公交線網優化決策和運行管理水平以及公交系統最優，成為公交管理部門急迫解決的問題。因此，本文基于計算機組件式GIS等技術，融合相關信息數據，建設軌道交通與常規公交接駁數字化管理系統。該系統實現對寧波市軌道交通與常規公交客流和線路的分析評估以及對公交車輛的實時動態管理與應急響應。本系統的建立有利于揭示寧波市公交站點客流、線路客流的內生本質特征，從而為寧波市公交線網的運行管理優化提供決策支持。

2.2? 接駁數字化公交無線決策分析子系統

接駁數字化公交決策分析無線應用子系統是數字化智慧公交管理信息系統在PDA顯示，是滿足接駁數字化公交無線決策分析子系統平臺之間的互聯互通、信息共享、數據交換，需要建設以本級無線決策分析子系統平臺為核心，以各部門和下級無線決策分析子系統平臺為節點，互聯互通、信息共享的專用計算機網絡，以滿足應急管理中所需要的數據共享與交換、指揮調度和監控等數據傳輸任務。寧波市經過多年電子政務網絡建設，已初步具備數字化智慧公交管理信息系統平臺運行的網絡基礎環境，根據數字化智慧公交管理信息系統平臺運行的數據流量等需求進行詳細分析，并對計算機網絡進行一定的改造和擴容，建成滿足應急平臺體系運行要求的計算機網絡系統。接駁數字化公交管理能夠隨時對重要問題進行督辦，為接駁數字化公交領導決策提供實時依據。接駁數字化公交決策分析無線應用子系統平臺運行過程中涉及重點路段目標、重大擁堵路段信息、關鍵基礎設施等信息，以及地理信息系統承載的數據等。

2.3? 接駁數字化的GPS人員定位子系統

利用GPS技術實現對全市范圍的接駁數字化公交監督員或接駁數字化公交人員的準確定位。定位系統可顯示人員的位置，并可回放人員歷史軌跡。

2.4? 接駁數字化公交視頻監控子系統

視頻監控是獲取接駁數字化公交管理問題事發現場情況的直接手段，是數字化接駁軌道交通—常規公交管理信息系統的重要內容。接駁數字化公交視頻監控子系統出現預警后，數字化公交視頻監控中心工作人員根據預警實際情況填寫?什么路段、什么時間、哪路公交出現預警、預警原因、后果分析、防止措施等內容。這些內容經數字化軌道—公交視頻監控中心負責人確認后發送到監測預警中心。如

果數字化軌道—公交視頻監控中心未能及時處理，說明軌道交通或常規公交在事故監控管理主體責任未落實，系統會自動記錄進行督察和處理。如果數字化軌道—公交視頻監控中心及時處理并發送到監測預警中心，監測預警中心可進行存檔和以后重點檢查。從而使監測預警系統形成一個完整的閉環監督管理系統。

通過接駁數字化公交視頻監控子系統，負責人可以對重點區域、重點地段進行監控，可以調用事發現場周邊情況，做出準確判斷并及時響應。

2.5? 接駁數字化公交監督管理子系統

門前三包單位監督管理系統是數字化智慧公交管理信息系統的擴展，主要目的是加強對城市接駁數字化公交責任主體的監督和監管，積極調動社會的力量來共同維護和管理城市公交秩序，提高接駁數字化公交對門前三包單位的監督管理能力，切實落實門前三包聯動機制，充分調動社會力量參與城市管理。該系統具有一定的獨立性，在數據和結構上又是數字城管系統的延伸與擴展。系統功能包括：單位類案件上報模塊、每日巡查模塊、處罰模塊、統計與考核模塊等。

2.6? 接駁數字化的96105短信彩信互動平臺

“接駁數字化軌道交通—常規公交管理我參與”數字平臺是利用手機短信參與接駁數字化軌道—公交環境治理的一種新型數字化管理平臺，實現了對手機報送的接駁數字化軌道—公交管理問題進行接收、分發到各部門、處理、反饋。居民在生活中發現有影響市容環境、公交秩序、公交宣傳廣告、公交門前三包、公交施工管理、公交突發事件等各類案件，可通過短信或彩信的形式進行投訴，移動用戶發送到106296105，聯通用戶發送到81096105。

2.7? 接駁數字化公交事件管理部件化子系統

針對游商攤群、黑車亂點等易反復出現的八大秩序類問題，實現按照部件方式進行問題上報、監督與評價。由過去針對單一的、孤立的事件監督和評價方式，轉變為持續的關聯的綜合評價模式，即從案件的持續時間、持續規模進行評價如圖9所示。

2.8? 接駁數字化軌道—公交部件在線更新子系統

通過接駁數字化軌道—公交部件在線更新子系統，可以在任意地方方便地進行部件瀏覽、地圖編輯等工作如圖10所示。

2.9? 接駁數字化公交業務短信子系統

通過協同工作平臺與短信功能的結合，進一步保障系統參與接駁數字化公交人員的信息暢通，進一步提高接駁數字化公交管理問題的處理效率。可以通過短信平臺，發短信給接駁數字化公交監督員，提醒監督員注意天氣、報送案件重點、會議通知等內容。

3? 結語

本文基于計算機組件式GIS等技術，構建了軌道交通與常規公交接駁數字化管理系統，有利于寧波市更合理地規劃常規公交線路，進一步推動寧波市軌道交通與常規公交接駁數字化的發展。在下一步研究中，還將充分利用寧波市常規公交客流、站點以及線網的相關數據資源，結合公交行業進一步擴充軌道交通與常規公交接駁數字化管理系統的應用。

參考文獻

[1]石小偉， 鄒逸江， 等. 寧波市軌道交通接駁公交線網的計量模型設計及實證[J]. 現代城市軌道交通， 2019（1）： 42-49.

[2]石小偉， 楊梅， 等. 基于“軌道—公交”聯運一體化視角的城市交通線網優化研究[J]. 電力機車與城軌車輛， 2019（9）： 8-12.

[3]賴永興. 基于GIS/GPS/GPRS的智能公交系統——以上海市浦東新區GPS公交監控調度管理信息系統為例[D]. 華東師范大學， 2008.

[4]Thill J C. Geographic information systems for transportation in perspective[J]. Transportation Research Part C， 2000， 8： 3-12.

[5]石小偉， 馮廣京， 鄒逸江， 等. 城鎮化與服務業的空間格局及耦合協調態勢——以河南省為例[J]. 上海國土資源， 2019， 40（2）： 32-37.

[6]石小偉， 馬仁鋒， 鄒逸江， 等. 基于“軌道-公交”聯運一體化視角的城市交通線網優化研究——以寧波公交541路模型為例[C]. 浙江省地理學會2018年學術年會暨“城市國際化研究”高峰論壇， 2018（11）.

[7]邵黎霞， 唐海燕. 表示和查詢人的時空分布的一個面向行為的時空數據模型設計[J]. 測繪通報， 2007（03）： 30-33.

[8]邵黎霞， 何宗宜. 基于時空棱鏡和活動場所吸引率的目的地選擇研究[J]. 武漢大學學報（信息科學版）， 2007（06）： 481-484.

[9]崔德冠. 基于公交車GPS數據的城市道路偶發性擁堵檢測與系統實現[D]. 重慶大學， 2015.

[10]石小偉， 鄒逸江. 上海LED產業空間集聚的計量分析[J]. 華東經濟管理， 2017（7）： 31-36.

[11]? 邵黎霞. 更新式時空數據模型的擴展及實現[J]. 寧波大學學報（理工版）， 2000（02）： 92-95.