淺談城市智能公交系統與電子站牌的應用

摘 要：隨著我國人口增長和城市化的日益發展，在大型城市中經常出現交通擁堵的問題，而智能公共交通系統的作用就體現出來，當前我國在很多城市都建設了智能公交系統并實施了“公交優先”的戰略措施，但除了一些大型城市外，中小型城市的智能公交設備不夠理想，或是沒有大規模推廣，尤其是電子站牌沒有得到充分的應用，而電子站牌作為智能公交系統的輸出部分，對緩解交通擁堵有重要的作用。

關鍵詞：城市公共交通系統;電子站牌;智能化

一、智能公交系統的概念

1. 智能公交系統簡介

智能公交系統是智能交通系統的一個體現，它應用了全球定位技術、無線通信技術、地理信息技術等技術，實現了對公交車的實時調度監控運營。有效地降低公交運營成本，并且使公交服務得到了大量的提升，極大便利了人們的生活。

智能公交系統基于各種技術的綜合運用，實現公交車輛運營調度的智能化，公交車輛運行的信息化和可視化，實現面向公眾乘客的完善信息服務，通過建立電腦營運管理系統和連接各停車場站的智能終端信息網絡，加強對運營車輛的指揮調度，推動智能交通與低碳城市的建設。

智能公交系統通過對域內公交車進行統一組織和調度，提供公交車輛的定位、線路跟蹤、到站預測、電子站牌信息發布、油耗管理等功能，以及公交線路的調配和服務能力，實現區域人員集中管理、車輛集中停放、計劃統一編制、調度統一指揮，人力、運力資源在更大的范圍內的動態優化和配置，降低公交運營成本，提高調度應變能力和乘客服務水平。

2.電子站牌工作原理

城市智能公交系統主要分為傳輸、處理和輸出部分，主要由公交車、調度中心和電子站牌承擔其中部分。一般城市公交系統中，公交車通過車載設備產生位置、速度、交通或到站等信息，再通過無線網絡傳輸到調度中心，調度中心將信息進行各種處理后將結果同樣通過無線網絡傳輸到電子站牌或反饋到公交車，電子站牌輸出公交車的位置或到站信息。電子站牌的主要功能即是接收和顯示信息，其硬件部分主要包括單片機、LED顯示單元和無線傳輸單元，一般通過LED顯示器動態顯示車輛的到站時間或同時顯示當前時間，行車路線，行車時間和城市公交地圖等信息則采用張貼的方法靜態顯示。而在經費充足或有需要設計智能化電子站牌的情況下，為了提高智能公交系統的效率，電子站牌除了能與調度中心單向收發信息之外，相互之間同樣具有傳送信息的功能，當收到到站信息后能將信息即時發送到下一個電子站牌，調度中心能同時和公交車及所有電子站牌收發信息。設計智能化電子站牌的前提下，電子站牌之間除了能根據公交車位置信息自動進行信息顯示和傳輸之外，自身也具有多方面便民功能，而調度中心起到監控管理的作用，不僅需要維護和管理的人力成本降低，而且為人們的公交出行提供了便利。因此，電子站牌的智能化可稱為智能公交系統的重要一環。

3.電子站牌的設計

電子站牌作為收發和顯示信息的載體，能在公交車、調度中心和乘客之間傳輸信息，硬件主要包括單片機、LED顯示單元和無線傳輸單元，成本主要在于無線傳輸模塊。

在中小城市，考慮到效率和成本、維護的問題，電子站牌不能經常進行維護，需要較高的可靠性。LED部分本身較為節能省電，采用較小面積安裝在站牌上方的醒目位置，防止不良天氣可能造成的損壞，同時其他面積除公交線路地圖之外仍然和傳統公交站牌一樣作為廣告牌，租用給廣告商以節省部分的費用。無線傳輸模塊的費用相對較高，也成為中小城市智能公交系統普及的主要問題。為減少無線傳輸的通信費用，在通信技術上可采用相對費用較低的GPRS技術，同時，電子站牌由于使用頻繁，為減少信息傳輸頻率，只收發和顯示公交車的定位信息，同時站牌之間相互傳輸信息，保持一定的智能化和可靠性，成本也較低。雖然公交車與調度中心之間的通信費用較高，但考慮到長期的可維護性和安全性，該部分是必要的，具有較高的應用價值。

對于大型城市和智能公交系統需求高的地區地段，電子站牌的智能化需求較高，功能可擴展到收發和顯示車輛當前位置、路線和預計到站時間，公交線路地圖采用動態顯示，方便乘客實時掌握車輛運營情況和規劃時間。整體硬件結構不變，使用LED顯示屏并加觸摸屏，通信技術使用TD-LTE和WIFI以便最大限度發送信息，改善整體通信質量和可靠性。電子站牌全部接入網絡與調度中心進行收發信息，由于是動態顯示，因此不需要接受到站信息，公交車由車輛定位系統和車載監視器將信息通過無線傳輸網絡傳輸到調度中心，所有的公交車位置信息經過綜合處理后發送到對應的電子站牌，站牌在LED顯示屏上顯示當前線路車輛的位置，預計到站時間以及當前站和當前時間，在空閑時間自動播放天氣預報等便民信息，在公交車到站時則自動報站，播放報站語音。乘客通過觸摸屏可以查詢當前具體線路、到達時間、出行所需時間、換乘方案等信息，同時由于電子站牌接入網絡，可以通過網絡支付充值公交卡，解決了現金支付的問題，大幅提高了公共交通的效率并方便了人民群眾的出行。同時為了提高安全性和可維護性，在每個電子站牌上安裝監視器，將實時信息傳輸到調度中心和交管部門，調度中心在特殊情況下能進行實時推送，實現車流人流和各類治安問題的監控管理，對應設置一鍵報警功能，當發生交通安全事故或其他突發事件時，乘客可以一鍵報警，發送信息到調度中心，調度中心再調出對應電子站牌監控視頻將信息發送到相關部門處理。閑置時則可以推送各類廣告，收回一部分的廣告收入。

最后由于電子站牌長期工作在室外環境，為防止自然環境或人為的損壞，外殼采用防水、防曬、防塵的鍍鋅鋼板，使用6mm鋼化玻璃和太陽能充電系統，內部設智能溫控系統，自動調節內部溫度，自動散熱除濕以適應高低溫環境，延長使用壽命，減少必要的維護成本費用。該電子站牌前期投入較高，但方便了人民出行，對改變普通人出行方式有著推動作用，同時穩定性高，運行效率高，對實現城市公交系統智能化有較高收益。

結 論

電子站牌的功能和系統設計根據是城市的公共交通情況和所投入預算綜合考慮。中小城市的電子站牌結構簡單，具有提供到站時間和地圖線路信息的功能，成本較低，適合普遍推廣，大型城市公交系統較為復雜，電子站牌能顯示公交信息和其他便民信息且具有報時、報站、充值、實時監控、一鍵報警的功能，適合城市智能公共交通系統投入充足時或在重要交通地段使用。電子站牌作為城市智能公交系統重要部分，以上兩種站牌都能較大地緩解交通壓力并推進城市智能公交系統的建設。

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作者簡介：況飛（1998），男，漢族，重慶，本科， 就職單位：重慶大學，? 發表單位：重慶大學，郵編：400000，職稱：學生，? 主要研究方向：自動化控制工程方向