公交運營區域智能調度系統探索與思考

北京公共交通控股（集團）有限公司第四客運分公司 姜 傳

北方工業大學 趙雪芳

近年來，城市地面公交由于受交通擁堵等因素影響，運行時間和候車時間較難掌控，客流呈現逐步下滑趨勢，為此，北京公交集團著力探索區域集中調度模式，解決自身運營生產短板，以降低成本和提高生產效率。本文在總結北京公交集團第四客運分公司實施區域集中調度的基礎上，通過調研國外城市公共交通運營組織與調度系統的成功經驗，探索了地面公交區域智能調度系統的建設與應用。

1 國內外公交調度管理的研究與實施

國外在20世紀50年代開始研究公交調度管理，日本橫濱、美國亞特蘭大和新加坡的城市公交系統均進入了綜合管理時代，這個時代的特點是十分強調公交信息的采集、信息的處理和信息的輸出服務。其中公交信息采集的手段日益完善，各類傳感器、攝像設備、定位系統接收設備等得到廣泛應用，信息處理的功能變得日益強大，高性能的計算機、大型數據庫技術、知識工程等得到了普遍使用，同時盡可能地利用各種媒體傳播公交服務信息，車站LED站牌、車內的LCD顯示板、手機終端、Internet等都是傳播公交信息的載體。傳統公交調度管理存在的道路車輛狀況不清、靠經驗調度指揮、缺乏乘客信息服務等問題在新一代的公交智能調度系統中已得到了根本的改善。

到目前為止，國內已有部分城市在應用區域化調度模式，實施的方式基本是集中調度模式，還沒有真正規劃和實行區域智能調度模式。鄭州、杭州、上海三家地面公交企業正在運行的集中調度模式中，鄭州公交開展的比較成熟。鄭州公交的運營調度模式強化了二級調度的指揮權，弱化三級調度的管理，對分公司整體運營措施的調整更加靈活，同時也對二級調度管理的業務水平提出了更高要求。北京公交集團2019年實施了區域調度，現已初步實現了人員與車輛的集中，減員增效、資源利用初見成效，但在體制機制和信息化水平方面還不能滿足當前的區域化運營需求，還沒有健全對當前模式順利實施的保障機制。對此，本文提出一種基于多系統融合的區域智能調度模式（圖1），為地面公交企業的下一步運營系統發展提供探索思路。

圖1 區域集中調度模式圖

2 地面公交區域智能調度系統的探索

2.1 區域智能調度概述

區域智能調度系統是建立在現有區域集中調度模式基礎上，信息系統高度集成應用，運營指標數字化分析、預警，體制機制更加完善的一種模式。系統旨在兼顧交通安全與效率的條件下，以區域為單位，在多個有限的場站空間、運營車數量與勞動力數量的基礎上，通過對交通供給與需求的分析，科學地配置線路時刻表，合理地分配車輛和勞動力，達到資源的最有效配置，以滿足區域內斷面客流需求和運營效率最高。

2.2 區域智能調度系統總體設計

結合國內外建設經驗，區域智能調度總體框架如圖2所示。

圖2 區域智能調度系統總體設計圖

（1）以運營生產為中心，分別設計駕駛員智能出乘系統、車載系統、行車計劃輔助編制系統以及實時調度優化功能。

（2）駕駛員智能出乘系統通過對目前駕駛員各業務流程梳理及現有信息化設備統籌利用，以滿足運營生產過程中的查看排班、酒測、簽到、鑰匙領取、日見面叮囑、車輛例檢、班前宣誓、運營信息、簽退等全業務流程一體化，通過建立酒測考勤叮囑一體化設備，蜂窩式智能鑰匙柜以及各設備與智能調度系統組網，實現駕駛員一日智能出乘。

（3）車載系統包括車載客流統計、體感檢測（滿載率識別）、運營信息提醒、實時對講四部分，調度員可以通過車載客流和體感檢測實施監控線路滿載情況，通過運營信息提醒功能對駕駛員準點行車、末站發車點等信息進行提醒，通過實時對講功能與調度員溝通，進行突發應急的處置。

（4）行車計劃輔助編制系統可以通過車載實時客流、滿載、車速等信息進行實時單程點的調整、行車計劃的輔助編制，實現真正的實時客流監控 調整。

（5）實時調度優化功能（軟件系統）是指對駕駛員準點發出率、中途準點率、到達準點率、車次兌現率的調度實時優化功能。借助高德等精準的地理信息系統數據，實現行車計劃與實際行車時間相吻合，提高準點率，減少調度員對調度系統的干預次數，逐步走向區域內線路無人發車、遠程監控的運營模式。

2.3 系統物理結構設計

系統物理結構如圖3所示。

圖3 區域智能調度系統物理結構設計圖

（1）智能調度系統作為本系統的中心，具有與車載終端、進出場站識別系統、智能鑰匙系統、班前教育系統、酒測考勤系統通過4G/5G網絡進行無線通信和數據傳輸與處理功能。調度系統通過信號傳輸模塊與車載定位系統進行位置信息傳輸，并能通過車載語音設備對駕駛員發出行車指令。

（2）酒測考勤系統將駕駛員的IC卡信息、酒測信息通過無線通信傳輸給智能鑰匙系統和智能調度系統。

（3）班前教育系統包括簽注模塊、車輛信息采集及通訊模塊，簽注及預案模塊具有人像記錄、閱讀記錄功能，車輛信息采集用于記錄駕駛員對車輛的例檢位置自動記錄，通過有線網絡將駕駛員的每日驗車信息、閱讀記錄等傳輸給智能調度系統。

（4）車載終端將北斗定位系統的實時位置信息、駕駛員的ID信息通過通訊系統無線傳輸至智能調度系統。

（5）進出場站識別系統將車輛的每日進出場站實時信息傳輸給智能調度系統，用于判斷車輛是否完成運營工作。

（6）系統具體工作流程

駕駛員每日通過自助考勤系統進行刷卡登錄，通過酒測后，系統發送指令給智能鑰匙柜，智能鑰匙柜根據指令確定需要開啟的鑰匙門號，駕駛員取下當日駕駛車輛對應的鑰匙，完成車輛例檢工作后進入班前智能教育系統，對各專業的每日教育、重點提示等信息進行閱讀并簽注，同時，考勤系統、班前教育系統、智能鑰匙系統將駕駛員的整個操作信息發送給智能調度系統，智能調度系統分析駕駛員是否完成出乘流程，確認完成后，駕駛員即可進入公交車輛，將自己的員工卡信息錄入考勤模塊，開始進行每日的運營工作，進出場站識別系統將車輛的出站信息、進站信息實時傳輸給智能調度系統，系統通過錄入的行車計劃判斷駕駛員的運營趟次是否完成，如完成即可下班，如未完成則根據自動排班系統生成的班次信息繼續進行下一趟次的運營工作。

區域智能調度模式是在智能交通技術綜合應用于整個公共交通業務流程的基礎上，借鑒國內外公共交通系統的先進經驗和先進管理思想，對傳統公共交通行業在管理體制、業務流程和技術應用上的創新，該系統的成功將對北京公共交通系統的現代化發展具有理論和現實意義，并可為城市地面公交企業相關管理提供借鑒。