基于智慧城市公交站點的動態信息服務研究

摘要：基于智慧城市公交站點的動態信息服務，出行信息需求對出行信息傳遞進行統一規劃，依據出行者對出行信息的關注度優先完善重要出行信息的發布。同時，科學評價公共交通系統現有出行信息傳遞質量和出行滿意度，采取更合理、更完善的出行信息傳遞模式，發展如互聯網、自助信息查詢終端、電子站牌等高效率的信息發布模式。

關鍵詞：公交站點 ?動態信息 ?智能服務

引言

城市公共交通是滿足人民群眾基本出行的社會公益性事業，是交通運輸服務業的重要組成部分，與人民群眾生產生活息息相關，與城市運行和經濟發展密不可分，是政府應當提供的基本公共服務和重大民生工程。

公交信息化建設是為了響應國家關于大力發展公共交通的政策，以應對日益嚴重的城市交通擁堵問題。主要兼顧三個方面，滿足政府監管，服務于企業，服務于社會大眾。通過社會公共資源和技術手段實現智能公交。

智能公交當前的發展與未來展望可以理解為四個階段。

第一階段，系統感知層的建立：包括（ITS）智能車載設備、電子車牌、中心服務網絡建設、基礎業務管理軟件系統的建立（智能營運管理、機務、票務、財務、人事、辦公自動化等）。

第二階段，數據報表及計算模型：數據云存儲及交換、軟件算法模型、基本的報表功能，實現計算機參與的智能調度模式、監控、企業應用管理、建立數據中心平臺、公共服務信息發布功能。

第三階段，大數據的應用：智能分析系統、數據挖掘。

第四階段，智能交通：無人駕駛（車與中心數據交互、車與車之間的數據交互）。

1智能城市公交站點的基本信息管理

（1）公交營運的基本信息管理，包括線路信息、車輛信息、人員信息、以及公交場站信息。同時對行駛里程、空駛里程資源的管理，以及相關車載設備和車下設備的管理。

（2）公交日常運行的監控、運行相關指標的統計信息管理，具體包括線路模擬圖、線路地圖、道路擁擠狀態展示、車輛位置監控、刷卡加入退出、超速大間隔警報、軌跡回放、行車原始日報、首末班發車時間查詢、站點停靠時間記錄、超速記錄統計。

（3）公交客流信息管理，主要依據POS機，以及客流采集設備進行客流數據的統計以及相關客流數據的查詢。同時通過客流數據的采集，進行客流相關的統計與分析：客流斷面分析、客流班次分析和客流統計情況日報。

（4）到站預報信息管理，通過公交站點、手機APP等為乘客提供到站時間預報服務信息。具體信息包括：線路列表接口、線路站級信息接口、實時車輛信息接口、發車計劃表接口、公交App車輛到站預報接口、支持二維碼掃描到站預報數據網站和推送候車亭顯示屏到達站預報數據程序[1]。

2智能城市公交站點實時到站預報服務

2.1 基于大數據的到站時間預測

公交線路運行受城市道路交通狀態影響較大，特別是在早晚高峰交通擁擠的條件下，僅僅發布公交車輛位置信息，無法讓乘客掌握公交線路的的運行信息，所以公交到站時間是最直觀，也是最有效的服務信息，緩解乘客等待的焦慮感。然而由于受到道路環境的影響，公交到站時間預報的難度較大，在國內許多城市的試點和推廣過程中存在著精度低、到站時間預報不準確等問題。同時，對于類似一線省會大型城市，交通狀況復雜，發布準確公交到站時間預報尤為困難。

公交大數據挖掘同時為到站時間預報系統提供了支持。系統融合了行車計劃、實時運行數據、以及歷史運行數據，進行實時到站時間預測計算。系統通過不斷累積歷史數據，不斷完善歷史數據庫，使到站時間預測具有自我修正的運算體系。系統考慮不同的周變因素（周一、周二至周四、周五、周末以及節假日）、天氣因素和時段，對歷史數據進行歸類，并與實時數據進行加權與平滑運算，以0.5小時為分析周期，更新迭代計算，建立起高準確率的公交到站時間預報系統。

2.2多模式的到站時間預報服務

傳統公交信息發布手段單一，主要通過公交站牌發布公交服務信息，無法滿足乘客多樣化的公交信息服務需求。同時乘客在出行前、出行中以及出行后的不同階段對公交信息服務需求有較大的差異，所以乘客對不同的模式的公交信息發布有較大的需求。城市智能公交營運系統為市民提供了多種方式的到站時間預報服務[2]。

公交到站時間預報融合了實時車輛位置信息、實時道路交通狀態信息，以及公交線路的歷史運行數據，進行到站時間的預測。在每條線路的首末站安裝了支持有線和無線連接的發車時刻推送，向乘客推送每條線路本班車和下一班車的發車時間。

智能車載信息擬實現與城市交通委信息中心信息交換，將公交到站信息依據城市地方標準《公共汽（電）車動態信息發布服務數據交換與接口規范》實時上傳至城交通委信息中心。

借助官方“城市公交”手機App發布到站信息預報，擬覆蓋城市全部公交線路。同時還提供“城市發布”微信公眾號，發布城市公交實時到站信息，包括距離當前站點的站級數與預計到站時間信息。

3搭建基于云平臺的系統架構和統一的數據庫系統

3.1 云平臺系統架構

搭建公交智能營運管理系統采用統一的云平臺服務系統：平臺服務器統一集中部署在電信IDC（Internet data center，互聯網數據中心）機房，使用虛擬化集群、軟硬件結合的負載均衡體系，按計算和存儲需求進行靈活配置的服務資源，能夠實現快速接入，高安全，超穩定，見效最快的實施效果[4]。如圖1

（1）降低軟硬件的一次性成本投入

傳統的公交信息化系統的建設需要投入大量的資金去購買服務器、計算機、操作系統、數據庫等硬件設備和軟件，并需要花費一定的人力和資金成本去搭建系統。而采用云平臺服務器托管的模式，可以減少這部分的投入，使系統的部署更為快捷。

通過采用云平臺的系統架構，降低了IT軟硬件設備的一次性投入，相對于原有調度室每個站點配備電腦投入更低，比如外設硬件投入、操作系統授權投入等。

（2）降低系統的運營維護成本

集約化管理降低運維成本，此方面涉及到一個是對硬件成本的維修和調度平臺軟件的維護工作都提供了極大的便利，原有的維護模式如果電腦出現問題需要人員去現場維修硬件維護成本過高，采用云平臺只需要在服務器上進行維護即可。調度軟件方面由于裝機環境的不同可能會導致軟件環境不一致導致版本不統一，無法遠程的情況下，需要大量人員需要去現場進行維護，維護成本較高。使用云平臺軟件可以進行統一版本升級當遇到問題，IT人員可以在辦公室就進行遠程維護。

（3）更穩定的運行平臺

平臺運行更穩定更加快速，原有調度平臺通過本地網絡直接連接服務器會受到各種因素的影響，網絡、操作系統環境，采用云平臺的模式，云平臺和服務器都直接托管在機房在網絡方面更加有保障，操作會更加流暢。

（4）更高效的服務平臺

傳統的服務器本地的架構模式，系統的計算能力與數據處理能力取決于本地服務器的性能上限。而采用云平臺的系統架構，當遇到需要處理大量數據的情況時，系統可以調用電信IDC機房中閑置的服務器資源，以保障特殊條件下系統的運算需求。當該特殊任務結束以后，系統會釋放額外調用的服務器資源。

使用虛擬化集群、軟硬件結合的負載均衡體系，按計算和存儲需求進行靈活配置服務資源。當遇到數據量大、計算量的情形，系統可以保證充足的運算和服務能力[3]。

3.2 統一的數據庫系統

（1）公交企業信息化系統一般包含人保系統、機務系統、營運系統、財務系統和汽修系統等，都是企業ERP（Enterprise Resource Planning）系統下的子系統，各系統之間存在緊密關聯。例如公交企業運營調度系統所管轄的人，在調度系統中有人的作休信息、工作量信息，與此關聯的包括人事系統的人員信息、財務系統的工資、保險等。調度系統中車輛的營運里程信息和機務系統的定時、定里程保養發生關聯。

而在以往的公交企業信息化建設中，各系統之間相互獨立，缺少統一的數據源，導致個系統之間數據描述不一致，系統之間不兼容，給企業的運營和系統維護帶來了不便。

（2）公交智能營運管理系統的建設思路是企業內部“同數同源，一數一源”，使營運系統、機務系統、財務系統、人保系統等都采用同一的數據源，不同子系統建立在一套統一設計的數據庫系統之上，保證各個系統之間的數據關聯。在ERP一體化與集成化管理信息系統之下，各個系統之間都存在緊密地數據交互關系。保證了企業內部各系統數的一致性，實現了企業運營和辦公信息化的統一。

（3）數據庫的統一使同一數據源在不同的系統中具有相同的表現形式，幫助企業對不同部門之間橫向分析與縱向分析，使現有信息系統內的數據更大程度地發揮作用，公交公司的信息化建設程度才能大大提高。如表1

4結語

公交智能營運管理系統的信息服務系統優勢在于：信息發布的規模、受眾群，提供公交電子站牌、手機APP、微信公眾號信息發布手段實施多樣化，調度系統與信息服務使用統一的數據源，根據車輛的實時位置、車速、實時路況以及歷史數據預報車輛的預計到達時間;通過公交站亭的55寸LED發布車輛的預計到站時間;計算機根據車輛的實時位置和實時路況信息，以及歷史數據自動計算發車時間;靈活的集中調度模式，采用云平臺的架構，可實現運營公司，樞紐等任意級別的集中調度。

參考文獻

[1]戢曉峰.城市公共交通系統出行信息需求分析[J].綜合交通，2008，（3）：61-63.

[2]盧曉青.城市公共交通信息服務系統研究[D].吉林大學，2002.78頁.

[3]湯文倩.公交出行信息有效性評價方法[D].東南大學，2014.93.

[4]時衛靜.城市交通信息服務的本體建模與應用研究[D].北京交通大學，2009.81

作者簡介：童偉、男、1970- ?湖北荊門市、大學本科、海口經濟學院騰競依智網絡學院通信與智能科學教研室主任、副教授：主研領域為通信網安全、車聯網技術 ?E-mail：569826878@qq.com