達喀爾BRT 中的智能交通系統

李 萌

（中交第一公路勘察設計研究院有限公司，西安 710075）

非洲作為全球交通運輸發展比較落后的一個洲，其大部分國家的城市交通發展還處于比較落后的狀態，并沒有形成完整的交通運輸體系。近些年來，非洲的人口增加速度很快，同時由于生活和工作的需要，城市私家汽車的數量也在大幅度增長，這樣就導致交通行業發展并不是很良好的非洲城市交通擁堵現象越來越嚴重，甚至一些市民因上班遲到被解雇的情況也時有發生。所以，非洲的一些國家也已經意識到發展城市交通是非常緊急而且也是必要的。就拿西非的塞內加爾來說，其首都達喀爾正在如火如荼地建設著首條快速公交（BRT）城市道路。

1 快速公交（BRT）介紹

快速公交（BRT）是一種高效、快速、可持續的公共交通系統，其結合了傳統公交車和軌道交通系統的特點，以提供高質量的公共交通服務。快速公交系統通過一系列的設計和管理策略，旨在提高公共交通的運行效率和乘客出行體驗，其中最核心的特點是在特定的交通走廊上設置專用的公交車道，并結合高頻服務、快速上下客、現代化車站和優先通行權等特點。以確保公交車能夠快速、準時地行駛，并避免與其他車輛造成交通擁堵。其不僅提供了高效、便捷的公共交通服務，減少了交通擁堵和環境污染，還改善了城市居民的出行體驗和生活質量，快速公交對城市的可持續發展和交通規劃起到了積極的推動作用。

2 達喀爾BRT 概況

快速公交（BRT）系統工程起始于塞內加爾首都達喀爾Place Cabral 終至Guédiawaye 市府，全長17.7 km。項目路線從Cabral 廣場開啟，沿著Papa Gueye Fall路，然后隨Général de Gaulle 大道延伸至Obélisque廣場；之后沿Dial Diop 路，經過Sacré-Coeur 并沿原有道路至Liberté VI 環島路口；然后穿過Grand Yoff 區，到達機場路右側正在建設的Emergence 互通；順著Ndiayes 路沿著Parcelles Assainies 繼續延伸至Fadia與Camberene；在Dalal Jamm 醫院處脫離Ndiayes 路，沿Guédiawaye 海濱路直到市府。項目路線上共有23個封閉式車站，站臺位于路中間，用于停靠較高的公交車。同時，全線共設有3 個換乘站，乘客可在換乘站處進行公交換乘。

3 智能交通系統簡介

智能交通系統作為BRT 系統的重要組成部分，是保證BRT 系統有效實現的前提之一。其采用國際或國內通行的先進技術，采用標準化的設計和標準化的產品，以保證其通用性。同時，其建成的系統是一個功能完善、流程規范、簡單易用的管理系統，滿足目前BRT運營調度、乘客信息服務、公交優先等基本管理和服務功能的需要，又充分考慮將來可能的擴容需要。簡單來說，智能交通系統是一種綜合運用信息技術、通信技術、交通管理技術的創新交通系統。其可以提供準確、及時的交通信息和服務。

4 達喀爾BRT 中的智能交通系統

達喀爾BRT 匯集了塞內加爾城市交通的2 項重大創新。一是為BRT 公交創建專用的公交通道，二是為BRT 公交創建各個智能交通子系統，各系統之間相互協調和配合以更好地為BRT 運營團隊服務。系統主要包括：運營輔助系統-乘客信息（SAE-IV）、廣播系統、票務系統、伸縮門系統、集中技術管理系統（GTC）、RS 支持網絡、技術機柜等子系統和一個控制中心（PCC）。本文對其中幾個系統做主要介紹。

4.1 運營輔助系統-乘客信息

運營輔助系統-乘客信息（SAE-IV）是一種計算機軟件系統，在控制中心PCC 設置SAE-IV 專用的工作站和服務器，將會實現以下功能：定位線路上的BRT車輛；輔助線路運營并遵守時間表；管理、預測線路的時間表和公交車的狀況及警報信息；通過控制臺或語音通信實時向駕駛員通知來自PCC 的交通指示；在站臺或車載信息面板上顯示當前時間、下一班及再下一班公交車的預計抵達時間表；在站臺門PIV 屏上顯示線路的編號和目的地信息；在站臺播放與公交車狀況及時間表相關的信息，以及可能的警報信息。

4.2 票務系統

達喀爾BRT 在每個車站設置售票及驗票設備實現對票務系統的自動化及可視化管理。本系統考慮將其融入到達喀爾市公交系統的整體構架中，同時還考慮了與其他交通運輸網絡票務系統的互聯。票務系統可管理車票的制作、發行、修改、查詢及刪除；對車票價格進行修改、查詢及刪除；管理車票表單如黑名單和白名單；驗證車票的有效性；驗證交易數據的完成性及準確性；記錄銷售交易及處理數據；對關鍵數據進行加密及解密處理。乘客可通過自動售票機、人工售票窗口進行購票。并且，所有的車票載體都是“非接觸式”類型，主要包括紙質車票；NFC 卡（非接觸式卡片），卡片采用CALYPSO 標準（該標準是針對歐洲非接觸票據的開放性技術標準，符合ISO/CEI 14443 非接觸式IC 卡標準）；NFC 手機，利用手機支付方式（Apple Pay、Huawei Pay 等）綁定虛擬卡，進站時手機靠近支持NFC 功能的伸縮門讀卡器即可正常進站，出站時手機再次靠近支持NFC 功能的伸縮門讀卡器即可出站并自動扣款。

票務系統主要由PCC 設備及車站設備構成，其設備主要分布情況如下：PCC 包括票務服務器、監管服務器、銀行服務器和票務工作站等設備；車站站臺兩側分別設置一臺自動售票機、每個窗口分別配置一臺人工售票機、移動檢票設備和閘機；換乘站設置自動售票機、移動檢票設備、閘機。其系統示意圖如圖1所示。

圖1 票務系統示意圖

4.3 廣播系統

廣播系統主要用于PCC 調度人員、車站值班員向車站旅客進行公眾語音廣播、通告BRT 車輛運行及安全、向導等服務信息，向工作人員發布作業通知。其主要由控制中心PCC 設備、車站設備及傳輸通道組成。控制中心設備包括廣播主機、廣播操作終端、話筒和監聽音箱；車站設備包括25 W 吸頂式揚聲器、功率放大器及相關附件；傳輸通道主要是功率放大器至揚聲器的音頻線，主干傳輸通道利用車站的通信網絡系統將數據統一上傳至PCC，用于PCC 向各車站發送語音信息、傳送監聽信息、網管及控制信號。

廣播系統將會實現以下功能：車站廣播將通過SAE工具從PCC 統一發出；全線廣播、任意一條線路的所有車站廣播、任意一個車站廣播；具有本工程線路及各車站的示意圖；可以從系統導入或錄入廣播錄制消息庫；可根據每個車站的環境和不同的時間段設置不同的管理級別；具有全線、單站等廣播使用方式的選擇圖標；具有兼作火災或其他災害場景下的廣播功能；能顯示廣播的優先級；具有監聽及錄音等功能。

4.4 集中技術管理系統（GTC）

集中技術管理系統（以下簡稱GTC）包括車站級和PCC 級設備，車站級設備主要包括GTC 操作終端（和售檢票系統終端合用）設置在售票窗口，GTC 網關設置在弱電機柜中。PCC 級設備包括PCC 操作站、PCC 端GTC 服務器。GTC 功能主要包含本地控制模式/集中控制模式、操控的分配、人機界面（HMI）、數據庫和統計信息系統。其系統示意圖如圖2 所示。

圖2 GTC 系統示意圖

4.4.1 本地控制模式/集中控制模式

1）本地手動模式。對應本地控制，由資質員進行測試干預或維護。

2）遠程手動模式。僅適用于遙控設備。在此模式下，本地安全功能保持活動狀態。

3）自動模式。該設備完全由自動化和本地安全功能管理。

4.4.2 操控的分配

除非另有規定，否則可以將操控轉交給：可理解的、本地化的方式定義的特定設備；遵循操作邏輯的一組設備（收費線、站臺門、車站照明）；同類別的所有設備；從GTC 站點，可以定位的相關的設備，知道事件的性質/嚴重性，綜合各種故障來優化操作員的行動，盡可能通過遠程遙控處理問題、確認事件并著手解決事件。

4.4.3 人機界面（HMI）

為操作員提出的人機界面必須易理解，符合人體工程學，旨在簡化操作員的任務。其將限制達到所需功能的行為（點擊次數）。將包含概覽示意圖、用于顯示警報的永久區域并且實時更新、可配置警報的等級劃分、系統視圖、車站視圖、站臺視圖、歷史”視圖和“統計”視圖。

4.4.4 數據庫和統計信息

GTC 將存檔所有技術事件，并可查詢統計數據，以便跟蹤設備信息、故障信息和故障率。數據將以非專有格式（csv、電子表格等）提取。

4.5 技術機柜

主線上的每個車站將安裝2 個機柜：BT/CFA 強電流柜、CFA 弱電流柜。在Petersen 和Grand Médine 換乘站安裝；專供換乘站設備使用的BT/CFA 強電流柜，專供換乘站設備使用的CFA 弱電流柜。

4.5.1 BT/CFA 強電流柜

BT/CFA 強電流柜將實現以下設備的電源分配：自動售票機、伸縮門、站臺PIV、站臺門PIV 、車站攝像機、計算機和車站CFA 弱電流柜。在車站運營時，BT/CFA 強電流柜由光伏系統CFO 機柜供電（光伏系統與市電并網）。對于沒有光伏系統的車站，BT/CFA 強電流柜將由市電與UPS 供電。光伏系統供電被視為應急電源。應急電源的確能夠為需要應急電源的設備提供1 h的自主電能。需要不間斷供電的設備有自助售票機、車站交換機。對于沒有光伏系統的車站，UPS 應能保證車站所有設備正常運行4 h。

4.5.2 CFA 弱電流柜

CFA 弱電流柜將集成與支持網絡（RS）的連接、與車站設備和專用系統的“弱電流”連接。CFA 弱電流柜將安裝以下系統的技術設備：RS 網絡交換機、光纖配線架、音響系統功率放大器、無線電直放站和GTC 系統網關。

4.6 RS 支持網絡

通信網絡系統采用基于TCP/IP 的工業以太網技術，網絡拓撲結構為環形，主要包括停維保基地、23 個主線車站、Grand Médine 換乘站和Petersen 換乘站，共計26 個節點。在PCC 設置核心交換機，3 個環網直接接入PCC 核心交換機。在每個車站CFA 弱電流柜內設置2 層交換機，PCC 核心交換機為具有路由功能的3 層交換機。位于中央控制大廳內的工作站組成一個LAN，設置2 臺為工作站服務的交換機，位于服務器室內的服務器直接接入核心交換機，工作站LAN 直接接入核心交換機，主干傳輸線路采用單模72 芯光纜。通信網絡系統主要用于控制中心PCC 與各車站之間傳遞語音、數據、圖像等各種信息。

5 結束語

在世界上任何一個國家，智能交通系統都起到了非常重要的作用，特別是對在未來可能成為交通主流形式的非洲國家來說，其在非洲的應用有助于解決交通擁堵、提高交通效率、增強交通安全和改善出行體驗，有助于推動公共交通的發展和提升，提供實時乘客信息服務、電子支付、票務系統等功能，提高公共交通的可靠性和便捷性，鼓勵人們選擇可持續的出行方式。隨著技術的不斷發展和應用的推廣，智能交通系統將進一步提升交通管理和出行效率，為人們創造更加便捷、安全、可持續的交通環境。