基于智慧城市公交站点的动态信息服务研究

摘要：基于智慧城市公交站点的动态信息服务，出行信息需求对出行信息传递进行统一规划，依据出行者对出行信息的关注度优先完善重要出行信息的发布。同时，科学评价公共交通系统现有出行信息传递质量和出行满意度，采取更合理、更完善的出行信息传递模式，发展如互联网、自助信息查询终端、电子站牌等高效率的信息发布模式。

关键词：公交站点  动态信息  智能服务

引言

城市公共交通是满足人民群众基本出行的社会公益性事业，是交通运输服务业的重要组成部分，与人民群众生产生活息息相关，与城市运行和经济发展密不可分，是政府应当提供的基本公共服务和重大民生工程。

公交信息化建设是为了响应国家关于大力发展公共交通的政策，以应对日益严重的城市交通拥堵问题。主要兼顾三个方面，满足政府监管，服务于企业，服务于社会大众。通过社会公共资源和技术手段实现智能公交。

智能公交当前的发展与未来展望可以理解为四个阶段。

第一阶段，系统感知层的建立：包括（ITS）智能车载设备、电子车牌、中心服务网络建设、基础业务管理软件系统的建立（智能营运管理、机务、票务、财务、人事、办公自动化等）。

第二阶段，数据报表及计算模型：数据云存储及交换、软件算法模型、基本的报表功能，实现计算机参与的智能调度模式、监控、企业应用管理、建立数据中心平台、公共服务信息发布功能。

第三阶段，大数据的应用：智能分析系统、数据挖掘。

第四阶段，智能交通：无人驾驶（车与中心数据交互、车与车之间的数据交互）。

1智能城市公交站点的基本信息管理

（1）公交营运的基本信息管理，包括线路信息、车辆信息、人员信息、以及公交场站信息。同时对行驶里程、空驶里程资源的管理，以及相关车载设备和车下设备的管理。

（2）公交日常运行的监控、运行相关指标的统计信息管理，具体包括线路模拟图、线路地图、道路拥挤状态展示、车辆位置监控、刷卡加入退出、超速大间隔警报、轨迹回放、行车原始日报、首末班发车时间查询、站点停靠时间记录、超速记录统计。

（3）公交客流信息管理，主要依据POS机，以及客流采集设备进行客流数据的统计以及相关客流数据的查询。同时通过客流数据的采集，进行客流相关的统计与分析：客流断面分析、客流班次分析和客流统计情况日报。

（4）到站预报信息管理，通过公交站点、手机APP等为乘客提供到站时间预报服务信息。具体信息包括：线路列表接口、线路站级信息接口、实时车辆信息接口、发车计划表接口、公交App车辆到站预报接口、支持二维码扫描到站预报数据网站和推送候车亭显示屏到达站预报数据程序[1]。

2智能城市公交站点实时到站预报服务

2.1 基于大数据的到站时间预测

公交线路运行受城市道路交通状态影响较大，特别是在早晚高峰交通拥挤的条件下，仅仅发布公交车辆位置信息，无法让乘客掌握公交线路的的运行信息，所以公交到站时间是最直观，也是最有效的服务信息，缓解乘客等待的焦虑感。然而由于受到道路环境的影响，公交到站时间预报的难度较大，在国内许多城市的试点和推广过程中存在着精度低、到站时间预报不准确等问题。同时，对于类似一线省会大型城市，交通状况复杂，发布准确公交到站时间预报尤为困难。

公交大数据挖掘同时为到站时间预报系统提供了支持。系统融合了行车计劃、实时运行数据、以及历史运行数据，进行实时到站时间预测计算。系统通过不断累积历史数据，不断完善历史数据库，使到站时间预测具有自我修正的运算体系。系统考虑不同的周变因素（周一、周二至周四、周五、周末以及节假日）、天气因素和时段，对历史数据进行归类，并与实时数据进行加权与平滑运算，以0.5小时为分析周期，更新迭代计算，建立起高准确率的公交到站时间预报系统。

2.2多模式的到站时间预报服务

传统公交信息发布手段单一，主要通过公交站牌发布公交服务信息，无法满足乘客多样化的公交信息服务需求。同时乘客在出行前、出行中以及出行后的不同阶段对公交信息服务需求有较大的差异，所以乘客对不同的模式的公交信息发布有较大的需求。城市智能公交营运系统为市民提供了多种方式的到站时间预报服务[2]。

公交到站时间预报融合了实时车辆位置信息、实时道路交通状态信息，以及公交线路的历史运行数据，进行到站时间的预测。在每条线路的首末站安装了支持有线和无线连接的发车时刻推送，向乘客推送每条线路本班车和下一班车的发车时间。

智能车载信息拟实现与城市交通委信息中心信息交换，将公交到站信息依据城市地方标准《公共汽（电）车动态信息发布服务数据交换与接口规范》实时上传至城交通委信息中心。

借助官方“城市公交”手机App发布到站信息预报，拟覆盖城市全部公交线路。同时还提供“城市发布”微信公众号，发布城市公交实时到站信息，包括距离当前站点的站级数与预计到站时间信息。

3搭建基于云平台的系统架构和统一的数据库系统

3.1 云平台系统架构

搭建公交智能营运管理系统采用统一的云平台服务系统：平台服务器统一集中部署在电信IDC（Internet data center，互联网数据中心）机房，使用虚拟化集群、软硬件结合的负载均衡体系，按计算和存储需求进行灵活配置的服务资源，能够实现快速接入，高安全，超稳定，见效最快的实施效果[4]。如图1

（1）降低软硬件的一次性成本投入

传统的公交信息化系统的建设需要投入大量的资金去购买服务器、计算机、操作系统、数据库等硬件设备和软件，并需要花费一定的人力和资金成本去搭建系统。而采用云平台服务器托管的模式，可以减少这部分的投入，使系统的部署更为快捷。

通过采用云平台的系统架构，降低了IT软硬件设备的一次性投入，相对于原有调度室每个站点配备电脑投入更低，比如外设硬件投入、操作系统授权投入等。

（2）降低系统的运营维护成本

集约化管理降低运维成本，此方面涉及到一个是对硬件成本的维修和调度平台软件的维护工作都提供了极大的便利，原有的维护模式如果电脑出现问题需要人员去现场维修硬件维护成本过高，采用云平台只需要在服务器上进行维护即可。调度软件方面由于装机环境的不同可能会导致软件环境不一致导致版本不统一，无法远程的情况下，需要大量人员需要去现场进行维护，维护成本较高。使用云平台软件可以进行统一版本升级当遇到问题，IT人员可以在办公室就进行远程维护。

（3）更稳定的运行平台

平台运行更稳定更加快速，原有调度平台通过本地网络直接连接服务器会受到各种因素的影响，网络、操作系统环境，采用云平台的模式，云平台和服务器都直接托管在机房在网络方面更加有保障，操作会更加流畅。

（4）更高效的服务平台

传统的服务器本地的架构模式，系统的计算能力与数据处理能力取决于本地服务器的性能上限。而采用云平台的系统架构，当遇到需要处理大量数据的情况时，系统可以调用电信IDC机房中闲置的服务器资源，以保障特殊条件下系统的运算需求。当该特殊任务结束以后，系统会释放额外调用的服务器资源。

使用虚拟化集群、软硬件结合的负载均衡体系，按计算和存储需求进行灵活配置服务资源。当遇到数据量大、计算量的情形，系统可以保证充足的运算和服务能力[3]。

3.2 统一的数据库系统

（1）公交企业信息化系统一般包含人保系统、机务系统、营运系统、财务系统和汽修系统等，都是企业ERP（Enterprise Resource Planning）系统下的子系统，各系统之间存在紧密关联。例如公交企业运营调度系统所管辖的人，在调度系统中有人的作休信息、工作量信息，与此关联的包括人事系统的人员信息、财务系统的工资、保险等。调度系统中车辆的营运里程信息和机务系统的定时、定里程保养发生关联。

而在以往的公交企业信息化建设中，各系统之间相互独立，缺少统一的数据源，导致个系统之间数据描述不一致，系统之间不兼容，给企业的运营和系统维护带来了不便。

（2）公交智能营运管理系统的建设思路是企业内部“同数同源，一数一源”，使营运系统、机务系统、财务系统、人保系统等都采用同一的数据源，不同子系统建立在一套统一设计的数据库系统之上，保证各个系统之间的数据关联。在ERP一体化与集成化管理信息系统之下，各个系统之间都存在紧密地数据交互关系。保证了企业内部各系统数的一致性，实现了企业运营和办公信息化的统一。

（3）数据库的统一使同一数据源在不同的系统中具有相同的表现形式，帮助企业对不同部门之间横向分析与纵向分析，使现有信息系统内的数据更大程度地发挥作用，公交公司的信息化建设程度才能大大提高。如表1

4结语

公交智能营运管理系统的信息服务系统优势在于：信息发布的规模、受众群，提供公交电子站牌、手机APP、微信公众号信息发布手段实施多样化，调度系统与信息服务使用统一的数据源，根据车辆的实时位置、车速、实时路况以及历史数据预报车辆的预计到达时间;通过公交站亭的55寸LED发布车辆的预计到站时间;计算机根据车辆的实时位置和实时路况信息，以及历史数据自动计算发车时间;灵活的集中调度模式，采用云平台的架构，可实现运营公司，枢纽等任意级别的集中调度。

参考文献

[1]戢晓峰.城市公共交通系统出行信息需求分析[J].综合交通，2008，（3）：61-63.

[2]卢晓青.城市公共交通信息服务系统研究[D].吉林大学，2002.78页.

[3]汤文倩.公交出行信息有效性评价方法[D].东南大学，2014.93.

[4]时卫静.城市交通信息服务的本体建模与应用研究[D].北京交通大学，2009.81

作者简介：童伟、男、1970-  湖北荆门市、大学本科、海口經济学院腾竞依智网络学院通信与智能科学教研室主任、副教授：主研领域为通信网安全、车联网技术  E-mail：569826878@qq.com