基于GIS 的公交站台管理驾驶舱设计

何 伟，吴春波，钱宝镇，刘媛媛

（济南公共交通集团有限公司，山东 济南 250013）

引言

城市公交站台作为展示城市形象的服务窗口和彰显城市品位的名片，在现代文明城市建设中具有举足轻重的作用。近年来，济南市公共交通事业快速发展，公交站台设施不断更新升级，为市民提供了良好的候车环境。但随着城市规模扩大，站台点位和站台设施增多，传统的管理手段已难以满足实际工作需要，亟需采用信息技术、网络技术等新技术手段辅助提升管理效率，构建一个全面、准确的公交站台服务设施在线协同管控平台，从而提高整个公共交通的服务水平和吸引力。

基于GIS 技术构建公交站台设施管理数据驾驶舱，实现站点分布、设施管理的在线化和可视化。利用新技术为站台设施管理提供帮助，让广大人民群众能拥有一个便捷、智能的公共交通环境和舒适的出行体验，成为发展智慧城市和智慧交通建设的重要一环。

1 现状分析

公交站台设施主要包括公交站点设置的站台、（电子）站牌、候车亭、座椅、垃圾箱等为公交线路运营提供服务的设施。随着城市发展进程加快，公交站台设施管理面临的困难不断增加，如何破解问题并提升管理水平，成为管理者的重点任务。目前城市公交站台设施存在问题：（1）缺少统一的管理平台。站台管理和运维涉及多个部门和单位，结合自身管理需要，各自有相对独立的业务管理模式和管理工具，缺少能支撑多部门信息共享的统一管理平台。（2）数据烟囱日益增多。站台设施日益丰富和完善，候车亭、电子站牌、垃圾箱等设施归属不同单位采集和管理，各自形成独立的管理闭环，同时也逐步形成了信息孤岛和数据烟囱。（3）数据多源标准不统一。由于公交站台承建单位或管理部门不同，基础信息来源标准不统一，更新方式和更新频率不一致，采用电子台账等传统管理手段，容易出现数据和实际不完全一致的问题。

2 系统方案设计

基于GIS 技术构建公交站台设施数据管理驾驶舱，依托济南公交数据大脑的云计算平台资源，打破数据烟囱，建立公交站台设施的专题数据库，全面支持公交站台设施数据汇聚和可视化管理。在此基础上实现以服务设施管理和分布区域规划为核心的专业应用系统，为智慧公交建设奠定基础，最终实现站台设施供给，满足市民出行需求，提供安全、便捷、舒适的候车服务，切实提高公共交通吸引力。

2.1 系统建设原则

（1）全局性原则。梳理企业管理范围内全部站台点位，整合站台全部服务设施信息，汇集多源多维数据，业务全貌逐渐清晰，向上支撑集团战略决策，向下服务运维和管理。（2）先进性原则。应用平台和数据存储部署在云平台之上，采用先进的系统架构和规范的研发流程，采用开放性和模块化的设计思路，低耦合高内聚，便于系统对接和数据迁移。（3）标准化原则。规范统一站台设施的名称定义和数据格式，确保不同运维主体采集数据符合同一标准，保障平台或部门之间的数据共享，确保管理决策的数据依据协调一致。（4）可扩展性原则。系统预留站台设施类型增加的字段和空间，预留站台点位数量和空间位置的扩展空间，充分考虑站台服务品质提升和城市未来发展需要。

2.2 总体设计

数据驾驶舱的搭建主要包括数据应用架构的搭建和数据可视化平台的搭建。公交企业通过梳理站台相关业务需求和数据应用需求，全面地分析业务组成和数据流程，深入洞察业务与数据的关系，并以可视化方式展示数据分析结果。

2.2.1 系统架构

系统基于互联网部署在云端，采用B/S 架构，利用WEBGIS 系统，方便用户以图形化方式查看站点分布和站台设施分布情况。通过Ajax 技术实现GIS 页面异步更新，减少与后台服务器的数据交换量和页面刷新次数，提升用户的无刷新浏览体验，保证PC 端和大屏幕端的整体展示效果。系统总体架构见图1。

图1 公交站台设施数据管理驾驶舱总体架构

（1）数据源层。建立公交站台设施数据标准，依托云平台搭建站台设施数据库，主要包括GIS 数据库和站台资源数据库，支持通过互联网进行数据更新和存储，并为系统数据扩展预留接口和空间。

（2）数据采集层。结合实际工作场景，通过PC或手机录入相关基础数据，包括站点的编号、名称、类型、长度、经纬度、道路、方位、途径线路、座椅数量、垃圾桶数量、广告数量等信息，以及站台多角度实景照片；通过数据接口，接入369 出行平台、智能调度站点数据和电子站牌数据。站台数据库设计见图2。

图2 站台设施数据库设计

（3）数据存储层。公交站台设施管理涉及多源多类型数据，包括结构化数据和非结构化数据，见表1。非结构化动态视频数据采用前端存储，结构化基础数据和管理数据采用云端存储，实现系统数据的按需集成与实时共享，既满足实际工作需要，又充分考虑系统存储和网络传输的性价比。

表1 站台设施相关结构化和非机构化数据

（4）数据应用层。系统依托云平台搭建的公交站台设施基础信息数据库，提供公交站台及附属设施数据的存储、多维查询和挖掘分析，利用互联网构建管理部门、运维单位和广告运营机构等多方协同联动的一体化数据共享平台。辅助决策相关统计指标和图标定义见表2。

表2 辅助决策相关指标和图例定义

（5）用户界面层。通过公交站台设施数据管理驾驶舱，将采集的数据形象化、直观化、具体化展现，为业务管理部门的相关决策提供支撑。数据管理驾驶舱提供的是一个管理过程，让数据能够以更加有组织的方式来进行体现。业务管理人员和数据分析人员通过数据驾驶舱，结合具体的应用场景洞察数据，从中得出所需的辅助决策的数据依据。

2.2.2 功能设计

（1）数据采集模块。通过确立数据标准和构建数据主题，以人工采集和自动采集两种方式完成基础数据采集工作，在站台编辑页面提供站台及设施新建、编辑及删除等主要操作功能。站台设施信息采集模块的界面原型见图3。

图3 站台设施信息采集界面原型

（2）数据接口模块。系统数据接口模块与济南公交369 出行平台、公交智能调度系统数据对接，获取全量在用站点基础信息；与电子站牌系统数据对接，共享电子站牌分布位置信息；预留站台视频监控接口，便于接入实时监控图像；预留站台客流饱和度分析接口，结合站台设施升级进行试点对接。

（3）多维数据统计与展现模块。系统通过多种查询、统计、专题图输出功能，为站台设施管理部门和建设单位提供全面、准确的自定义信息查询检索和统计分析服务。①候车廊亭专题数据。分类统计含有候车廊亭的站点数量、候车廊亭数量、座椅数量、无候车廊亭站点数量、站点总数量等数据；按区域、道路、线路、站点位置（路南、路北等）、候车廊亭维护单位等条件统计，以上条件可以叠加复选，利用GIS 地图展示分类统计的相关站点的分布图。②电子站牌专题数据。分类统计含有电子站牌的站点数量、无电子站牌站点数量、站点总数量等数据；按区域、道路、线路、站点位置（路南、路北等）、电子站牌维护单位等条件统计，以上条件可以叠加复选，利用GIS 地图展示分类统计的相关站点的分布图。③站台信息及实景图片。根据搜索条件，展示某个站点电子站牌的图片及相关信息，包括远景和近景多幅图片，通过图片可以体现站台形式（港湾、机非隔离、人行道、绿化带等），可以直观反映站台环境与空间布局；站点名称及站牌形式；候车亭样式、规格、数量；座椅形式及数量；垃圾箱及数量；其他设施、建筑的基本情况。

3 应用评价

3.1 运行评价

全面展示了站台设施现状。设计的数据管理驾驶舱，打破多个业务单位的数据烟囱，全面汇聚站台设施数据资源，采用直观的图形展示系统，真实反映公交站台的服务范围和服务水平，为管理和投资决策提供有力的数据支撑。站台分布及设施分类总览见图4。

图4 站台分布及站台设施分类总览

管理更精准，工作更高效。系统以数据获取、处理和分析为中心，通过数据引擎和图形展示引擎等功能模块开发运行，实现系统以数据为驱动，能够更直观、更精准地发现服务短板，有利于推进企业数字化转型升级，提高公交企业的管理和服务水平。站台设施数据管理平台见图5。

图5 站台设施数据管理平台

3.2 创新性评价

建立了站台设施数据标准。通过规范数据采集流程，开发数据采集软件工具，建立分类采集责任制，对公交站台设施的数据定义、分类、格式、编码等标准化管理，对字段类型、长度、取值范围等定义一套统一的规范，保障对同样数据的理解统一和使用统一。创新了服务设施管理手段。通过建立站台设施管理数据库和管理驾驶舱系统，为公交站台建设、运维与管理等多个相关专业部门打造了一个数据共享系统，以站台设施管理数字化推进公交服务管理现代化。

4 结语

基于GIS 和可视化等技术构建的公交站台设施数据驾驶舱，业务管理人员通过数据驾驶舱，结合具体的应用场景，借助云端数据分析模块提升全面管理和精准决策的效率，为站台设施、企业资源、营运客服、场站建设等业务管理提供强有力的技术支持。但数据的分析与展示仅是工作流程其中一环，企业需要制定并完善职责清晰的工作机制和数据流程，并培养各环节相关人员的数据素养，从而充分发挥数据分析结果的价值，便于协同利用数据分析结果提升工作质效。