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  • 【行业动态_车辆监控】智能公交调度国内外的发展简况
 
发布者:天脉导航  发布日期:2012年06月29日
 
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20世纪90年代开始,对于公交调度的探索和研究大部分都集中在两个方面:一方面是对调度问题优化算法的研究;另一方面是如何应用APTS理论及其相关技术来集成调度系统,实现公交系统的智能化。正是通过国内外学者在这两个方面的深入研究,为公共交通系统的完善奠定了丰富的理论和实践基础。

发达国家的交通运输建设起步比较早,在交通运输的建设和管理方面已经形成了一套适合其自身的完整体系,而且随着经济的发展在不断的完善与进步,尤其是在城市公共交通的经营决策方面,有着相对比较科学的方法,城市公共交通的规模、公共交通的车辆调度、公共交通的形式和公共交通网络的形成等等的发展都有一定的科学依据。

在20世纪50年代,西方国家就已经开始对公共调度问题开展深入系统的理论研究。1981年,ced汾20]和stem给出了一种赤字方程为概念的方法,利用不同首末站间的车辆空驶以减少整个公交系统的车辆总数;1993年英国的Malaclycarev[2’】研究了车辆的非准点到站分布,以及不同发车间隔下乘客的到达分布,基于个体对费用、出行时间等因素的考虑研究了时刻表的制定问题;1995年美国的Adalnski等人运用sIMULINK仿真工具对处于准点控制、发车间隔控制、协同控制和随机控制四种调度控制模式下的公交线路运行状况进行了仿真研究;1998年PaofoDellesitelz3]等人研究了公交客运走廊上的调度优化模型,研究线路在不同的运营模式下的调度优化问题。

在技术方面上,国外研究的主要精力集中在计算机辅助公交运营方面,其中ITS技术支持下的公交调度系统最具有代表性。公交调度系统应用Gls、GPS、APc(乘客技术系统)、通信系统等技术,使得公交调度措施更为有效。s.B0nora、okunie详24]论述了在车辆自动地位系统AVL中应用GPS等技术实现控制中心对公交车辆的自动跟踪,并借助无线通信技术建立公交司机与控制中心调度人员的通信联系,保证了调度措施的及时实施。在车辆跟踪的基础上,借助公交车辆的实时位置及状态信息,对公交车辆的运营中调度、行车计划的修改、公交路口优先、电子站牌等方面进行了开发,从而改善了乘客信息提供的准确性、实时性。MaltedDessouk尹5]论述了三种自动车辆定位(AVL)装置在公交调度中的应用,包括:信标及里程表(50)、全球卫星定位系统(oPS)、无限导航(RedioNavigation)。

在经济上,欧、美、日等国家对如何降低公共交通的成本方面特别关注,致力于提高公共交通的运输效率。在美国,对先进的公共运输系统研究主要集中于使公共运输和乘客搭乘更可靠和更有效方面。它包括向出行者传达可靠和精确的信息,有了这些信息,可以使更多的乘客使用这些备选出行方式。美国的公共运输系统的用户服务功能主要包括:公共运输辅助管理、提供公共运输信息、满足个人需要的非定线或准定线公共运输、公共运输安全等四项。

在1969一1989年20年间澳大利亚对公共交通进行了相关的研究,主要有:可达性与交通需求、通勤运输、市场、运营、政策与计划、评价与费用、交通管理与所有权、行车调度与时刻表、服务规划与设计、出租车的作用、公交辅助设施、公交技术、运输系统管理和交通需求模型等13个方面。

1987年,新加坡在联合国的帮助下花费了十年的时间,耗资1300万新加坡元,进行了交通发展政策的研究,研究结果认为应采取大众快速交通系统(BusRap记TransitS”tem,简称BRT)。可见,无论是在宏观交通规划方面,还是在具体道路管理系统方面,发达国家对公共交通都非常重视。但是,运输车辆调度问题属于非确定型多项式综合寻优问题,属于NP一h耐(Nondet~istiePolynomial一h耐)问题,一般不易求精确解。所以对于运输车辆调度问题主要还是采用现代非线性数学方法寻求非精确性满意解,但是各国具体采用的解决办法,则因各自的客观条件及自身的发展历史不同也不一样。

与欧美国家相比,国内公共交通事业的发展相对还比较落后,总体应用水平比国外低,涉及的范围也相对较小。我国是发展中国家,国内交通存在自身的局限性,例如人口众多、土地资源相对少等,同时收入水平和消费水平都在不同程度上制约着城市居民的生活水平,只有少数高收入居民能向发达国家的家庭那样拥有一辆或者多辆私家车,而国内的大多数人还是以公交车辆为主要的交通工具,与发达国家相比,我国在公共交通的管理方面,还有一定的发展空间。但是,我国的公交智能化水平还比较低,绝大部分仍然在沿袭旧的公交运营体制。

传统的公共交通运营组织主要是以线路调度为核心,是一种基于传统设备和调度员经验的调度。公交公司的调度员通过电话等通信工具对调度指令进行传达,同时采用手工签路单、目测客流等方法进行数据收集。当公交车辆在运营过程中发生突发情况、破坏正常的行车秩序时,公共交通的现场调度就可能会出现所谓的“瞎子调度”现象。因此,这种旧式的调度方式很难跟上现代化城市的发展步伐。目前采用智能运输技术解决国内公共交通运输中的问题,基本上还处于“构想”和“初步实验”的阶段。所以,建立一个完善的城市公共交通车辆调度系统,用各种经济性的和非经济性的指标综合评价公共交通车辆的调度方案,并在此基础上进行新的组织功能重构,就显得非常重要了。

近几年,由于科学技术的进步和政府对公交投入力度的加大,国内智能公共交通系统已初现端倪。比如:在上海,为地铁安装了自动检票系统,能够实现乘客的自动计数,随时统计客流的变化情况。而另外一些城市正在着手实施公交“一卡通’和公交电子收费。北京、上海、杭州、大连等城市经己在部分公交线路上建立了公交车辆跟踪调度系统,并且安装了电子站牌,车载GPS定位设备,实现了对车辆的实时跟踪和定位、公交车与调度室的双向通讯、以及电子站牌上实时显示下班车位置信息等功能。

随着国外先进设备的引进,国内一些大城市也相继尝试将GPRs/GIs等新技术运用于公交调度中,如重庆市在1996年开始将GIS技术引入到公共交通管理中,研究开发了“重庆市公共交通管理信息系统”;1998年3月北京市公交总公司决定开展“北京市公交总公司智能化调度系统总体方案设计及示范工程”项目,这是国内第一个综合性的公交ITS项目;上海市1999年第一条应用GPS技术进行调度管理的公交线路981路在浦东投入运行;杭州市是国内第一个将GPS定位技术应用到公交车辆调度管理中的城市。系统具备一定的车辆监控、管理和查询功能,还具备在电子地图显示车辆运行状态的能力,并且有报警以及运行车辆到达时刻站台显示等功能。由于上述功能,使得整个调度过程有据可依,并实现了计算机辅助管理,节约了劳动力,减轻了劳动负担,同时,提高了车辆运行正点率和服务水平,吸引了大量客流。这些系统虽然使得中国迈入了公交智能化时代,但是由于它们缺乏对许多基础理论的深入研究,一般没有将动态交通状态信息与车辆定位信息有效融合,而且某些系统的开发和研制又缺乏交通领域专家的直接参与,使目前的系统具有不是以公交线网优化为基础、缺少信息服务系统、大多数系统线路与线路间缺乏联系、没有先进的算法作保证等方面的缺陷。

由以上国内外发展状况看,公交车辆智能调度问题还需要进一步的研究和完善。

 
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