（系统工程专业论文）公交枢纽站调度系统研究.pdf

摘要 y 4 1 1 3 2 摘要 社会的发展使人们逐渐加重时间价值，现代出行时间观念的变化 促使人们对公共交通换乘条件的要求不断提高。而公交线路网的延伸 与加密，交通方式的多元化发展，又使公交换乘问题变得日趋重要。 在复杂的多元化的交通运输网络中，公交枢纽起着举足轻重的作用。 以往对公交枢纽站的研究主要集中在公交枢纽的选址优化、大容 量公交系统的接运枢纽规划等问题上，尚存在两方面的不足： ( 1 ) 公交枢纽的运营组织调度。公交枢纽运营组织调度大多是各线 路分别调度，缺乏统一的指挥，采用手段也是凭借调度员的经验，开 发集中统一的公交枢纽运营组织调度软件，并采用集中统一的公交枢 纽站调度管理模式是公交枢纽站调度管理发展方向。 ( 2 ) 公交枢纽站调度与公交线路调度的协调。公交线网由点线构 成，解决公交车辆运行过程中的枢纽站、中途站、首末站和线路的协 调调度，是从整体上解决公交系统调度问题的方向。 论文的研究内容主要包括：基于北京动物园公交枢纽站采用先进 的车辆进出站采集设备和信息服务系统后，公交枢纽站调度系统的总 体系统分析和设计；在企业流程重组理论指导下，探讨了公交枢纽站 在采用先进信息技术后，公交枢纽站调度流程的重组与运行机制：进 行了公交运营管理信息系统部分功能的开发：针对公交枢纽站线路车 辆运行过程中发生的偏离行车计划的异常情况，对公交调度中的车辆 调整间隔的调度算法进行了研究，有助于辅助调度员决策。 关键词：公交枢纽；调度；管理信息系统；运行机制 北京交逶大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fs o c i e t y , p e o p l ep a ym u c ha t t e n t i o no nt i m e v a l u e ，w h i c hl e a d st ot h er e s u l t ：t h et r a n s f e rc o n d i t i o n so fp u b l i c t r a n s p o r t a t i o ns h o u l db ea c c o r d i n g l yi m p r o v e d w h a t sm o r e ，p u b l i c t r a n s p o r t a t i o nn e t w o r kd e n s i t ya n dl e n g t hh a v eb e e ni n c r e a s e da n dn o t o n l yo n ek i n do ft r a n s p o r t a t i o nt r a n s f e r , t h e r e f o r e ，t h ep r o b l e mo fb u s e s t r a n s f e r r i n gi se x c e e d i n g l ys e r i o u s ，a n dp u b l i ct r a n s p o r t a t i o nh i n g e sa l e p l a y i n gm o r ei m p o r t a n tr o l e so ns o l v i n gi t p r i m a r ys t u d i e sh a v e b e e nf o c u s e do nt h ep r o b l e m so fo p t i m i z i n gt h e l o c a t i o na n dp l a r m i n gt h eh i g h - v o l u m ep u b l i ct r a n s p o r t a t i o nh i n g e i nm y o p i n i o n ，t h e r ea n ；t w op o i n t sc a nb ei m p r o v e d ： i t h ed i s p a t c ha n do p e r a t i o no fp u b l i ct r a n s p o r t a t i o nh i n g e t h e d i s p a t c h e rc a no n l yc o n t r o lo n em o r eo rt w op u b l i ct r a n s p o r t a t i o nl i n e sb y t h e i re x p e r i e n c e ，a sar e s u l t ，t h et o t a ll i n e sc a n tb ec o m p r e h e n s i v e l y d i s p a t c h e d d e v e l o p i n gt h ed i s p a t c hs o t t w a r ca n da d o p t i n gt h eu n i t i v e o p e r a t i o nm o d ew i l lb eab e t t e rw a y i i c o o r d i n a t et h ed i s p a t c h i n go fp u b l i ct r a n s p o r t a t i o nh i n g e sa n d l i n e s p u b l i ct r a n s p o r t a t i o nn e ti sc o m p o s e do fl i n e sa n ds t a t i o n s i no r d e r t os o l v et h ed i s p a t c h i n gp r o b l e m ，t h ec o o r d i n a t i o no fd i s p a t c h i n ga th i n g e ， m i d d l es t a t i o n , s t a r ts t a t i o n , e n ds t a t i o na n dl i n e si sn e c e s s a r y t h em a i nc o n t e n t so f t h i sa r t i c l ec o n t a i n ：i n t e g r a ls y s t e ma n a l y s i sa n d d e s i g no fp u b l i ct r a n s p o r t a t i o nd i s p a t c h i n gs y s t e mo nt h eb a s i so f i n f o r m a t i o nc o l l e c t i n gd e v i c e sa n ds e r v i c es y s t e ma tb e i j i n gz o oh i n g e o nt h eg u i d a n c eo fb u s i n e s sp r o c e s sr e e n g i n e e r i n gt h e o r y , t h e d i s p a t c h i n gp r o c e s si sr e - o r g a n i z e da n dt h em e c h a n i s mo fo p e r a t i o na f t e r d i s c u s s i n gt h ea d v a n c e di n f o n n a f i o nt e c h n o l o g yu s e di nh i n g e d e v e l o p a b s t m c t t h ep a r tf u n c t i o no fp u b l i ct r a f f i c o p e r a t i o nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n s y s t e m s t u d yt h ed i s p a t c h i n ga l g o r i t h mo fv e h i c l e s f a u l t s ，d e l a y sa n d a c c i d e n t s ，t h i sc a nh e l pt of i n do u tt h ea b n o r m i t yo fs c h e m ed u r i n gd r i v i n g ， t h e nt h ed i s p a t c h e rc a nm a k eaw i s ed e c i s i o n k e yw o r d s ：p u b l i ct r a n s p o r t a t i o nh i n g e ；d i s p a t c h i n g ；m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m ；o p e r a t i o nm e c h a n i s m i i 绪论 1 绪论 i i 论文背景与选题意义 北京是我国的首都，是政治、文化中心，是著名的风景旅游城市。 公共交通具有载客量大、运送效率高、能源消耗低、相对污染小和运 输成本低、人均占用道路面积小等优点。发展公共交通，解决居民和 旅游客流问题是北京交通发展必须要考虑的重要内容之一。 社会的发展使人们逐渐加重时间价值，现代出行时间观念的变化 促使人们对公共交通换乘条件的要求不断提高。而公交线路网的延伸 与加密，交通方式的多元化发展，又使公交抉乘问题变得同趋重要。 在复杂的多元化的交通运输网络中，公交枢纽起着举足轻重的作用。 公交枢纽是公交线路之问、公共交通与其它交通方式之间客运转 抉桐对集中伪场所，有多条公交线路通过，也有多条公交线路由枢纽 站始发、终到川。公交舷纽的效率关系到公交运营的效益和乘客换乘 的便利。以往对公交枢纽站的研究主要集中在公交枢纽的选址优化、 大容量公交系统的接运枢纽规划等问题上，尚存在两方面的不足： ( 1 ) 公交枢纽的运营组织调度。公交枢纽运营组织调度大多是各线 路分别调度，缺乏统一的指挥，采用手段也是凭借调度员的经验，开 发集中统一的公交枢纽运营组织调度软件，并采用集中统一的公交枢 纽站调度管理模式是公交枢纽站调度管理发展方向。 ( 2 ) 公交枢纽站调度与公交线路调度的协调。公交线网由点线构 成。解决公交车辆运行过程中的枢纽站、中途站、首末站和线路的协 调调度，是从整体上解决公交系统调度问题的方向。 目前城市交通资源环境压力不断加大，特别是枢纽站作为各种交 通方式的节点，人流、车流高度汇集，往往是城市交通流的瓶颈。其 土地资源有限，所以必须充分利用公共汽车枢纽站寸土寸金的土地资 源。应用智能交通系统技术，充分利用公交枢纽站资源，提高公交枢 纽站效率，从如上两方面进一步深入研究，并与实际应用相结合，是 北京交通大学硕士学也论文 公交调度和管理系统的客观需求。 大力优先发展公共交通是缓解大城市交通拥挤的根本出路，这已 成为世界各国的共识，然而目前中国城市公交系统的现状十分严峻， 存在的问题还很多。公交枢纽站的运营调度组织是公交管理系统的重 要组成部分，其研究对于提高公交系统的效率和改善服务质量，将会 起到促进作用。 从北京市规划部门获悉，为了改善城市交通环境，办好奥运会， 北京市除已开工的西直门、东直门、动物园公交枢纽工程外，还将在 六罩桥、西客站南广场、望京、一亩园、四惠桥新建、改扩建五座公 共交通枢纽。其中六里桥代替了以前规划中的菜户营。有关专家表示 这足为了更好地利用现有资源，避免重复建设。交通枢纽从功能上划 分为两大类，一种为大型综台性客运交通枢纽，如已，1 ：工的西直门、 东直门交通枢纽，规划中的还有六里桥、四惠和踅客站。它们集中了 公共电汽车、长途车、火车、城市轻轨列车等多种载客形式主要解 决带有大的方向性和跨区域的导乘问题。另一利，为单一换乘形式的交 通枢纽，主要解决市区地面客流的导乘问题，如动物园、望京和一亩 园交通枢纽等。日自口本市的常住人口已达到1 2 0 0 多万人。入口的急 剧膨胀，使城市交通面临巨大的压力。特别是在交通线路较为集中的 地方地面人多。客流集散特点突出。给换乘管理、交通运营带来很 多问题。在主要交通流量集散地建设一批交通枢纽，既可以改善交通 秩序，实现对客流的有序组织、引导，同时还能缓解交通压力。北京 规划建设八大公交枢纽。使开发的公交枢纽调度管理软件及对枢纽站 集中统一管理的调度模式研究具有广泛的应用前景。 本论文就是在参加国家“十五攻关项目”子课题“北京动物园公 共交通枢纽站调度系统示范工程”的基础上撰写的。 绪论 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国内研究现状 国内关于交通枢纽的研究主要包括以下5 个方面： 1 以满足城市客流的需求为目的建设城市交通枢纽 晏启鹏王忠强# i 认为城市交通枢纽是城市交通系统的重要组成 部分，它是由若干种交通方式所连接的固定设备及移动设备形成的整 体。各种交通工具共同完成旅客运输的中转作业。依系统工程的观点， 视交通枢纽为一大系统，枢纽内各交通方式为一子系统。周翊民川认 为规划和建设好城市客运枢纽对于提高城市快速客运来说至关重要。 2 以满足公路运输需求为目的建设公路交通枢纽 叶怀珍1 4 i 通过计算机模拟评价货运系统站场椰局的合理性，为货 运站场舰划提供科学依据，以满足米来交通运输的需要。 3 从选地址和网络规划两个方面来综含考虑 刘灿齐1 5 i 将交通枢纽选址与网络殴计同时优化考虑，提出了以规 划者为领导者丽以出行者为跟越者的双层决策模型，对交通枢纽的建 设提供可行性意见。孙小年【6 i 从宏观的角度出发，按照规模大小和枢 纽的层次之分，将枢纽分成国家公路主枢纽和省级公路运输枢纽根 据对运输枢纽、公路主枢纽的理解。对国家级以下的公路运输枢纽层 次划分及对全省公路运输枢纽总体布局进行研究。 4 以新技术为基础，进行公交枢纽的布局和建设 熊巧1 7 j 和赵晓梅1 8 j 基于g i s ，提出公交枢纽决策支持系统的总体构 想与建议。认为在公路枢纽总体布局规划中应用地理信息系统( g i s ) 是有效的途径。采用地理信息系统对公路枢纽总体布局规划数据进行 管理，有利于将这些数据合并到一个统一系统中进行公路枢纽的多 目标开发和规划。 5 从系统工程的角度来考虑建设综合交通枢纽智能化系统 张国伍，张秀媛1 9 】和袁虹【1 0 】从交通运输系统工程的理论方法研究 我国交通运输系统，提出了通过交通运输智能化工程的研究和开发， 北京交通人学颂，l 学位论文 推动综合运输体系的形成与发展的观点。并分析了综合交通枢纽的功 能、结构及内部的组织与生产，在此基础上提出了建立综合交通信息 工程，在各种运输方式信息化的基础上进行联网，通过信息资源共享， 实现智能化工程，促进和加强我国综合交通体系的建设与发展。 对于客货运交通枢纽，国内已进行了一定的研究。但对于公交枢 纽站的管理与枢纽站线路的调度国内研究还不够。对于公交枢纽站的 调度管理的研究还刚刚起步。 1 2 2 国外公交调度系统研究现状 美国、r 本、加拿大、英国、法国、韩国等国家都投入了较大的 人力和物力从事智能公共交通系统的研究，在国际上处于领先地位， 并已取得了显著的成果。自八十年代以来，询：多国家公共交通部门开 始应用先进的信息与通信技术进行公交车辆定位、车辆监控、自动驾 驶、计算 j l , 牟i l i 助调度及提供各种公，交通信息以提高公交服务水平。 美国城市公共交通管理局( u m t a ) 已经启动了智能公共交通系统 项目“a d v a n c e dp u b l i c t r a n s p o r t a t i o ns y s t e m s ( a p t s ) ”。经过现场试验 u m t a 关于a p t s 的评价是： a p t s 可以显著提高公共交通服务水平， 吸引更多乘客采用公交和合伙乘车的出行模式，从而带来了减少交通 拥挤，空气污染和能源消耗等系列社会效益”【i ”。根据1 9 9 8 年美 国运输部的联邦公共交通管理局( p t a ) 出版的“a p t s 发展现状”，美 国的a p t s 主要研究基于动态公共交通信息的实时调度理论和实时信 息发布理论，以及使用先进的电子、通讯技术提高公交效率和服务水 平的实旅技术。具体包括车队管理、出行者信息、电子收费和交通需 求管理等几方面的研究。其中车队管理主要研究通信系统、地理信息 系统、自动车辆定位系统、自动乘客计数、公交运营软件和交通信号 优先。出行者信息主要研究出行前、在途信息服务系统和多种出行方 式接驳信息服务系统 1 2 - 1 5 】。日本城市公共交通智能化的发展经历了3 个阶段：7 0 年代末开始应用公共汽车定位系统即公共汽车接近显示 统；8 0 年代初开始应用公共交通运行管理系统，其中包括乘客自动统 绪论 计，运行监视和运行控制：进入9 0 年代，由于机动车数量的增长和 严重交通拥挤的影响，要保持正常的行车速度十分困难，由此引起的 公共交通的不便性和不可靠性导致乘客数量的急剧减少。东京交通局 开发了城市公共交通综合运输控制系统( c t c s ) 旨在改进公共汽车服 务，重新赢得乘客。在c t c s 中，公共交通运营管理系统是一个基本 的框架，其目的是通过掌握运行情况以及乘客数据实现精确平稳的公 共交通运营服务。它将运营中的公共汽车和控制室之间建立信息交 换，并利用诱导和双向通讯的方法，将服务信息提供给公共汽车运营 人员和驾驶人员，同时这些信息也通过进站汽车指示系统和公交与铁 路接驳信息系统提供给乘客。公共交通综合管理系统包括累积运营数 据、乘客计数、监视和控制公共汽车运营和乘客服务等功能，其中乘 客服务功能中包括进站汽车指示、信息查询和公共交通与铁路接驳信 息提示。公热交通综合管理系统的硬件包括公交主控中心、区域中心 以及路边、车库和车载设祷等1 一“i 。 欧洲许多国家同中网一样具有悠久1 1 i 勺历史城市街道一般都比较 狭窄。但是，他们通过实施公交优先政策，设立公交专用道，为公交 车辆提供优先通行信号，布设智能公交监控与调度系统等措施，提高 了公交车辆运行速度和公交服务质量以吸引公众乘坐公交车出行，从 而有效地缓解了城市交通压力解决了城市交通问题，并取得了明显 的社会经济效益，这些经验值得我国许多大中城市借鉴。 1 3 论文结构及内容 论文结构如图1 1 所示 第毋绪论 第- 二章公变躯纽刍i i 凋度系统分析 第三章公交枢纽站运行机制研究 ，i一 第四章公交枢纽站调度管理信息系统开发 第芤章胡蚺车辆。7 车闸隔算法研究 需要进一步研究f 由问题 | 呈| l i 论史纳构 笫章绪论。分析了论文背景及选题意义。 笫二带公共交通根纽站调度系统分析。对公交根纽站调度系统 的构成进行了总体分析和设计，以指导调度系统软件的刀：发。 第三章公交枢纽站运行机制研究。在企q k 流程重组理论指导下 探时了公交楸纽站在采用先进信息技术后公交枢纽站调度流程的重 组与运行机制。 第四章公交枢纽站调度管理信息系统开发，进行了需求分析、 流图和数据库的结构设计，进行了公交运营管理信息系统部分功能的 开发。 第五章调整车辆行车间隔算法研究，针对公交枢纽站线路车辆 运行过程中发生的偏离行车计划的异常情况，对公交调度中的车辆调 整间隔的调度算法进行了研究，有助于辅助调度员决策。 1 4 论文新意 以往对公交枢纽站的研究主要集中在公交枢纽的选址优化、大容 量公交系统的接运枢纽规划等问题上，对枢纽站客流量和货物运输的 绪论 合理性和时效性方面的研究居多。而对于公交枢纽合理化调度方面的 研究几乎为空白。特别地，在公交线路运力不足和特殊情况下线路的 有效性使用与司售配班的相对紧张的情况下，如何对始发、终到线路 集中设置的枢纽站，进行公交车辆调度还没有进行深入研究。尤其是 在实际的现场调度中，几乎都是依靠调度员多年的经验进行公交车辆 的配发，依靠对路况和车辆行驶的时间进行概要的计算来发送车辆， 缺乏理论的指导。这就导致基于经验的情况下主观性的进行车辆的调 度，容易造成公交枢纽站内车流的调度杂乱，进而造成线路上人流的 混乱和乘客对车辆到站的期望值大大的降低，晟终导致乘客对车辆到 站和行驶的满意度大打折扣。通过本论文的研究，能够实现公交概纽 站内线路的运营调度，使车流有序化，有效地提高了出行的效率与质 量。对予建立公共汽车枢纽站运营调度管理与乘客信息服务系统提供 了技术上的支持。因此本论文在选题上具有现实意义。 2 公交枢纽站调度系统分析 2 i 公交枢纽站调度系统总体方案设计 公共交通系统是城市交通的主体，是地市肌体的动脉，是广大市 民出行的主要交通工具。在大城市交通q - ，公共交通客运的特点是定 时、定线、定站。所旧定时是指公共交通线路的首未车时问、发车矧 隔等是根据运营作业计划事先确定n 0 ：所谓定线是指公j e 交通的线路 走向按照客流规律设置：所谓定站是指公热交通线路所途经的睁站地 点是根据客流需要选定的，它们 i 1 5 具柯相对稳定性，都是公交对社会 的承诺，是撕量公交服务水平的指标，因此，它们在一定时期内都不 能轻易改变。 运营组织与泔度是公交工作的核心内容足实现定时、定线、定 站的珠水保证，j e 主要任务是：凋态掌摁客流，规划州烂线路：制定 行车汁划，确定劈动班次计划：实施运营计划，进行实时洲度。 其中公交运背组织的工作内容与目标是以时刻表为1 庀粕合理编 制运力、劳动力使用计划。目标是以最少的人力、物力投入满足客流 的需求。 公交调度指挥的工作内容与目标是以运力、劳动力使用计划为依 据，组织实施客运的过程。目标是及时处理突发事件( 堵车、坏车、 故障等) ，尽可能确保运营计划的实现。 2 1 1 枢纽站调度总体设计目标 运营调度管理系统总体设计的目标是：构建动物园公交枢纽站调 度系统的总体框架，包括系统的逻辑结构和物理结构，确定各子系统 彼此问的接口，确定与线路( 车队) 调度系统的接口。其目标如图2 一l 所示。 公共交通枢纽站州度系统分沂 图2 1 公共交通枢纽站调度系统目标 2 1 2 系统设计原则 动物园公交枢纽站运营调度管理系统开发采取的技术路线是：采 用成熟的软、硬件技术，努力丌拓建设公交枢纽站运营组织与调度系 统的新技术。因此系统在保证经济实用、安全可靠的前提下，还要遵 衍如下原则： ( 1 ) 规范性 系统建设中的各个环节应遵循相关部门制定的标准或指导性意 见。硬件设备和软件支撑平台需采用符合国际标准的主流产品；软件 编码应符合国际、国内的编码准则，开发的软、硬件产品要满足相关 规范的要求；应采用规范化的数据接口或提出适合交通信息共享的数 据接口。 ( 2 ) 先进性 系统的建设应充分考虑采用先进而成熟的技术( 如分布式数据库 技术、网络技术、g p s 技术、g i s 技术等) 、先进的体系结构( 如c s 结构、三层结构等) 、先进的软硬件选型，既保证实用成熟，又能够 适应未来的业务发展和技术的更新要求，不至于建成之时就是落后之 日。 ( 3 ) 通用性和可扩展性 北京交通人掌顶士学位论文 i t s 建设同新月异，总体处于飞速发展的状态。公交枢纽站调度 系统必须从系统结构、功能设计及软硬件平台的选型等各方面都应具 备可扩展性和兼容性。 ( 4 ) 安全可靠性 公交枢纽站调度系统需要保证信息数据存储与访问的安全。采取 快速备份与恢复技术，保证数据存储安全。 ( 5 ) 易操作性 采用一体化的可视化用户接口，方便调度管理人员使用，操作简 便、易学习，减轻日常工作量。 ( 6 ) 易维护性 采用先进的模块化设计方法，使系统具有良好的结构。系统中各 个功能模块分工明确并且各个模块都采用标准化的接口，对局部功能 的修改不影响系统的其它部分运行，具有容易维护的特性。 2 2 公共交通枢纽站运营调度管理系统拓扑结构 公交枢纽站运营调皮管理系统主要由以下四部分组成如图2 2 所示。 1 公交车场到发系统：借助射频采集装茕配合车载接收卡，实 时采集进出车场的车辆实时信息，并通过局域网实时传送到调度终 端。 2 乘客信息服务系统：包括车辆发车显示屏和广播系统，将发车 信息( 车辆、发车时间) 及时传送到发车显示屏上显示。 3 实时调度系统：当进入车场的车辆发生异常情况( 晚点、串车、 车辆故障等) 时及时采取调度措施，使车辆能尽快恢复在行车计划 指导下运营。 4 管理信息系统：进行车辆运营信息的查询、统计分析。 霉蠊素蜒擦帐剐拉毯g瓤耋!播暴掣冒杈蒜文nin砸 长富器1日工卿塔、耋型茸播舞_璜杈q 北京交通人学顾l ! 学垃论文 2 3 调度平台子系统软件总体架构 2 3 1 软件总体架构 枢纽站调度管理系统为进入枢纽站的车辆提供车辆停靠位置，处 理进入枢纽站的车辆和运行中的车辆发生的异常( 大间隔、串车、晚 点、故障、事故、乘客纠纷等) ，使发生异常的线路尽快恢复正常的 运行秩序，保证行车计划的实施，根据对国内外研究现状的调研，结 合公交枢纽站的实际情况及用户的具体需求公交枢纽站运营调度管 理的总体架构如图2 3 所示： 图2 3 公交枢纽站运营调度系统总体架构 公交枢纽站谢度系统运行机制研究 其基本软件架构分为三个层面，描述如下： 系统支撑环境 系统支撑环境主要提供系统运行所需要的软件支撑，它是系统运 行的基础，它一般由成熟的专业产商来提供。 应用支撑平台 应用支撑平台为系统运行的公交枢纽站运营调度的应用开发、应 用整合提供的基础。其基本功能包括：信息发布、信息查询、应用接 口、数据库管理、知识库管理、同志管理和权限管理，如图2 2 所 示。 公交枢纽站运营调度管理系统 公交枢纽站运营 j l ；l 度管理系统支持枢纽站柿局及优化、枢纽站场 站调度、线路行车计划编制、首站线路运营调度、运营统计分析和枢 纽站的调度实体管理信息系统。 2 3 2 基本功能模块 系统基本功能模块结构如图2 4 所示。 北京交通大学硕士学位论立 吲罔 数 据知知i妇i | 生l识ii 识u 形 f 建；j 维奄 显 立l | 护询 示j ；i l ! 圈2 4 系统基本功能模块 1 信息发布 将车辆发车信息通过发车显示屏发布。 2 信息查询 根据用户需求实现查询，包括基础数据查询和运行指标查询。 3 应用接口 实现与车辆到达、发车采集设备，车辆发车时间显示屏，车辆运 行车载状态信息采集设备，车场监视信息采集设备，与分公司、总公 司数据传输的接口。在系统内部以组件的方式实现多个模块的接口与 调用。 4 数据库管理 实现对系统数据库的管理，包括数据录入、删除、添加、修改， 一 数据库管理 一= 数据维护 二数据引j 门倒|口目白圉一罔吲吲崮斟 1一一 运营指标奇询 一上芾辆到发佾息一 悃删国 |一一 基础数据布询 一 门目阴图 公交艉纽站埘度系统运行机制铆f 究 数据的打印输出、图形输出等。 5 知识库管理 对建立的知识库进行管理包括知识的记录、删除、添加、修 改及知识的查询。 6 日志管理 日志管理主要是用于对平台运营情况的记录，为系统维护、查 询等提供支持。 7 权限管理 权限管理指把不同的功能模块赋予不同的角色不同的角色赋予不同的权 限，设置相关系统参数等。 北京交通人学师! i 学位论义 3 公交枢纽站调度系统运行机制研究 枢纽站的主要功能是到发功能。在通常情况下车辆到达、完成上 下车作业后，应随即发出。在保证到发线畅通的前提下，可综合考虑 调整发车间隔、夜间驻车等功能的实现。现有的首站管理、停车、驻 车功能将随着枢纽站的建设而进行调整。 枢纽站调度要与线路( 车队) 调度协调管理，使调度系统成为一 个统一的整体，保证调度系统整体功能的实现。由于现阶段车辆没考 虑安装车载通信设备，车辆在途中运行发生异常的信息，由司机用电 话向首站调度员报告，并接受首站调度员调度命令。首站调度员要将 调度方案及时传送给枢纽站调度员。 3 1 公交枢纽站调度业务流程重组原则 业务流程重组( b r p ，b u s i n e s sp r o c e s sr e e n g i n e e r i n g ) 理论是 由美国的哈默( m i c h a e lh a m m e r ) 博士首先提出，并将它引入到西 方企业管理领域。业务流程重组是一种主动性变革，它以企业过程为 对象，以信息和知识化为基础以顾客需要为导向对企业工作活动 及相关流程进行关键性的重新设计和根本性的变革最终建立符合企 业长期持续发展需要的新型工作团队。业务流程重组是企业管理理论 自身变革的一种内在需要它以信息技术和人员组织为使能器以求 达到企业关键性能指标和业绩的巨大提高或改善，从而保证企业战略 目标的实现 1 9 - 2 0 l 。 企业流程是指为完成企业目标或任务而进行的一系列逻辑相关 的业务活动，在手工管理方式下，企业已经形成了一个比较成型的流 程和管理方法【2 ”。信息技术的应用有可能改变原有的信息采集、描述、 组织、存储、检索、分析和使用方式，甚至使信息的质量、获取途径 和传递手段等都发生根本性的变化。在传统的劳动分工原则下，企业 流程被分割为一段段分裂的环节，每一环节关心的焦点仅仅是单个任 务和工作，而不是整个系统的全局最优：在企业信息化建设中仅仅用 公交枢纽站调度系统运行机制研究 计算机系统去模拟原手工管理系统，并不能从根本上提高企业的竞争 能力，重要的是重组企业流程，按现代化信息处理的特点，对现有的 企业流程进行重新设计，这是提高企业运行效率的重要途径。 企业流程重组是指对企业经营流程进行根本性的再思考和彻底 的重新设计，以求在成本、质量、服务和速度等绩效标准上取得重大 改善。重新设计意味着追根溯源，从根本上重新设计经营过程，而不 是表面的改变或修修补补。其做法是完全摈弃所有的陈规陋习，抛弃 旧的结构与过程，创造新的工作方法。流程是实施企业b p r 的重心。 现行企业组织是建立在亚当斯密的分工理论基础上的，完整的系列 活动被组织机构所分割和掩盖。人们往往熟悉部门、科室和班组，但 不熟悉过程。组织机构分工明确，界限清楚，可以明明白白地画在组 织机构图上。而流程却不是这样，流程往往不是显而易见的。b p r 的 刘象是流程而不是组织，但它的实施将导致组织机构的变化。实际上 只要对流程实行重组，那么完成工作所真正需要的组织结构形式将变 得越来越清楚。企业内部原有的组织没胃、部门分工将会改变。 企业流程重组的本质就在于根据新技术条件信息处理的特点，以 事物发生的自然过程寻找解决问题的途径。企业流程重组不仅是市场 竞争的需要而且也是信息技术及其应用发展的结果。企业信息化建 设的发展不仅改善了人的工作环境，提高了工作效率，而且扩大了 人们思考问题的范围和控制问题的能力。它使业务流程各个环节联系 更紧密，过去被分解得支离破碎的流程融为一个整体。信息网络使各 个部门交织在一起，淡化了职能部门之间的界线。 企业信息化建设的实践证明，只有重组经营流程，淡化部门之间 的界线，才能充分发挥信息技术的作用。信息技术真正的能力不在于 它使传统的工作方法更有效率而在于它使企业打破了传统的工作规 则，并创造新的工作方式，这正是企业流程重组的核心内容。企业流 程重组不等于自动化，它关注的是如何利用信息技术实现全新的目 标，是如何用新的信息技术“做好当前和过去没做过的工作”。信息 技术是企业流程重组的推动力。正是信息技术的发展与应用，使企业 北京交通人学碗j ：学位论文 能够打破陈旧的制度，创建全新的过程模式，使远大的目标得以实现。 企业流程与企业的运行方式、组织的协调合作、人的组织管理、新技 术的应用与融合等紧密相关，因而，企业流程的重组不仅仅涉及到技 术，也涉及人文因素，包括观念的重组、流程的重组和组织的重组， 以新型企业文化代替老的企业文化，以新的企业流程代替原有的企业 流程，以扁平化的企业组织代替金字塔型的企业组织。其中，信息技 术的应用是企业流程重组的核心，信息技术既是企业流程重组的出发 点，也是企业流程重组的最终目标的体现者。 企业流程重组要与信息技术的应用结合起来，以信息流程重组的 思想提升信息开发技术。要创造面向流程的信息技术应用体系结构 利用信息技术来重新改造企业流程。 公交枢纽站调度流程重组需要创新支持【2 ”。所谓创新，依照熊彼 特的定义是指把一种从来没有过的关于尘产要索的新组合引入生产 体系。公交邾【纽站调度系统的流程重组的创新包括技术创新和管理创 新。通过应用智能交通系统技术实现了公交枢纽站调度系统的技术创 新；通过对企业原有的业务流程的重新期造进行相应的资源结构调 整和人力资源结构调整，使企业在生产效率以及乘客满意度等关键指 标上有一个巨大进步，提高企业的整体竞争力，通过公交调度模式的 变革实现相关业务的流程重组，实现从以职能为中心的形态，转变为 以流程为中心的形态。实现调度模式的根本转变。 公交枢纽站调度流程重组的核心原则为： ( 1 ) 以流程为中心。借助智能交通系统技术，以枢纽站调度流程重 组为突破口，进而带动组织、人员、企业充足，通过重整业务流程， 实现减员增效。 ( 2 ) 以乘客为导向。公交枢纽站调度流程的设计和实施，要以提高 乘客服务水平为目标，提高公交企业竞争力。 ( 3 ) 创造性地应用智能交通系统技术。智能交通系统技术为公交枢 纽站调度实施提供了良好的技术基础。使管理能力、管理水平的提高 成为可能。 公交枢纽站调度系统运行目l 制研究 公交枢纽站调度业务流程重组包括：在运营管理方面实现集约化 管理，在统计方面实现计算机管理，在作业流程方面业务重组。 公交枢纽站实行智能化调度前的管理是分散管理，各条线路在枢 纽站分散调度，在实现智能化调度后采用枢纽站线路集中式管理，集 中调度。 3 2 枢纽站调度业务流程重组 枢纽站的主要功能是到发功能。在通常情况下车辆到达、完成上 下车作业后，应随即发出。在保证到发线畅通的前提下，要综合考虑 调整线路的到发车次、停站时间及夜间驻车等功能的实现。现有的首 站管理、停车、驻车功能将随着枢纽站的建设而进行调整。 _ | j 纽站调度婺与线路( 车队) 调度协调管理，使调度系统成为一 个统一的整体，保证调度系统整体功能的实现。山于现阶段车辆没考 虑安装车栽通信设备，车辆在途中运行发生异常的信息i l = i 司机用电 话向酋站调度员报告，并接受首站调度员调度命令。首站涧度员要将 调度方案及时传送给枢纽站调度员。 枢纽站与线路调度关系如图3 1 所示。 在场站调度计划改为枢纽站审批，如图3 2 所示。 行车时刻表编制与审批采用枢纽站集中处理方式，如图3 3 所示。 垛撒巡零蠹螺埽墙鼎桀一-f匝 黪仆慝八凶v 杈掣捌扑上匿卅嚼杈谣善 公交镊纽站埘度系统运行机制研究 | 二、量二 卜噍函一j i i 卜l! 隧， | | 。二”。墓“妻 断蛔字渣 车择量 请段串 甘车站营业时问 蟪踌艇乖蛙 车畚盈 单瞿点 ，玎餐点 停站时闸 配班敦 劳动i 时 ；攀： 露 糕 鬻； f c 批市批 ；誊广葡弱_ 垮声：辱i 童涎萤 i ，。：、：，一 t 幽3 - 2 场站计划编制与批 图3 - 3 行车时刻表编制与审批 2 i 北京交通人学硕i 二学位论文 3 3 调度员管理 3 3 1 枢纽站调度员管理 枢纽站调度系统采用集中调度、集中管理模式。枢纽站调度中心 只设一个调度室，每一个调度台能够调度任一条或同时调度多条线 路。司售人员和调度员互不接触，相关调度信息高度集中于调度台， 调度命令由调度员通过枢纽站的发车显示屏或广播系统下达给司售 人员。 枢纽站调度中心由调度主任一入，调度员若干名，根据需要配首。 枢纽站调度员与公交总公司采用同样的工作机制，1 2 小时轮班，包括 交接班时问。 枢纽站调度业务流程如图3 4 所示。 公交枢纽站浦度系统运行d 【制研究 进站公交车 公交到发场 出站公交车 枢组l 站自 进站车辆、 进站 搿调度面 基监管员萋 图3 4 枢纽站调度业务漉程 识别 叫帆衍息 枢纽站调度员的主要工作如下： ( 1 ) 枢纽站调度负责制定场站的使用计划、对场站的使用实旅监 控管理保证枢纽站的畅通提高场站的使用效率。 ( 2 ) 调度员到岗后要及时签到，遇有特殊情况不能到岗时要提前 请假，以便调度主任安排替班。 丽 北京交通人学硕：i ：学位论文 ( 3 ) 在枢纽站首车发车前半小时，当班调度员开始工作，丌启调 度平台及相关系统，做好调度的准备工作( 调出当日的行车计划、车 辆保养计划、司售人员安排的配班计划) 。 ( 4 ) 通过计算机网络，由司售人员报到信息采集装置采集司售人 员到岗情况。根据人劳员前一天中午前提供的配班计划，对上班前5 分钟未到的司售人员，系统给出提示信息，调度员安排相应的预备司 售人员替班。 ( 5 ) 接收司机提供启动车辆完好状况汇报。司机在开车前5 分钟 对不能发动的车辆。通过场内无线对讲装置向调度员报告。调度员安 排机动车或其它备用车辆运行。 ( 6 ) 枢纽站调度员根据行车计划组织枢纽站车辆运营，对进入枢 纽站的车辆，通过枢纽站到达车辆信息采集设备采集信息，并安排进 入相应跑道。车辆发车时间及发车类型( 区间车、快车) 通过枢纽站 l e d 发车显示屏显示。 ( 7 ) 刈于发出车辆通过发牢记录系统在行车记录表上记录发h 车 辆的发车时间、发出车辆的i d 号，司售人员l d 、发车车辆类型( 班 车、区问车、快车等) 。 ( 8 ) 对于到达车辆通过到达车辆记录系统在行车 己录表上记录到 达车辆的到达时间、到达车辆的i d 号司售人员i d 。 ( 9 ) 对于由于车辆运营发生异常情况( 车辆故障、事故，车辆晚 点等) ，导致运营偏离行车计划的车辆。调度员可进行发车时间( 倒 发车顺序、提前发车等) 、安排备用车辆的调整。并将车辆发车时间 及发车类型( 班车、区间车、快车) 通过枢纽站l e d 发车显示屏显示。 o 如司售人员变更或车辆调整发生在枢纽站，调度员要对配班 计划和配车计划进行修改，并通过远程计算机网络通知该线路另一端 ( 首站) 的调度。 o d 调度员在下班时要与接班调度员交接班，通报上一班枢纽站 车辆运营状况、车辆运营发生的问题。在一天运营结束后的当班调度 员要进行运营报表统计，包括行车记录指标统计，并向首站调度员传 公交抠翔站滴度系统运行机制研究 输当日该线路的枢纽站行车记录，配班计划、配车计划的更改情况， 以便首站调度员做出该线路全部运营统计报表( 包括电子路单) 。 n 乃当发生异常超出调度员处理权限时，上报调度主任。 枢纽站站台在过渡阶段设立调度监管员，配合调度协助发车、 维持场站秩序。调度员要在向司售人员下达异常情况调度命令的同 时，通知调度监管员，以便监督发车计划的执行。 ( 1 4 ) 调度员要掌握调度平台系统的运行状况，当系统发生故障时， 及时通知维修人员维修。 调度主任主要负责： ( 1 ) 处理超出调度员权限的工作。 ( 2 ) 协调多个调度台的调度。 ( 3 ) 根掘总公司的安排汇报运营组织情况( 早高峰后、晚高峰后、 全同运营结束后) 。总公司调度部门可通过网络查询运营指标执行情 况。 ( 4 ) 及时向上级主管部门汇报车辆运营状况。 ( 5 ) 接受上级主管部门的指示，并落实执行。 3 3 2 线路( 车队) 调度员管理 本项目中采用的调度模式是线路调度管理模式。线路调度设在枢 纽站另一端( 简称首站) ，预留一个调度管理多条线路的接口。 线路调度包括首站车辆调度和对运营途中的车辆调度。 线路调度采用司售人员与调度员见面的方式，调度员在车辆到达 后向计算机录入到达车辆的车号、司机、售票人员。如采用自动录入 的方式，可采用非接触i c 卡等自动录入方式。由司机签到，根据配 班计划和配车计划可知到达的司售人员和车辆。 线路调度由当班调度员管理，调度员1 2 小时轮班，包括交接班 时间。线路调度员的主要工作如下： ( 1 ) 调度员到岗后要及时向分公司报告，遇有特殊情况不能到岗 时要提前请假，以便车队安排替班。 北京交通大学顾i ：学位论文 ( 2 ) 由线路( 车队) 调度组长负责编制行车计划，包括行车时刻 表、车辆计划和配班计划，并由调度员执行。 ( 3 ) 在线路首车发车前半小时，当班调度员丌始工作，开启调度 平台及相关系统，做好调度的准备工作( 调出当日的行车计划、车辆 保养计划、司售人员安排的配班计划) 。 ( 4 ) 接受司售人员上班前的签到，并录入到计算机中，计算机自 动与人劳员在前一天下午提供的配班计划进行核对，对上班前5 分钟 未到的司售人员，系统给出提示信息，调度员安排相应的预备司售人 员替班。 ( 5 ) 接收司机提供启动车辆完好状况汇报。司机在开车前5 分钟 对不能发动的车辆，到调度室向渊度员汇报。调度员安排机动车或其 它备用车辆运行。 ( 6 ) 线路调度员根据行车计划组织到达首站的车辆运营。对于山 于车辆运营发生异常情况( 车辆故障、事故，车辆晚点等) ，导致运 营偏离行车讨划的车辆调度员可进行发车时问( 倒发车顺序、提前 发车等) 、安排备用车辆的调整。并将车辆发车时问及发车类型( 班 车、区间车、快车) 及时通报给发出车辆的司售人员。 ( 7 ) 对于到达车辆调度员向计算机的行车记录表录入到达车辆的 到达时间、到达车辆的i d 号，司售人员i d 。 ( 8 ) 对于发出车辆调度员向计算机的行车记录表录入发出车辆的 发车时间、发出车辆的i d 号，司售人员i d 以及发车类型( 班车、区 间车、快车) 。 ( 9 ) 如司售人员变更或车辆调整发生在首站，调度员要对配班计 划和配车计划进行修改，并通过远程计算机网络通知枢纽站调度。 车辆在途中运行发生异常的信息，由调度员通过电话向首站 调度员报告，并接受首站调度员的调度命令。首站调度员要将调度方 案及时传送给枢纽站调度员。 o d 根据总公司、分公司的安排汇报运营组织情况( 早高峰后、