先进的公共运输系统.ppt

1、1,智能交通系统(ITS),2,第四讲 智能交通系统的 主要内容,3,第三节 先进的公共运输系统APTS,4,概 述,许多ITS项目致力于不“修路买车”来运送更多的出行者，这可以通过使车辆运行更快、引导避免阻塞线路和其他平滑交通流的方法来实现，另一种方法是在每一辆车内装运更多的人 。,5,概 述,由于在效率、舒适性与吸引力等方面的显著发展，长期以来公共运输就被认为是解决城市交通阻塞的有效方法。先进的公共运输系统(APTS, Advanced Public Transportation Systems)是ITS的子系统之一。APTS已基本形成了以陆路上的公共汽车、有轨与无轨电车为主体，以地铁、轻

2、轨、出租汽车、客运轮渡、架空客运索道缆车等其他形式为辅的城市客运公共运输体系。APTS的目的就是通过将先进的电子技术应用到高使用率、分配驾驶的汽车、舒适的大公共汽车、有轨车辆和全程通过车辆的使用与运行中，从而发展公共运输系统。从更广泛的意义上讲，就是使一些出行者从公路上转入列车和地铁。使公路上有更多的公共汽车和合乘车辆容量。,6,概 述,APTS的研究集中于使公共运输和合乘更有效和可靠。它包括向出行者传达可靠和精确的信息，有了这些信息，更多的人可以使用这些备选出行方式，因此APTS是以市场为导向的。公共运输和合乘的优点必须有效地使用户了解，来影响他们选择的出行方式。,7,概 述,APTS项目使

3、用一些与ATMS和ATIS相联系的技术。APTS和商用车辆运营(CVO)很相似，但是在APTS中，ITS技术是在整体上组织和实施以满足不同环境下的不同需求，它的目标是推进公共运输的使用持续增长。并将公交的吸引力定义为如下几方面:价格、准时、速度、频率、舒适以及信息。而公共汽车管理人员的受益之处为:高效的使用车辆及员工、对不可预测情况快速反应、避免无效的空驶、避免技术缺陷、增加服务性收费以及增加竞争力。,8,概 述,对一个城市的公共运输系统而言，今后不能象以前那样单靠“增加车辆、增加人力”这样粗放经营的方法来提高运营能力和质量了，因为这样做除了受资金、交通状况、能源和环境等条件制约外，更主要由于

4、缺乏有效合理配置和利用现有资源的方法，而造成这样的外部投入在很大程度上被浪费了，即新的生产力被旧的生产方式所抵消了。此外，由于公交运营服务质量不高，其他出行方式的竞争的原因，导致公交乘客人数不断减少，收人降低。这两方面造成的后果是公交企业运营成本不断增加，经济效益下降，政府补贴日益加重。形势迫切要求公交今后的发展不能再走粗放经营的老路，而必须走技术集约型的新路，ITS则为这种转轨提供了机会。,9,概 述,APTS的用户服务可以归纳为四个主要功能子系统:(1)公共运输辅助管理系统公共运输辅助管理系统利用计算机技术对公交车辆及公共设施的技术状况和服务水平进行实时分析，实现公交系统规划、运营及管理功

5、能的自动化。通过实时分析可发现实际运行情况与行车计划的偏差及原因，并为调度人员和驾驶员提供各种可能的解决方案，从而有助于车辆的准点运行、协调交通服务的提供，加强突发事件的管理等。与ATMS相结合，采取公交优先等策略，可以推动公交利用率增长，可以确保多式联运中出行者中转换乘的便利。此外，客运量、客运周转量、车辆运行时间和累计里程等信息有助于提高服务质量。而运行信息的自动记录功能以及任务完成情况检查功能可以强化公交系统的行政管理力度。,10,概 述,(2)公共运输信息系统该服务可为利用公共运输方式的出行者提供实时准确的车载中转换乘服务信息，帮助出行者在途中根据需要做出合适的换乘决定并调整行程计划。

6、该系统将使决策的作出更加便捷。它使用各种媒体包括电话、监控器、有线电视、VMS、公共电话以及个人电脑，提供各种运输方式的信息。公共运输信息系统，尤其是专门为运输部门设计的，开始提供实时信息例如到达时间、出发时间以及延误等。,11,概 述,(3)满足个人需要的非定线或准定线公共运输非定线公共运输指公营或私营的小型合乘车辆可根据用户需要接送乘客。另一种可以改善服务的方案是准定线的公共运输车辆可驶离固定线路一定的距离，以方便乘客上下车。这类公共运输车辆可以是小公共汽车、出租车或其他小型可合乘的车辆。由于该项服务方便快捷，在人口密度较小路段及其相邻地区可扩大公共运输服务的覆盖面。,12,概 述,(4)

7、公共运输安全系统该项服务可以为公共汽车站、停车场、客运站及行驶途中的公共汽车或合乘车辆提供行驶或工作环境安全监测，及时预警并在必要时自动控制直到危险解除，从而提高了公交司乘人员的安全系数。,13,先进的公共运输系统的结构和特点,美国明确提出了对APTS的功能要求，它包括以下九点:(1)运用车载数据采集技术实现对运营车辆的监视;(2)运用有效策略使晚点车辆恢复正常运营;(3)运用当前的操作数据及其他数据来源编制运营管理计划;(4)要求应答系统为乘客提供个人出行服务;(5)提供安全协调监控与紧急救援服务系统的接口;(6)综合运用历史数据及其他因素规定司售人员的活动;(7)编制运营车辆的维修计划并为

8、修理人员进行工作分配;(8)可实现车内收费或路边收费;(9)为乘客提供车辆运营信息及可达车辆信息。,14,先进的公共运输系统的结构和特点,可以从是否满足上述九个功能来判断一个公交运营管理系统是否为APTS。同时，提出了对APTS的逻辑结构要求，逻辑结构要求包括公交系统所有与ITS有关的运营管理的领域，共有七个逻辑模块，下图表明了模块以及模块之间的信息流。,15,先进的公共运输系统的结构和特点,16,先进的公共运输系统的结构和特点,图中的七个子部分功能划分如下:1.模块1 运营车辆与设备管理这个功能模块提供了运营车辆的当前状态信息，以及车辆运营状况与时刻表的对照。该模块使车辆按照时刻表运行并及时

9、对发现的偏差予以校正。可以单个车辆或多个车辆为对象，对车辆驾驶者发布指令。同时采集运营车辆的状态信息提供给其他的模块。,17,先进的公共运输系统的结构和特点,2.模块2 线路网规划与时刻表管理此功能模块提供线路网规划管理及常规运营服务和应答服务。新的线路网和时刻表根据运营车队管理者的要求来制定，综合考虑车辆运营数据及其他多种因素。新的时刻表可以脱离开线路网规划，根据停车场的变化或公交服务的要求重新制定。这部分服务信息可以提供给其他的ITS功能模块，也可以提供给外部单位。同时可以根据要求提供个人化的乘客信息服务或在可能的情况下提供常规的公交信息服务。,18,先进的公共运输系统的结构和特点,3.模

10、块3 车辆维修计划编制此功能模块根据模块1提供的运营数据及各种车辆的详细维修指标，编制运营车辆的维修计划并为修理人员进行任务分配。工作日志记录了所有的维修活动，可帮助车队管理者追踪或监控当前的维修活动及修理人员的工作。,19,先进的公共运输系统的结构和特点,4.模块4一 维护运营安全与协调此功能模块用于处理运营车辆或设备的紧急故障。紧急救援信息由司机通过紧急呼叫按钮或车站的监控设备或由数据传输网络上的其他部分发送。根据预案对每一种紧急情况进行处理，并与紧急救援服务联系以协调救援活动。同时与调度和管理人员联系以得到他们对采取对策的认可，并可在没有预案的情况下进行直接指挥救援工作。还可以为传播媒介

11、自动提供信息输出。,20,先进的公共运输系统的结构和特点,5.模块5 司售人员配班此功能模块用于管理司售人员的活动，司售人员的分配根据一定的标准，包括先前的经验，在以前任务分配下的表现，个人的优先权等。所有活动由管理者监控并及时更新。 6.模块6 车载收费管理此功能模块实现在车内对乘客收费，用于当前的公交服务，将来的公交服务或其他服务等。这种收费可以在车辆运行过程中穿插进行，或在车辆到达方便的地点时进行批处理。收费支持欠付或信用卡方式，包括由公交部门或金融机构发行的有价卡证。如果发现了非法使用支付方式，违法的乘客信息将由车辆传输至有关的法律执行机构。,21,先进的公共运输系统的结构和特点,7.

12、模块7 乘客信息服务此功能模块设在路边的某个位置如车站为乘客提供信息或付费服务。提供的信息包括车辆的正常运行时间、下一辆车辆的到达时间、以及将要到达的车辆所发出的有关信息，如满载率情况、是否有空座等。在路边对乘客收费，用于当前和将来的公交服务等。 以上就是美国的公交 ITS的七个模块。对以上七个一级模块进一步细化，共有40个二级模块，每个二级模块又有若干个三级模块，递阶式模块组成了庞大复杂的APTS管理软件的逻辑结构。,22,先进的公共运输系统的结构和特点,美国、欧盟、日本和新加坡等发达国家争相投巨资研究开发ITS技术，其中也包括对公交ITS项目进行的研究与开发，同时公交部门通过应用 ITS技

13、术获得了巨大的效益，我国一些地区的公交部门也开始应用 ITS技术来改造传统的运营管理方式。下面简单综述国内外公交ITS项目，其中国外主要参照的城市有法国巴黎、日本横滨、美国亚特兰大和新加坡，国内是北京、杭州和上海。,23,先进的公共运输系统的结构和特点,国外四城市的公交系统均进入了公交系统的综合管理时代，这个时代的特点是十分强调公交信息的采集、信息的处理和信息的输出服务。其中公交信息采集的手段日益完善，各类传感器、摄像设备、GPS接收设备等得到广泛应用，信息处理的功能变得日益强大，高性能的计算机、大型数据库技术、知识工程等得到了普遍使用，同时尽可能地利用各种媒体传播公交信息服务信息，车站LED

14、站牌，车内的LCD显示板，Internet等都是传播公交信息的载体。传统公交管理存在的道路车辆状况不清、靠经验调度指挥、缺乏乘客信息服务等问题在新一代的公交ITS系统中已得到了根本的改善。在国内，北京、杭州和上海的公交部门也积极应用ITS改变公交的调度管理体制，进行大胆尝试，取得了良好的效果。,24,先进的公共运输系统的结构和特点,国内外公交 ITS系统的共性与特性:(1)车辆定位技术和车载设备。目前巴黎、横滨、亚特兰大和新加坡公交ITS系统主要采用差分GPS解决公共汽车定位问题，以里程表为辅助。亚特兰大装备了250辆公共汽车，巴黎公交公司装备了200辆公共汽车，新加坡示范项目25辆。杭州和上

15、海采用无差分的GPS定位，杭州装备了10辆公共汽车，上海装备了700辆出租汽车。国外各种车载设备复杂先进，这点从新加坡公交车的耗资1万德国马克的车载设备可见。国内杭州的车载设备仅有GPS接收机和通信电台，上海另加了一个车载显示屏。 (2)通信网络和通信体制。针对公交需要数据通信和语音通话调度的要求，各城市主要采用集群通信网。巴黎、杭州、上海为450MHz，也有采用800MHz。通信体制一般采用事件驱动和轮询方式两种无线数传相结合的方案，以新加坡公交为例，轮询方式产生70%的信息量，事件驱动产生30%。但也有完全依靠事件驱动的，如上海大众出租汽车公司。,25,先进的公共运输系统的结构和特点,(3

16、)计算机网络和数据库。亚特兰大公交控制中心计算机网采用100M高速以太网，数据库为SQL-SEVER，新加坡公交调度中心由于有分控中心，所以计算机网采用FDDI，数据库为ORACLE，上海出租汽车公司控制中心的计算机网为10兆共享以太网，数据库为DBASE。杭州公交计算机网为100M高速以太网。 (4)运营调度管理。国内外基本实现的调度功能包括车辆实时监控和车辆主动报警等。国外一些城市如新加坡等，还实现了公交时刻表和车辆维修计划的自动编制等含有“智能”因素的公交运营调度功能。国内杭州和上海公交的 ITS系统从信息流程的角度看，仅完成了“信息采集”功能，并部分完成“信息输出”功能(电子站牌)，但

17、却缺乏最能体现“智能”特点的“信息处理”部分，信息处理工作还是完全由调度员靠经验人工完成，没有一个类似辅助调度决策系统(DSS)或专家系统(ES)为调度员提供辅助决策信息，所以它们还不是完全意义上的智能调度系统。,26,先进的公共运输系统的结构和特点,(5)乘客信息服务。横滨、新加坡、亚特兰大、巴黎和杭州在公交车站均有乘客站牌服务显示设施，乘客可以随时掌握有关候车时间、下一个车次的位置、以及各个车次所停靠的车站等情况。在国外四城市，乘客可以通过电话、终端和Internet等媒体在办公室或家中了解公交运营计划，并可为乘客提供旅行路线规划。,27,自动公交车辆定位,AVL系统采用现代电子技术自动探

18、测车辆的位置。AVL系统在八十年代末期应用于加拿大和美国的公共运输系统中。该系统以一种双向无线信息信号杆为基础，该信号杆有两种目的:其一是把车辆位置传给控制中心，其二是在中心和系统中公共汽车间进行信息交换。,28,自动公交车辆定位,在美国，AVL系统利用由通用铁路信号系统所开发的系统进行实施，系统使用电子信号杆和里程表读数来确定系统中公共汽车的位置。电子信号杆是一种无线数据收发器，沿线以约8英里为间隔布置。电子信号杆以分钟为间隔读单车的识别码，并读出车辆的位置数据和信息，在管理中心由一个中央计算机存贮所有行车路线、计划安排和电子信号杆的间距数据，报告的实际位置数据和存贮的数据相比较，可以评估公共汽车在其线路上的状态。每辆车上还装有驾