城市公交智能交通、规划与建设浅谈“公交车辆运营信息 采集分析系统“ 的开发与应用哈尔滨市公共交通管理处张毅松随着我国社会经济的发展，市民的生活水准也不断地提高，群众已经不满足于“有车坐就行”的状况了，新的时期给城市公共交通提出了“舒适、安全、快捷、方便”的标准。公共交通要适应城市发展国际化的要求、要满足城市居民不断增长的消费需求，就必须引入先进的技术手段、走信息化发展的道路，核心是通过信息化的管理来实现标准化的服务。针对基层公交线路管理手段相对落后、车辆营运秩序难以人为进行规范的问题，近两年哈尔滨市公交行业管理部门进行了以先进的信息化技术手段提高管理水平的探索。一、系统开发的目的系统研究的出发点是按照建立数字化哈尔滨的总体要求，积极应用信息技术，理论结合实践，因地制宜，以现代化管理方式作为实现公共交通标准化服务的根本手段，立足本行业，注重丽个效益的提高，为哈市信息化的发展做出积极的贡献。公共交通管理作为一门管理学科，其管理的技术水平和手段也在不断发展，特别是信息、通讯和计算机技术在管理中的应用，使公共交通管理也在向现代化逐步迈进。关于公交线路运营管理，目前国内普遍沿用的还是传统的方法，即人工考核、记录、统计。据调查，国内目前已有北京、广州等几个城市在公共交通管理中不同程度地应用了卫星定位系统( G P S ) ，应用G P S 技术是很理想的动态管理方式，但其难以推广，原因是多方面的。一是购置和使用费用过高，一般大中城市公共交通企业普遍存在经费短缺的问题，全面推广几乎是不可能的；二是G P S 技术上相对复杂，维护起来有难度，维护费用较高；三是G P S 属通讯领域范畴，将占用部分通讯资源，且受国际标准的影响，缺乏相对稳定性。针对目前国内的现状，我们研发的科研产品具有成本低、性能稳定、技术相对简单、能够有效实现运营信息管理的特点。二、系统研发路线及功能本系统充分利用计算机技术、电子技术和传感器技术，对客运车辆违章、违规的各种信息进行全程跟踪，采用事后电脑分析还原信息的手段来实现对运营车辆的信息化管理，做到违规必究，责任处理有据可依，使公交行业管理实现规范化、信息化。在充分调查和分析了国内同类产品的性能和价格的基础上，我们结合哈尔滨市公交行业的需求现状，确定了“针对性强、稳定性高、操作方便、造价成本低”的总体指导思想，在技术研究中我们紧紧围绕了这一指导思想。该系统由车载装置、管理软件系统和外延设城市公交智能交通、规划与建设备三大组成部分构成。( 一) 、车载装置原理及功能车载装置，我们称营运记录仪，主要采集车辆的里程传感器的里程信号、前后门的开关信号，以及内置的时钟信号。它准确记录车辆停靠的位置和时间及行驶间距。距离精度为1 0 米，时间精度为1 秒。记录仪将这些营运信息处理成若干个数据包，每个数据包包含的信息有上行或下行标志、开门时间、关门时间、站间运行时间、停靠时间、行驶里程以及上客人数和下客人数等。此外，还有记录超速起始和结束时间，并在超速时有提示音警示驾驶员。记录仪后部有三个接口：客流计数器通讯接口、电源及传感器接口、投币箱监视仪控制接口。前面有I C 卡插口、上行键、下行键：写卡键，工作指示灯和写卡指示灯。记录仪以插入I C 卡为营运记录的起始信号；非营运时，不插A , I c 卡，记录仪只记录车辆总的行驶里程。对于驾驶员来说，记录仪操作非常简单。发车时，插入卡片、按上行或下行键；终点时，按写卡键，拔出卡片。每个操作都有不同的声音提不。记录仪的内部电路由七个部分构成，分别是：，由单片机及外围电路组成的中央处理电路；一由开关电源电路及电源电压控制电路组成的电源电路；一I C 卡读写电路；里程信号处理电路；门信号转换电路4 5声光指示电路；通讯接口电路。在记录仪研制中需要着重解决三个技术关键：是着重解决车辆供电中输入电压幅值波动大、内含高频脉冲、电压跌落等问题，我们采用开关电源、高频滤波、掉电保存数据的方法，确保记录仪正常工作。二是各种信号的随机性使信号冲突不可避免，我们采取了把不同信号设置成不同的优先级的方法，必要时进行信号的取舍等处理。三是由于I C 卡与卡座之间是机械式接触，行驶中可能出现接触不良，们采取行驶中不进行卡操作，数据先保存在内部芯片上，停车后再读写的方法，保障数据的安全和完整。( - - ) 、管理软件系统的设计及主要功能管理软件系统用于接收和分析原始数据信息，并通过对采集到的原始信息的加工处理得出运营管理所需的各种信息，管理软件采用c + + 程序设计语言编写，包含如下主要功能项：l 、x 寸i c 卡的操作系统是通过I C 卡读卡器对I C 卡进行读写操作以及初始化操作。非本线路使用的I C 卡，系统会提示。2 、对营运信息的处理这是软件的核心。首先对数据的有效性、完整性分析，判别车辆的行驶、停靠、超速、开关门各种状态的时间和位置。根据梯形表的比较，判断是否违规违制s 并以表格和示意图的形式显示在计算机屏幕上。用户可随时查询以往的记录。3 、打印和上报按照用户的不同的要求。将相关的数据打印或上报。在计算机网络系统建立起来后，管理部城市公交智能交通、规划与建设门及各级领导可以及时了解和掌握各线路、各车辆的状况，为决策提供真实数据。4 、档案记录的管理系统设计了较完整的驾驶员档案、车辆档案和值班日志等，可有效强化车队基础管理工作。5 、用户的安全管理+系统为各线路各车辆设定不同的编码，不会产生混乱。软件系统设立两级用户密码，即管理用户和操作用户，操作用户是在管理用户的授权下进行操作。在管理软件设计中着重解决的技术关键：由于各车辆之间的差异、各车辆在不同的情况下自身的差异，使得数据产生了理论值和实际值不吻合的问题非常突出，既理论值是不变的，实际值是变化的。这主要指里程参数。影响里程参数实际值的因素有好多，如：季节、轮胎、载客量、线路偏差等等。为此我们在程序设计中采用了一些有效的计算方法，保证了分析和判定的有效性和合理性。( - - 一) 、外延设备的功能外延设备是在基础设备的基础上开发出来的可配套应用技术设备，包括客流计数器、手持调度指令输入器、投币箱监视仅。1 、客流计数器目前客流统计都是乘务员在表格上填写。容易涂改，不容易保存，不容易统计。我们改成按键式电子显示的形式，数据直接传送到记录仪，最终写入I C 卡。其中上客人数可定义成全部上客人数或付款人数。人数一经输入，在过站后即不可修改，由此实现对客流、票款的统计。发车前计数器显示调度输入的发车时间用于提醒司乘人员及时发车。2 、手持调度指令输入器这是为调度员专门设计的仪器，主要是向I C卡输入指定的发车时间。软件可以根据实际发车时间与指定的发车时间对比，判断发车压车的现象。此外，它还可以对记录仪的内部时钟进行校对。3 、投币箱监视仪我们设计的投币箱监视仪，采用数码技术和图象压缩技术，具有体积小清晰度高，查看速度快，低照度下正常工作等特点。图象可以长期保存，随时查看，缩放打印，能够实现对乘客逃票和司乘人员摸拿票款的现象进行有效监督。三、研发成果的效益分析及应用情况( 一) 、社会效益分析“公交车辆营运信息采集分析系统”的设计，主要是为解决公交运营中存在的较为突出的各种违规违纪现象，诸如超速行驶、开门行车、前慢后快、。站间捡客、发车压点、偷拿钱款等严重损毁公交行业形象的问题，系统运用高科技手段，及时、准确、客观地对公交车辆营运信息进行采集、记录和分析，必将大大地改善公交行业的管理现状，有效提高和培养司乘人员尊章守纪的自觉性，同时使公交运营管理几十年不变的传统模式向信息化、现代化方向转变。( 二) 、济效益分析r 1 、系统成本构成-A 营运记录仪( 每车- - 台) 1 0 0 0 元台B 客流计数器海车一台) 2 0 0 元，台c 投币箱监视仪( 每车一台) 2 0 0 0 Y E d 台D 调度指令输入器( 每线路两台) 1 0 0 0 元，台E 系统软件f 每线路一套) 5 0 0 0 元套t其中，营运记录仪包含I C 卡一张；投币箱监城市公交智能交通、规划与建设视仪包含C F 存储卡一张；系统软件包含I c 卡读写器一台。以一条3 0 台车的线路计算，一次性投入最多1 0 3 万元。2 、经济效益分析( 1 ) 、据调查，近年来国内各城市由于驾驶员违规违章行驶，公交事故均偶有发生，重大事故的赔偿达百万元，有效规范公交车辆营运行为，将有助于减少和避免此类事件的发生。从而减少公交企业的不必要损失，使企业的经济效益达到最大。( 2 ) 、目前各公交线路在票款管理环节上均存在不同程度的流失，以一条3 0 台车的线路计算，假如每台车每天流失1 0 元，3 0 台车每天流失3 0 0 元，每月流失9 0 0 0 元，每年流失将达1 0 8 ，0 0 0元。本系统中的外延设备“数码投币箱监视仪”是可以单独使用的一种产品，该设备能够有效对乘客投币及驾驶员的行为进行录象监控，并可用计算机进行保存和观看，在应用中能够给公交企业带来可观的效益。( 3 ) 、实施信息化监管方式，基层车队可以相应减少的记录员、签点员、调度人员的数量，可以达到减员增效的目的。3 、成果应用情况“公交车辆营运信息采集分析系统”于2 0 0 3 年3 月通过了哈尔滨市交通局组织的专家组4 7的鉴定。目前整个系统已在汽车公司公交1 7 路、3 4 0 路取得应用，效果很好；系统的外延设备“数码投币箱监控仪”也在哈尔滨市民营公交5l路、7 7 路取得了应用，为企业取得了良好的经济效益。当前，哈尔滨市公交行业正在积极开展“树新世纪公交人形象”系列主题活动，哈尔滨市交通局领导明确提出了建设智能交通的发展方向，在行业管理部门的具体领导下公交企业经营机制正逐步向集约化、规模化、规范化的方向转变，公交车辆状况近两年也获得了显著改善，这些都为哈尔滨市公交行业的信息化建设的发展提供了难得的历史机遇，我们研发的“公交车辆运营信息采集分析系统”正是这种大的环境下的一个产物，我们相信该技术的应用将会对基层车队的管理产生质的提高，会给车队带来良好的经济效益，为哈尔滨市公交行业的信息化建设作出应有的贡献。第一作者简介：姓名：张毅松职称：工程师地址哈尔滨市道里区安固街6 4 号邮编：1 5 0 0 1 6联系电话：8 4 5 4 2 3 1 51 3 1 3 6 6 6 6 3 5 3