关于公交智能调度系统的研究与应用关于公交智能调度系统的研究与应用 公交智能调度系统的研究与应用背景介绍背景介绍n n 在我国，伴随着国民经济的飞速发展，城市人在我国，伴随着国民经济的飞速发展，城市人口日益膨胀，机动车辆急剧增加，城市交通运输口日益膨胀，机动车辆急剧增加，城市交通运输的压力越来越大。这已经严重的影响了城市的综的压力越来越大。这已经严重的影响了城市的综合发展，不适应城市现代化发展的要求，我国政合发展，不适应城市现代化发展的要求，我国政府对此给予了高度重视，并且开始关注和支持智府对此给予了高度重视，并且开始关注和支持智能运输系统的研究开发与应用能运输系统的研究开发与应用。公交智能调度系统的研究与应用意义意义n n具有公交运行基础数据的采集能力和手段，保证系统的数具有公交运行基础数据的采集能力和手段，保证系统的数据源基础。据源基础。 n n保障日常运营的高效管理、规划和调度的科学决策分析，保障日常运营的高效管理、规划和调度的科学决策分析，以及对公众提供高质量的信息咨询服务。以及对公众提供高质量的信息咨询服务。 n n对用户友好、高效的信息发布能力包括为公众提供公交信对用户友好、高效的信息发布能力包括为公众提供公交信息服务，对管理者提供的实时系统状态查询、历史数据分息服务，对管理者提供的实时系统状态查询、历史数据分析服务，支持决策者制定交通发展政策及规划的宏观信息析服务，支持决策者制定交通发展政策及规划的宏观信息分析等。分析等。 n n提高公交车运行效率提高公交车运行效率 ，可以实现线路网优化，实时智能，可以实现线路网优化，实时智能调度，以及公交优先系统充分提高公交车的运行效率，提调度，以及公交优先系统充分提高公交车的运行效率，提高公交公司的经济效益。高公交公司的经济效益。n n可以决策支持能力。为支持科学管理和决策所必需的系统可以决策支持能力。为支持科学管理和决策所必需的系统仿真分析和系统状态预测能力仿真分析和系统状态预测能力。 公交智能调度系统的研究与应用组织结构组织结构 n n第第1 1章章 绪论介绍了背景及意义、发展现状和研究主要内容绪论介绍了背景及意义、发展现状和研究主要内容n n第第2 2章章 进行了城市公交智能化调度系统的总体设计进行了城市公交智能化调度系统的总体设计n n第第3 3章章 介绍了智能化交通调度中用到的遗传算法介绍了智能化交通调度中用到的遗传算法n n第第4 4章章 对城市公交智能化调度系统的每一组成部分进行详对城市公交智能化调度系统的每一组成部分进行详细描述细描述n n第第5 5章章 城市公交智能化调度系统的实施规划城市公交智能化调度系统的实施规划n n第第6 6章章 总结与展望。总结与展望。 公交智能调度系统的研究与应用总体设计方案总体设计方案 n n1. 1. 系统结构框架系统结构框架 智能公共交通系统是城市智能交通系统（智能公共交通系统是城市智能交通系统（ ITS ITS）的一个）的一个关键组成部分，它与其他系统都有着密切的联系，分工协关键组成部分，它与其他系统都有着密切的联系，分工协作，他们的联系如图作，他们的联系如图 2-1 2-1。例如：智能公共交通系统从智。例如：智能公共交通系统从智能交通系统获得交通流量、路段占有率，交通状况等数据，能交通系统获得交通流量、路段占有率，交通状况等数据，用于实时的公交车辆调度或者通过城市交通信号配合，实用于实时的公交车辆调度或者通过城市交通信号配合，实现公交车辆信号优先。现公交车辆信号优先。 智能公共交通系统是城市公交集团信息化的一部分，和智能公共交通系统是城市公交集团信息化的一部分，和公交集团日常工作紧密相关，需要提供和总公司、公司、公交集团日常工作紧密相关，需要提供和总公司、公司、计财部门的接口，与停车场管理系统的接口、与人力资源计财部门的接口，与停车场管理系统的接口、与人力资源管理系统的接口、与总公司管理系统的接口、与总公司 OA OA系统的接口。系统的接口。 因此，智能公共交通系统不是一个孤立的系统，它是一因此，智能公共交通系统不是一个孤立的系统，它是一个开放的、与其他系统有着广泛信息共享的系统。个开放的、与其他系统有着广泛信息共享的系统。 公交智能调度系统的研究与应用 图 2-1智能公交系统结构框架图公交智能调度系统的研究与应用总体设计方案总体设计方案n n2. 2. 系统实施框架系统实施框架 如下图如下图 2-2 2-2所示，智能公共交通以调度系统为核心。所示，智能公共交通以调度系统为核心。 智能公共交通的调度系统由公交调度中心（数据通信中智能公共交通的调度系统由公交调度中心（数据通信中心、调度子系统、信息服务子系统、公交评价子系统）和心、调度子系统、信息服务子系统、公交评价子系统）和公交调度客户端组成。公交调度客户端组成。 公交调度中心与公交调度客户端通过公交调度中心与公交调度客户端通过 ASDL ASDL相连，以满相连，以满足两者快速准确交换信息的需要。公交调度中心主要实现足两者快速准确交换信息的需要。公交调度中心主要实现车量的监控与大屏显示、数据的采集、公交运营管理、车车量的监控与大屏显示、数据的采集、公交运营管理、车辆人员的统一调配，实时调度、公交信息的处理和发布、辆人员的统一调配，实时调度、公交信息的处理和发布、公交网线网规划与评价等功能。公交网线网规划与评价等功能。 公交智能调度系统的研究与应用图图2-2 2-2 智能公交系统实施框架图智能公交系统实施框架图公交智能调度系统的研究与应用总体设计方案总体设计方案n n3. 3. 网络结构拓扑图及说明网络结构拓扑图及说明 下图下图 2-3 2-3是一个比较典型的网络结构拓扑图。是一个比较典型的网络结构拓扑图。 组成部分及说明：组成部分及说明： (1) (1)出行者：服务出行者是公交系统服务的直接对象。出行者：服务出行者是公交系统服务的直接对象。 (2) (2)公交车辆：是整个公交智能化调度系统的最原始的数据来源，也是公交车辆：是整个公交智能化调度系统的最原始的数据来源，也是 车载终端面向驾驶员和乘客的服务的一种方式。车载终端面向驾驶员和乘客的服务的一种方式。 (3) (3)前端无线通信网络：是整个系统最为关键的部分，无线数据通信质前端无线通信网络：是整个系统最为关键的部分，无线数据通信质量的好坏，直接关系到调度指令的执行情况。量的好坏，直接关系到调度指令的执行情况。 (4) (4)后端的有线通信网络：是总公司、分公司、调度之间以及各单位内后端的有线通信网络：是总公司、分公司、调度之间以及各单位内部之间数据通信的网络。部之间数据通信的网络。 (5) (5)总调度管理中心、公司级调度系统、线路总调度管理中心、公司级调度系统、线路/ /站调度点：本系统采用数站调度点：本系统采用数据集中管理的模式，所有的原始数据都保留总调度管理中心，公司级据集中管理的模式，所有的原始数据都保留总调度管理中心，公司级调度系统、线路调度系统、线路 / /站调度点的原始数据都从这获取。站调度点的原始数据都从这获取。 (6) (6)无线远程维护系统：可以通过无线方式，远程地对系统进行维护和无线远程维护系统：可以通过无线方式，远程地对系统进行维护和监控。监控。 (7) (7)信息发布系统：信息发布系统： 信息发布系统主要是通过有线方式或无线方式向分信息发布系统主要是通过有线方式或无线方式向分 公司、线路公司、线路/ /站调度、电子站牌、车内站调度、电子站牌、车内 LED/LCD LED/LCD屏发布信息，包括调屏发布信息，包括调度、道路、广告等信息。度、道路、广告等信息。 公交智能调度系统的研究与应用图图2-32-3网络拓扑图网络拓扑图公交智能调度系统的研究与应用总体设计方案总体设计方案n n4. 4. 系统机构特点系统机构特点 中心服务器采取群集服务器模式中心服务器采取群集服务器模式 统一的调度中心统一的调度中心 部署灵活部署灵活 统一数据处理中心统一数据处理中心 技术先进性技术先进性 公交智能调度系统的研究与应用智能化公交调度中用到的遗传算法智能化公交调度中用到的遗传算法n n遗传算法：遗传算法： 它的基本思想是基于模仿生物界遗传学的遗传过程它它的基本思想是基于模仿生物界遗传学的遗传过程它把问题的参数用基因代表，把问题的解用染色体代表（在把问题的参数用基因代表，把问题的解用染色体代表（在计算机里用二进制码表示），从而得到一个由具有不同染计算机里用二进制码表示），从而得到一个由具有不同染色体的个体组成的群体这个群体在问题特定的环境里生色体的个体组成的群体这个群体在问题特定的环境里生存竞争，适者有最好的机会生存和产生后代后代随机化存竞争，适者有最好的机会生存和产生后代后代随机化地继承了父代的最好特征，并也在生存环境的控制支配下地继承了父代的最好特征，并也在生存环境的控制支配下继续这一过程群体的染色体都将逐渐适应环境，不断进继续这一过程群体的染色体都将逐渐适应环境，不断进化，最后收敛到一族最适应环境的类似个体，即得到问题化，最后收敛到一族最适应环境的类似个体，即得到问题最优的解最优的解 公交智能调度系统的研究与应用城市公交智能化调度系统的组成城市公交智能化调度系统的组成n n车载系统：车载终端是公交智能化调度系统的数据来源，车载系统：车载终端是公交智能化调度系统的数据来源，也是智能调度系统调度指令的最终执行者。也是智能调度系统调度指令的最终执行者。n n数据中心服务子系统：智能调度中心的数据通信子系统负数据中心服务子系统：智能调度中心的数据通信子系统负责数据的采集和处理，是系统的重要组成部分。责数据的采集和处理，是系统的重要组成部分。 n n调度服务子系统：是系统的核心部分，如下图调度服务子系统：是系统的核心部分，如下图 4-2 4-2，目标，目标实现公交调度的智能化。对公交车辆的运营调度起辅助决实现公交调度的智能化。对公交车辆的运营调度起辅助决策作用，实现车辆调度的智能化。策作用，实现车辆调度的智能化。 n n 智能调度模式智能调度模式 n n服务信息子系统：包括服务信息子系统：包括 web/wap web/wap发布系统、电子站牌、车发布系统、电子站牌、车载查询终端、触摸屏、电话咨询中心等系统，提供多种公载查询终端、触摸屏、电话咨询中心等系统，提供多种公交信息供出行者查询。交信息供出行者查询。 公交智能调度系统的研究与应用城市公交智能化调度系统的组成城市公交智能化调度系统的组成n n网管子系统网管子系统 ：是智能公交系统的保障。：是智能公交系统的保障。 n n公交车辆优先运行子系统：为确保交通整体顺，可有选择公交车辆优先运行子系统：为确保交通整体顺，可有选择地实施公交优先，如仅对偏离计划时间的公交车辆或特殊地实施公交优先，如仅对偏离计划时间的公交车辆或特殊线路如快线实行优先。线路如快线实行优先。 n n公交智能化评价子系统公交智能化评价子系统n n报表生成子系统：主要与公交公司的人员考核，利润核算报表生成子系统：主要与公交公司的人员考核，利润核算挂钩，生成各种报表统计，为公司的总体统计提供依据和挂钩，生成各种报表统计，为公司的总体统计提供依据和数据接口。数据接口。 公交智能调度系统的研究与应用城市公交智能化调度系统的实施规则城市公交智能化调度系统的实施规则n n第一步：建立公交示范线第一步：建立公交示范线 目标实现线路调度的自动化，改变原来的手工调度为自目标实现线路调度的自动化，改变原来的手工调度为自动化调度，实现调度的实时化、可视化。同时实现调度的动化调度，实现调度的实时化、可视化。同时实现调度的无纸化办公。取消副站调度，取消路单。在实际运行取得无纸化办公。取消副站调度，取消路单。在实际运行取得经验的基础上，认真总结，进一步改进和完善。为下一步经验的基础上，认真总结，进一步改进和完善。为下一步打好基础。打好基础。 公交智能调度系统的研究与应用城市公交智能化调度系统的实施规则城市公交智能化调度系统的实施规则n n第二步：建立区域调度体系第二步：建立区域调度体系 改变传统调度模式，由线调向区调转变，实现区域调改变传统调度模式，由线调向区调转变，实现区域调度所辖人、车面向其所辖线路的统一化调配使用。在这一度所辖人、车面向其所辖线路的统一化调配使用。在这一阶段应该加强基础设施建设，建立集团、公司、分公司计阶段应该加强基础设施建设，建立集团、公司、分公司计算机局域网，提供数据采集、交换、存储、处理的基础平算机局域网，提供数据采集、交换、存储、处理的基础平台。建立集团调度中心。选取关键线路建立几个区域调度台。建立集团调度中心。选取关键线路建立几个区域调度体系，提高客运效率。总结经验全面推广。体系，提高客运效率。总结经验全面推广。 公交智能调度系统的研究与应用城市公交智能化调度系统的实施规则城市公交智能化调度系统的实施规则n n第三步：最终实现智能化统一调度第三步：最终实现智能化统一调度 在前两步的基础上，整合优化各区域调度系统，从而在前两步的基础上，整合优化各区域调度系统，从而最终实现整个城市公交系统的智能化调度。最终实现整个城市公交系统的智能化调度。 公交智能调度系统的研究与应用总结总结n n 智能公共交通以调度系统为核心。智能公共交通的调度智能公共交通以调度系统为核心。智能公共交通的调度系统由公交调度中心（数据通信中心、调度子系统、信息系统由公交调度中心（数据通信中心、调度子系统、信息服务子系统、公交评价子系统）和公交调度客户端组成。服务子系统、公交评价子系统）和公交调度客户端组成。公交调度中心与公交调度客户端通过公交调度中心与公交调度客户端通过 ASDL ASDL相连，以满足相连，以满足两者快速准确交换信息的需要。公交调度中心主要实现车两者快速准确交换信息的需要。公交调度中心主要实现车量的监控与大屏显示、数据的采集、公交运营管理、车辆量的监控与大屏显示、数据的采集、公交运营管理、车辆人员的统一调配，实时调度、公交信息的处理和发布、公人员的统一调配，实时调度、公交信息的处理和发布、公交网线网规划与评价等功能。调度客户端负责管理所辖线交网线网规划与评价等功能。调度客户端负责管理所辖线路的信息，实时调度的调整和监控。路的信息，实时调度的调整和监控。 公交智能调度系统的研究与应用展望展望n n 根据对目前国内公交媒体运营商和公交企业所根据对目前国内公交媒体运营商和公交企业所了解的情况，公交媒体运营商的系统和公交企业了解的情况，公交媒体运营商的系统和公交企业的调度系统根本没有形成良好的结合，基本都是的调度系统根本没有形成良好的结合，基本都是相对独立的系统，媒体广告是媒体广告、公交调相对独立的系统，媒体广告是媒体广告、公交调度是公交调度。度是公交调度。 如果能够把两个企业的两个系统结合起来，共如果能够把两个企业的两个系统结合起来，共同地建设和维护，系统的建设成本和维护成本在同地建设和维护，系统的建设成本和维护成本在大大降低同时又能实现各自的业务需求。大大降低同时又能实现各自的业务需求。 相信在未来的几年将是我国智能公交系统大力相信在未来的几年将是我国智能公交系统大力发展的阶段。发展的阶段。 公交智能调度系统的研究与应用