城市公共交通智能化研究

　摘要

摘要:构建智慧化的都市公交体系，不仅是国家“公交优先”的重大举措，也是缓解都市交通拥挤、实现都市化的关键，也是都市交通技术发展的必然方向。以在我国城市智慧交通系统建设中，作为一个关键子系统，它是一个非常关键的子系统，它对系统结构及构成进行了分析，并对当前国内相关产业政策、理论研究、系统建设以及未来发展趋势进行了归纳。

　关键字：城市公共交通智能交通系统智能公共交通系统人工智能

　1绪论

　　1.1城市智能公共交通系统建设的重要性

近几年，伴随着城市化进程的加速，城市人口的快速增长，人们对交通的要求越来越高，汽车特别是私家车的数量也越来越多。根据国家有关部门的统计，当前共有14个以上的机动车拥有，“十二五”末，机动车拥有数量将突破一千万，这将使中国各大城市，特别是大中城市，出现严重的交通拥堵和能源和环境问题。从国内外城市交通发展的实践来看，不管是在资源条件上，还是在技术水平上，仅仅依靠修建和扩建城市交通公路都不能很好地解决城市交通的问题。此外，受历史、地域、气候和人口等因素的限制，这种发展方式在我国城市交通发展中是难以持续的。在城市人口密集，道路资源匮乏，群众收入水平普遍偏低的条件下，优先发展城市公交，对环境资源进行优化分配，并指导城市交通发展方式的转型，是一种必然选择。

智慧交通（ITS）是当前国际上普遍认可的一种有效的、具有最大成本效益的道路，其起点在于对已有的道路、道路、道路等进行有效的综合运用，以提升道路、道路和道路等为目标。智能公共交通系统（Advanced Public Transportation Systems,APTS）是ITS中最关键的子系统，它是以对公交系统进行优化为基础，利用应用人工智能（Artificial Intelligence,AD）、自动控制、网络通信、全球定位系统（Global Positioning System，地理信息系统（Geographic Information System,GIS）等高新技术，构成了一种集智能调度、信息服务、路径诱导、网络通信及电子收费等功能于一身的先进的公共交通管理系统。APTS可以让城市公共交通调度、运营和管理达到信息化、现代化和智能化的程度，从而提高城市公共交通运输能力及服务水平，减轻城市交通拥挤，减少能源消耗及环境污染，所以，在国际上，许多城市都将它列为ITS建设的优先发展领域。

　1.2城市智能公共交通系统建设的政策支持

最近几年，国家对城市公交发展的支持越来越多，许多国家和当地的产业发展计划和相关的政策和措施都已经在城市公交方面发布，这些都是为了指导我国公交事业的高速发展。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》和《xxx关于城市优先发展公共交通的指导意见》（国发（2012)64号）都明确提出，要把发展城市公交作为“以人为本，以人为本”，“以人为本”，“以人为本”。

站在发展的第一位，继续贯彻落实城市公共运输优先发展战略，到2020年，基本形成安全可靠、经济适用、便捷高效的公共运输服务体系，让公共运输变成了公共出行的首选，更好地满足了公众的基本出行需求。

在城市智慧公交（APTS）的构建方面，交通部发布的《2012-2020年中国智能交通发展战略》明确提出，要在全国30个以上的大、中型城市，与“公交都市”的创建相匹配，实现车辆运行器普及程度达到80%以上。在2020年前，全面完成我国地级及以上的公共交通系统的智能化运营和服务。根据交通部《关于印发和的通知》（2011)53号），提出要大力扶持各地区的交通局、各地区的相关单位，加快推动智慧交通技术在我国的发展，大力发展智慧化的公交调度体系，对城市的公交路网、公交车辆进行合理调配，推动智慧化的公共交通与营运与管理，提升我国的公共汽车的综合服务水平与服务效能。《xxx关于城市优先发展公共交通的指导意见》（国发（2012)64号）提出，要按照“智能化”、“一体化”、“人性化”的要求，推动公交运营管理、服务监管和产业管理中的信息化，提升公交智能化程度。

　2城市智能公共交通系统的组成

智能公交系统APTS可以对城市公交线网布局、线路公交方式配直、停靠站点布置、发车间隔确定、票价制定等方面进行优化和设计，以实时收集到的公交动态运行数据为基础，对公交进行最优的指挥和调度，为公交提供信息服务，提高公交运营效率。

通过对公共交通优先管理的标准化和对其进行优化，来提升城市公共交通的安全性、舒适性和便捷性，以此来吸引公交出行，缓解城市交通拥挤问题，并产生经济效益和社会效益。

智慧公交系统APTS的目标用户是乘客和公交公司。对出行者而言，APTS可以利用高级的信息采集和处理技术，利用各种媒体为出行者提供动态和静态公共交通信息，从而实现规划出行、路径诱导、预知车辆位置等功能。对公共交通企业而言，APTS可以对公共交通线路及发车间隔进行优化，并对车辆进行实时监控、动态调度，从根本上改变了传统的管理模式，提升了企业的服务水平和经济效益。

由于我国的城市铁路才刚开始建设，以计程车为主，多数城市的公交仍然依靠陆路巴士，我国的智慧公交体系仍然以陆路巴士为主。从宏观上讲，APTS由四个子系统组成，分别是：智能公交的规划与设计、智能公交的调度、智能公交的信息服务和智能公交的评估。

　2.1智能公共交通优化与设计子系统

智慧公共交通的优化与设计子系统，是在对城市的整体规划，城市的旅客运输规划，以及城市的公交规划三个约束条件的基础上，对城市的公交线网布局，线路配置方式，站点布置，发车间隔的确定，票价的制定等展开了最优的工作。该系统具有：语音报站，客流量统计，班车路线统计，班车路线统计，实时录像监视，车辆调度管理，超速报警，指定线路行驶，燃油监视，排班调度，驾驶员管理，文字信息显示，图像传送等多种优点。

　2.2.智能公共交通调度子系统

作为APTS的核心子系统，智能公共交通调度子系统由调度中心、车载移动站、电子站牌等几个部分构成，它可以以实时的客流信息、车辆位置信息、交通状态信息等为基础，对公交车辆进行实时监控、自动调度和指挥，达到对公交车辆的智能化管理的目的，同时还可以利用电子站牌，将班车的预期抵达时间及时地告知旅客，以此来节省出行人员的候车时间。Google maps车辆跟踪系统：该系统将由最终车辆信息采集设备采集的GPS等信息，利用GPRS传输技术，传送到中控服务器端。中控服务器将数据存储到数据库中，从而为车辆的历史轨迹回放提供数据，并对这些数据展开分析和处理。

利用GPS信号对汽车进行定位，可以对汽车进行定位。

其中涉及到了网络、通信、视觉、空间定位、最佳路径选择等多个方面。

车辆定位是一个最基础的功能，它可以把机动车的车牌号、经纬度、行驶方向、行驶速度、定位时间等信息，都可以被及时地传送到机动车的控制中心。GPRS在GSM的实现上，就是在GSM的基础上，加入了一个分组，它以包的形式将数据发送出去，通过无线网络进行传送，按照数据流量进行收费。同时，还大大提高了系统的数据传输速度。GPRS系统自身使用的是IP网络，内部嵌入了TCP/IP协议，所以按照网络协议来进行相关的通信，根据所经过的路径来决定数据的传输。

利用车载移动电话，利用GPS模组收集车载移动电话，将车载移动电话的GPS信息与车载移动电话本身的信息进行封装，并利用GPRS无线网路将这些信息及时地回馈至中央控制伺服器；中心控制服务器将GPS数据存储到数据库，为查询的车辆的历史路径提供数据，并基于该数据的经纬度在谷歌地图上进行标注，从而完成对其的追踪。实现了基于位置的跟踪，监测，调度和管理。对高速公交车辆进行合理的最优调度，是以实时、精确的车辆营运和客流量信息为前提的，要想让高速公交的系统更加有效地运转，就需要获得相关的基本信息，以便进行调度和决策，其中包括：车辆的位置（经度、纬度）；交通工具的行驶方向（上行方向和下行方向）；汽车的运行速率：指汽车的运转状况（操作，等待，停运等）。产生这些差异的因素主要有：旅客流量的突然改变；运营的汽车偏离了计划的时间；车辆间距不合理（如串车，车辆间距过大等）；汽车在行驶过程中会出现一些特定的状况，例如汽车发生故障，发生交通事故等。

当前，我国公共交通工具普遍采用的定位方式有：（美，俄，欧，中四大）;（3）航位推演算法；（4）地图匹配算法；（4）信标定位算法；（5）信标定位算法；（4）联合定位算法等。利用不同类型的惯导系统，可以得到载体的速度，加速度，位移，航向等参数，从而得到载体的相对位置。在航位推算中，一般都有一种测距和测距的偏差，并且这种偏差还会随测距和测距的增长而不断积累，从而形成一种积累式的偏差。

所谓的信标定位方法，就是在某一特定的地区内，将一组固定的汽车标识标桩，通过它们之间的相互关系来确定汽车的相对位置。本项目提出一种用于固定路线（例如公共汽车路线）的车辆定位算法，即在安装了传感器的汽车通过信号灯标尺时，信号灯标尺上的发射机立即向调度系统发送信息，其精度取决于信号灯标尺的密度，并且需要在固定路线上进行定位。

利用地图配准方法弥补了以上方法的缺陷。在未将车载导航系统所给出的车载导航信息与车载导航信息相结合的情况下，利用车载导航信息对车载导航信息进行自动识别，从而实现车载导航信息的有效获取。地图匹配可以看做一个虚拟的地理位置，其确定方法是根据路型点（比如拐弯处的起点和终点）和路线的方向来进行的。其效果与定位精度密切相关。在此基础上，提出了一种基于模糊逻辑的图像匹配算法。

2.3智能公共交通信息服务子系统

智慧公共交通信息服务子系统，主要是利用各种媒体（包括可变信息牌、信息台、互联等），对公共交通信息（如出行线路、换乘点、票价、车型等）进行快速、准确地发布，它不但可以为乘客在出行前或出行中，提供实时的综合交通信息，还可以为公交管理系统提供实时准准确的路线图。

城市公交电子调度系统，至少要解决如下问题：有几个公交车辆在公路上运行，在公路上运行的公交车辆在哪个位置，车厢内的拥堵程度是怎样的等，它主要为运营者和调度者提供信息。公交电子站牌系统，主要为出行者提供了一些信息：怎样才能选择换最少辆车&行程最短的公交线路，我要搭乘哪些公交车，而离我最近的该路公交车预期多长时间才能抵达，它与我所在的站点之间有多远。要想完成这些工作，至少要了解到公共交通工具的具体|位置，“唯有精确且及时地获取公共交通工具的具体|位置，公共交通工具的运营人员和调度人员，才能够作出正确的决策，让出行人员能够获得有参考意义的信息。”目前存在的问题：1、没有建立在公共交通网络的最优控制之上，导致了调度的结果不理想；2.大部分的系统没有线与线之间的连接，不能在整个网络中进行全面的协同调度；3.缺乏一套完整的情报服务体系，极大地影响了该体系的智能性；4.因为车站的行驶时间是根据列车的行驶速度和路程来计算的，所以没有什么高级的计算方法来确保，所以，下一趟列车的抵达时间，在电子站牌上是不精确的。

　3城市智能公共交通系统的发展现状分析

　　3.1城市智能公共交通系统基础设施建设

目前，世界各国在交通领域对交通系统的发展投入了大量的精力和资源，交通系统已成为继航空航天、军事等领域之后，高科技应用最为密集的领域。现在已经在X，日本，欧洲等国家之间建立了良好的合作关系。

三大研究所。

在X，ITs的发展相对滞后，但是因为在ITs方面的大量投资，使得ITs的发展已经走在了世界前列。从1991年起，X在ITs的调查中投入资金，光是1994年至1995年，就有104份调查报告被确认。

该方案和建立了一个特别的机构，开始为ITs的研发做准备，截止到一九九七年已投入将近七亿美金；X总统克林顿于1998年6月9日在《21世纪交通利益法》上签字。这项议案的确立为X道路体系的持续开发与改造提供了前所未有的资金投入。该议案跨越六个财年（1998-2003年），共拨出2178.9亿美金，大笔资金被用来支援新技术的研发。

欧洲在ITs的研发上，遵循了欧洲整体的原则，由XX、企业和个人三方共同资助，开展了对ITs的研发，主要包括Prometheus和Drive，尤其是Drive，它是迄今为止全球交通运输界最大的一次联合研发，参与的机构超过了12个国家的700多家，总投资超过了5亿欧元。

日本自1970年代起就开展了机动车交通集成控制研究，并建立了一个全国范围内的机动车信息提升机构，是我国对机动车信息技术研究最早和应用最广泛的一个国家。现在已经形成了比较完善的交通管理和信息服务系统，已经初步实现了覆盖整个国家的电子地图的编制，在用的机动车导航设备有400万个，能够接受信息的有120万个。

在ITs方面，国内虽然是一个相对落后的国家，但是，伴随着国际上对ITs技术的研究，我们在1980年代开始加速。一是北京，上海，沈阳等大城市开始从外国引入更多的城市交通控制和道路监测系统；同时，国家也加快了对其进行自主研发的脚步，如由国家计委和国家科学技术局共同研制的一套由国家交通规划委员会和上海市交通警察支队共同研制的一套由上海交大联合研制的一套Suats软件等。“ISo/tc204”（ISo/tc204）是由交通部官方授权设立的“中国国家信息通信技术委员会”（Transmission System Research Center）的秘书处，是中国参与“中国信息通信技术标准”的重要机构，目前正在开展信息通信技术标准的编制工作。另外，从今年开始，国家还将在36座大城市开展“畅通工程”，重点是实现城区道路交通智能化管理，并将逐渐向100余座大城市推进。

目前，国内各大城市都在传统公交基础设施方面进行了大量的投入，并在市内公交车辆、公交专用道、公交枢纽、停车港湾、接驳换乘设施等方面进行了大量的投入，从而使城市公交运力得到了迅速的提高。到2012年底，我国公共汽车拥有440,000台左右，其中新能源汽车拥有10,000台左右，占%。我国公共汽车的数量在2015年前有望突破600,000台，而新能源汽车的数量将突破10000台。以辽宁省为代表的研究表明，“十二五”时期全省城镇公共运输体系的发展速度加快，城镇公共运输体系的整体服务能力得到了明显提高。最近几年，全省各大公交公司（辆）、标准公交公司（台）、线路总里程（公里）、客运出租车（辆）等公交公司的各项重要数据都在稳步上升，到了2015年，辽宁省市区和县（每万人）每万人有公交13辆和1辆：公交线路1615条，公交线路总里程13800公里，沈阳超过35%，大连超过45%，鞍山，抚顺和本溪超过25%，其余各城市都在15%以下。

公共交通工具利用率超过75%，公共交通工具利用率超过90%。

　3.2国内城市智能公共交通系统研究进展

1.《国家科学与技术研究与发展规划》

在2002年度，国家开始实施“十五”“ITS”（ITS)，在此基础上，由“ITS系统架构与支撑系统”（Information Trade System of Traffic System)，确立了ITS的架构，并在运营管理方面涵盖了公交规划、公交运量监测、公交运营管理等业务，为我国APTS的关键技术与系统构建奠定了坚实的基础。

北京市公交研究院依托“十五”重大科研项目，自主研发了基于“人-车-站-路”的快速公交智慧管理体系，使公交优先、合理调度、快捷换乘、安全舒适、人性化服务等多方面优势得到了充分体现。本项目的研究成果将在全国首条大规模公共交通（brT）网络中进行应用与示范，并将其应用于上海，昆明，济南，杭州等多个国家。

中德两个科学研究课题——“中国百万级大城镇”于2009年3月正式开工，主要内容为：FCD悬浮车大数据技术研究与应用；BrT型BRT BRT列车的优化运行与优化；BRT型高速公共汽车的优化运行策略研究；基于此研究成果，将极大地促进安徽省自动驾驶汽车的研究与工业化进程。

“十一五”“大规模快速公交智能系统与公交优先技术的开发与应用”课题，通过对多种公交模式的负载平衡与智能调度方法的深入研究，突破大规模快速公交智能监控、自动车辆与车次识别、大规模快速公交一体化定位与无线通信等技术，形成大规模快速公交智能系统与公交优先技术的软件与硬件平台，并形成大规模快速公交智能系统与公交优先技术的示范线与实验平台。本课题的研究结果已经在广州，乌鲁木齐，澳门，成都等20多个国家和地区进行了大规模的工业生产和技术推广。本研究将形成一套完整的BrT智能控制技术与标准，为推动国内BrT产业发展奠定基础。

上海市交通信息化部负责“十一五”“全国ITS技术集成与应用示范”重点工程的《上海世博ITS一体化与应用研究》，构建了上海ITS一体化与城市快速路、陆路、轨道与公共交通等4个体系的143个方面的信息，包括：构建了世博交通长廊的匝道协同调控与世博专用公交的优先调控机制；构建了城市交通枢纽的交通信息服务体系；构建了基于ITS的城市交通管理体系；构建了基于ITS的城市交通管理体系。在此基础上，构建了世博交通突发事件的综合处理体系。

2.公交智慧化基本原理的探讨

近年来，我国各高校和科研机构对APTS的基本原理和技术进行了深入的探索。吉林大学的杨兆升院士在论文中，首先对中国城市公交智慧化建设进行了初步探讨，并对其进行了分析。以北京公共汽车ITS示范项目为背景，对公共汽车智慧调度平台的设计和开放、区域运营的运行组织和调度机制等问题进行了深入的探讨。华中理工大学王曦教授进行了应用GIS技术实现公共汽车接驳服务的设计与实现。北京航空航天大学张飞舟教授利用GA与混合型GA两种不同的方法对运输计划进行了最优求解。北京交通大学陈鹏教授利用BP神经网络，提出了一种新的公共汽车运营时间预报方法，并以该方法为依据，提出了一种新的公共汽车运营时间预报方法。东南大学与其结合部共同承担的”城市地表公共交通能量有效组织与控制”研究课题，拟形成包括”地表公共交通信息感知”、”高密度网络公共交通优先控制”和”公共交通客流引导”在内的一整套地表公共交通能量有效组织与控制理论方法、核心模型、实用技术和系统软件，并将在江苏，浙江，安徽，江西等省份进行推广[5-10]。

3.我国都市智慧公交体系的发展

虽然与欧美等先进国家相比还有一定的距离，但是近几年来，中国的自动驾驶辅助运输体系得到了快速的发展，“十五”期间，科技部开展了“智慧运输体系”的城市示范和示范工作，选取北京，上海，天津，重庆，广州，深圳，济南，青岛，杭州，中山等10个城市，开展了大规模的自动驾驶辅助运输体系的应用研究，并对其应用进行了初步探索。

北京市“北京市公共交通集团智能调度体系”是国内首个面向公共交通领域的综合交通运输服务体系建设计划，构建了一个集成了运营指挥调度、业务通讯和乘客服务信息的智慧公共交通管理体系。杭州、广州等大城市率先应用GPS技术实现了对公共交通的实时监测与调度。当前，在国内大多数省份，交通运输信息化环境已经逐渐形成，并初步构建出了交通地理信息、营运车辆卫星定位、交通视频监控、车辆运行分析等基本的智慧交通系统，这为发展城市智慧公交系统打下了坚实的数据基础。目前，国内一些发达地区的APTS已取得了很大进展，其中北京，常州，杭州，广州等地的BRT是目前国内APTS中的佼佼者，其强大的运行图、完备的周边电子设备和专门的行车线路使APTS能够迅速地将乘客送往目的地。上海，中山，青岛，邢台等地已经建立了一套基于GPS的公共汽车追踪与调度系统，能够对公共汽车进行跟踪与定位，并能够对公共汽车与调度室进行双向通讯，并能够对公共汽车下一趟公共汽车的站点进行实时定位。同时，我国于2011年发布的《城市公共交通调度车载信息终端GB/T26766-2011》对我国城市自动驾驶辅助系统的发展起到了一定的指导和支持作用。

在“以人为本”的理念下，加强城市道路交通基础设施建设，优化公交网络结构，强化公交线路优先权保障，加强公交信息收集和服务体系建设，提高现有公交系统的智能化程度，加强城市公交系统的安全保障，加强城市公交系统的理论研究和技术开发，加强城市公交系统的安全保障。

　4公交客流信息采集及车辆定位监控

城市公交是一个动态的交通运输体系，随着交通流参数的改变、客流分布的改变、道路状况的改变和气象状况的改变，必须对其进行适时的优化。要想提升城市的公共交通服务，构建健全的智慧公共交通体系，就一定要具备先进的客流收集技术和装备，为客流的统计分析和处理奠定基础。

所以，对城市公共交通进行有效的数据收集，是城市公共交通管理的一个先决条件，也是城市公共交通管理的一个关键环节。公交系统的运行效率与服务水平，除了与道路和车辆等基础设施密切相关之外，还取决于运营管理技术的先进程度，尤其是对车辆运行信息的获取与处理技术的运用，因此，本论文对传统的公交管理系统的不足之处展开了以3 G为核心，也就是：GPS、GIS、GSM的公交车辆运行管理系统的结构框架，并对公交车辆运行信息的需求进行了分析，着重对公交车辆运行信息的采集和处理方法展开了深入的探讨。

　4.1公交客流信息采集技术

1.对公共汽车运输情况的研究

公交客流信息具体包含了以下内容：出行0 D、各站点上下车人数、留站人数、断面通过量、满载率、平均运距及时间、方向等动态数据。

2.公共交通流量数据的收集

城市交通流量数据具有不同的类型和功能，其获得方式和手段也不尽相同。但大致可分为手工测量与自动化测量两种。

◆手工测量

在过去的几年中，大部分的公共交通公司都是采取了手工调查的方式来获得公共交通客流的。通常情况下，公共交通部门可以将其划分为：随车客流调查、驻站客流调查、问询客流调查和月票调查。

●自动化收集

自动采集方式主要包括了：基于压力传感器、红外线传感器、超声波传感器等设备进行的客流信息自动采集，还有基于视频图像处理技术或基于公交IC卡进行的客流信息自动采集。

这些不同的收集方式都有其不同的应用范围和应用环境。通过将当前的数据取得技术在公交客流信息采集方面的运用，并结合各种新型检测技术的不断涌现，公交运营企业将能够及时地获得更加直接、精确的实时信息，进而确保公交车辆更加合理地运行，提高企业的服务质量和运营管理水平。

　4.2运营车辆自动定位监控

1.3 G技术在公共汽车运营管理中的体系架构

在3 G的基础上，利用GPS来获得车辆的位置信息，它是利用GPRS或者GSM作为一种手段，将GPS定位数据传送到公共交通运营管理中心，将GPS定位数据与GIS进行组合，从而实现对公交车辆运行特点的分析和识别，为公交车辆运行管理人员提供动态调度决策的信息支撑，以方便乘客可以利用各种方法来对车辆的运行状态进行全面的认识，从而对出行计划做出切实的调整。

2.对公共汽车运营情况的要求

城市公共交通系统中，城市公共交通系统中的公共交通系统是城市公共交通系统的核心，也是城市公共交通系统的核心。

为提升公交系统的效率和可靠性，需要对公交系统的运营数据进行收集和分析，并将其应用于以下几个领域：

实现公共汽车运行的综合动力调度

◆保证公共汽车行驶的平顺和安全

●实现公共汽车的自动报站，

为广大旅客提供公共交通资讯。

3.利用GPS获取公共汽车行驶情况的方法

汽车行驶信息的收集，主要采用GPS GPS GPS定位系统。全球卫星定位系统是一种全球持续的、即时的、即时的、全球卫星定位系统。

在应用GPS进行公共交通车辆运行数据的获取过程中，要考虑到采样时间间隔、车辆运行状态的时间间隔和数据传递方式等问题。

4.应用GPS技术对公共汽车行驶数据进行分析

通过对这些数据进行分析，可以使各运输企业能够在最短时间内了解运输企业在各运输企业中的情况，从而做出正确的决策。

(1)全球定位系统和地理信息系统的配对过程

对于GIS中的公共汽车，在获取GPS信息后，为了方便调度和调度，必须先对GPS信息进行匹配。

(2)对车站内公共汽车行驶情况的分析

公共汽车在站内的运营情况，是判断公共汽车在站外不停车、停站滞留、晚点到站或离站等情况的关键。

(3)对解析时段中公共汽车行驶的信息进行处理

利用每段时间的数据，可以判断出每段时间的车速和车速，从而判断出每段时间的车速和车速。

　5结论

　　5.1系统的特点

1.安保工作的智能化程度得到提升。

“GPS智能限速”系统能够依据交通状况、交通流量等信息，实时提示司机控制车速，减少交通意外的几率，从而达到全程、动态、智能监控的目的。有资料显示，使用GPS监测系统后，车辆的超速和其他交通违法行为显著下降，下降幅度超过79%。汽车运行更加顺畅，前车和后车间距更加一致，而且旅客的满意度也增加了3.2%。

2.旅客等候时间明显缩短，汽车不挤入车站，营运汽车的实际运力明显增加。

运用“GPS智能自动报站”技术，为客户提供优质的运营服务，有效地解决了以往因错报、漏报、误报而引起的客户抱怨和争议等问题。随着公共交通技术的进步，越来越多的人们在乘坐公共交通工具的同时，也越来越多的感受到了公共交通工具所带来的新的改变，也越来越多的感受到了更加人性化的服务。

3.在大部分高并线比例运行线路上，充分利用智慧化调度的优势，开展了区域集中调度与单侧调度两种模式的应用，并获得了良好的应用结果。

适时监控、统筹调度发车、优化运力配置以及综合协调规范多条线路的运行秩序，在某种程度上可以显著地发挥出了增加收入，降低成本，提升车辆利用率，从而达到运行效率最大化的效果。

4.乘客可以在屏幕上看到等待的汽车已经抵达的车站，以及前面的交通情况，并可以对公共汽车抵达目的地车站的时间进行预估，以便对自己的出行计划进行调整。另外，屏幕上还有一些为市民提供的信息，如气象报告、实时消息等。

5.利用摄像技术加强公共交通安全管理，对不法份子起到强有力的震慑作用；实时监控乘客的动态，并对其进行最优的分配，从而使公共汽车的服务得到了极大的改善。

6.（1）对机动车驾驶员的安全行车进行管理；

(2)对汽车运行的安全条件进行监测；

(3)对旅客的财产进行实时监视，确保旅客财产的安全；

7.（1）以提升运输能力为目标的自动化调度；

(2)对到达站点的消息精确度进行最优；

(3)对客流进行智能化统计；

该系统采用分布式执行，集中管理的模式。也就是在公共交通客运公司旗下的每辆车上，构建出一个相对独立的监控、报警系统，通过3 G无线网络进行传输，将每个独立的子系统接入到监控管理平台中。

各个交通主管部门也可以利用该系统的分层接入，对各个公共汽车公司的视频监控录像进行访问、查询和网上查看等，实现对其进行实时的监管。该层次网络监测体系可使公交系统进行全方位、多角度、多层次的综合监测，从而为公交系统的安全性提供了可靠的保证。

该系统主要由三个模块组成：前端设备子系统，网络传输系统和管理平台。

5.2系统的不足和改进

1.装置失效的原因。由于系统的规模不断增大，使得前端的设备点位不断增多，因此，在这种情况下，管理人员只能忙于处理设备的故障，而无法分心去处理其他的事情。当前，在一二线城市中，基本都已经完成了对重点路口、路段的全覆盖。在各个建筑中，都有上干的摄像机及相关的控制设备。但是，因为各个厂家生产的产品的品质良莠不齐，所以，前端设备的实际完好率并不高，这就给业主带来了巨大的投资损失。

2.研究了该模型的稳定性和可靠性。随着ITS的复杂化与集成化水平的不断提升，其鲁棒性并未得到相应的提升，常常会产生“一石激起千层浪”的问题。比如，一个地级市，它的智能交通系统有将近200台服务器和2000多台前端设备，其中包括了信号控制、交通流量采集、交通诱导、电子警察、卡口等子系统，这些子系统的数据要与省级交管平台、区县级交管子平台、公安业务集成平台等系统相连接。该系统存在以下问题：1.交通信息收集的覆盖面和实时性不够：相对缺乏的交通信息收集很难支持智能化、主动化的交通管理和全面的信息服务，已经收集到的交通信息很难被分享。比如，公安交通管理部门所拥有的交通流量、速度等断面数据，以及交通部门所拥有的浮动车（出租车、公交车、长途客运车辆等）数据，在众多的城市中，都存在着流程复杂、业务系统众多、客户端分散等一系列特征。所有人都尽力去确保商业体系的运转，但是仍然常常出现问题。

3..研究资料来源的品质。智慧交通系统对高品质的数据资源提出了更高的要求，但现有装备长期稳定工作的能力无法得到保障，制约着智慧交通服务的进一步发展。然而，现有的基于模型的信息鲁棒性较差，无法对其进行自主决策，导致其在实际应用中无法起到应有的作用，严重制约了其在智慧交通中的应用。

4.情报的安全性。因为智能交通同时具备了车辆自身的移动性和通讯传送所采用的无线通信两种特征，所以，它将无线网和移动网两种不同的网络的安全性问题进行了整合。但是，现有的关于ITS的研究大多侧重于ITS的功能实施，忽视了ITS的信息安全。事实上，不管是从信息采集、传输、处理的各个阶段，都面临着信息泄漏、伪造、网络攻击、容忍度等问题，需要引起广泛的关注。

5.道路基础结构不够合理，道路运输管理设备不够健全：道路运输设备与道路运输设备的高速机动化、道路运输设备的大规模建造相结合是目前道路运输设备发展的一个重要特征，这使得目前道路运输设备的发展缺乏一个完备、最优的道路运输设备和道路运输设备作为支持，使得已经建成的道路运输设备的某些功能很难发挥出来。

6.标准与规范的制订落后于ITS的发展：因缺少统一的标准化制度支持，致使国内某些ITS的开发与建设受阻，且各ITS之间的分割更加明显，例如ITS，不同厂家之间的软硬件不能完全兼容，致使ITS不能在一个城市中实现一体化，有些地区已出现2个乃至3个ITS软件平台的情况，这就制约了ITS的某些控制职能，比如协同最优控制等。

7.运输和运输体系的发展相对落后。目前，我国许多城市已经建成了一系列的智慧公交、城市地铁等信息系统，并且在容易出现事故的关键区域安装了视频检测系统、长悬臂多相信号灯柱等高精度、高精度的设备。然而，中国不同区域之间存在着很大的差别和不均衡的发展趋势，目前还有一-些城由于网络规划不完善和停车设施不足而导致的城市道路交通问题依然十分严重。此外，在城市中的桥梁隧道、城市道路设施及其附属设施等设施上，还缺少与之相关联的信息化体系，这就导致了<i>很难对交通基础设施的基本状况进行完整的了解，进而很难对其展开有效的监督。

8.虽然目前部分城市已建成一系列的交通通讯信息服务体系，例如：利用手机的短消息/彩信，车载终端，电子站牌等，发布实时交通状况和公交到站情况。然而，就当前而言，我国的交通资讯服务还没有较为统一的标准；由于很小一部分人会通过汽车上的移动终端来获取交通信息，从而导致他们不能在短时间内获得交通信息，从而不能确定最优的交通路径。并且缺乏与各种运输工具，如地铁、公共汽车和公共自行车之间的交互信息；而公布的消息也多是以现状为基础，缺少对未来道路流量的预估等。各地都缺少能够与智慧交通系统的建设和运营相适应的人才制度：由于当前的用人机制和制度的制约，有些智慧交通系统的应用部门缺少一支专门的人才团队，这就导致了他们所投入的智慧交通系统的软件和硬件都不能充分的利用起来，经常会陷入到一种被闲置浪费或者是低层次运作的状况之中。

5.3收获与心得

随着“智慧城市”的发展趋势，以信息技术为依托，以高速发展为依托，我国现有的城市智能化运输体系正步入全方位的发展阶段，对解决城市交通拥堵问题起到了日益显著的促进和促进作用。然而，我们也要认识到，目前在机制、设施、资金、人才等方面还存在着许多限制了城市智慧交通系统全面发挥作用的问题，今后还需有针对性地加以改进，以提高我国智慧交通系统的建设成效，提高智慧交通系统在调整交通需求、提高交通供给、改善交通安全等方面的效率，进而推进我国城市交通系统的可持续发展。随着ITS技术在现代社会中的应用越来越广泛，人们的出行将变得更加方便、高效和舒适。对管理部门来说，应当利用智能交通设施，对其出行规律和趋势进行分析，并进行预测，从而对各类保障工作进行合理的规划，从而为全社会提供更好的公共交通服务。

参考文献

[1]杨兆升.城市智能公共交通系统理论与方法[M].北京:中国铁道出版社，2004

[2]王炜.城市公共交通系统规划方法与管理技术[M].上海:科学出版社，2002

[3]张国华，黎明，王静霞.智能公共交通系统在中国城市的应用及发展趋势[J].交通运输系统工程与信息，2007,7(5)，24-30.

[4]王旭.ITS在城市公交中的应用[D].南京:东南大学，2004

[5]夏宇敬.城市智能公共交通系统框架研究[D].西安:长安大学，2010

　致谢

时光飞逝，岁月如梭。转眼间，大学生活即将结束，站在毕业的门槛上，回首往昔，奋斗和辛劳成为丝丝记忆，甜美与欢笑仍然历历在目。

山东交通学院以其优良的学习风气、严谨的科研氛围教我求学，以其博大包容的情怀胸襟、浪漫充实的校园生活育我成人。值此毕业论文完成之际，我谨向所有关心、爱护、帮助我的人们表示最诚挚的感谢与最美好的祝愿。

本论文是在我的导师悉心指导下完成的。从论文的选题，资料的收集到研究方法的确定及论文的定稿，都是和老师的帮助是分不开的。在课题研究过程中，无论何时我有任何疑问，都能得到老师耐心的解答和帮助。老师在繁忙的科研工作之中还能兼顾我的论文指导，令我非常感动。老师严谨求实的学术态度、不断创新的研究作风和诲人不倦的导师风范让我受益匪浅，为师和为人之道也是我今后学习和工作的榜样。在此，向我的导师表达最真挚的感谢!另外，感谢课题的研究过程中为课题的研究提供了重要的研究数据，保证了课题的顺利展开。

最后，感谢山东交通学院所有相关的领导以及老师们，在课题的开题、初稿和预答辩期间所提出的宝贵意见，在课题研究期间对我的帮助和指导，感谢山东交通学院对我的培养!