快速公交（BRT）智能化系统在智慧城市建设中的应用

文/毛琪（北京北航天华时代科技有限公司 ）

快速公交（BRT）智能化系统在智慧城市建设中的应用

15年6月，交通运输部发布《关于进一步加快推进城市公共交通智能化应用示范工程建设有关工作的通知》，确定支持太原、石家庄、青岛、武汉、株洲、贵阳、苏州、乌鲁木齐、杭州、保定、银川、兰州、昆明、宁波、合肥等26个城市，开展城市公共交通智能化应用示范工程建设，并对符合建设规范的试点给予资助，进而开展全国公共交通数据库建设。这标志着智慧交通从公共交通环节切入，进入实质性实施阶段。

柳州为国家“公交都市”示范工程第二批创建城市。柳州计划以“公交都市”建设重点工程为抓手，逐步完善城市公共交通体系，确立城市公共交通在柳州市城市交通系统中的主体地位。计划建立完善“以快速公交为骨干、常规公交为主体，轨道交通、水上巴士、公共自行车为特色，出租汽车为补充的公益、便捷、安全、智能、绿色的公共交通服务与城市形态和谐发展”的城市交通新格局。

图1 总体部署框图

BRT快速公交，是一种介于快速轨道交通与传统公共交通之间的一种新型大容量公共客运方式。BRT快速公交利用现代化公交技术配合智能交通和运营管理，开辟公交专用道路和新型公交车站，实现轨道交通运营服务。针对现在交通拥堵，特别是公交出行不方便、不准时、不舒服的劣势，BRT快速公交实现了“两高三低”的目标，即高品质、高效率、低能耗、低污染、低成本，为公共交通实现方便、准时、舒适和安全的服务。

柳州快速公交（BRT）1号线是柳州智慧交通体系和“公交都市”建设的重要组成部分，“一主七支”共8条线路于2013年12月30日正式开通，115辆快速公交车投入运营，成为广西首个开通快速公交的城市。柳州快速公交1号线总投资7.29亿元，主线全长28km，设23对站点，形成衔接主城与柳东新区的快速公交主动脉。7条支线与主线相辅相成，整个线网呈放射状，覆盖柳州多个片区。为引导更多市民选择快速公交出行，柳州决定实行全程每人每次1元的低票价。

一、总体架构

整个BRT智能化系统大致结构如图1所示。

图中基础支撑层中数据存储备份提供数据海量存储与数据备份服务；大型主机提供高性能计算服务；数据库来提供BRT智能化系统的数据存储、数据存取访问、数据存取控制、数据共享等服务。GIS平台、通信网关等应用支持层屏蔽各个系统硬件、软件的差异，提供应用系统之间互联、互通、互操作与数据共享的实现机制。它提供一组公共的服务和工具，使应用系统可采用平台化、组件化的方式开发，实现应用系统集成、数据信息的共享，方便应用系统的管理、维护、升级，增强应用系统体系结构的稳定和安全。业务数据库服务、高性能计算、数据的储存与备份是公交数据中心的核心部分。

安全体系贯穿于BRT智能化系统的整个体系结构。安全体系包括系统安全、信息安全、安全管理、安全审计等，它们是保障整个系统安全

可靠运行的支撑体系。安全体系贯穿于整个系统总体结构的所有层次，实现整体的安全性。在基础设施层主要考虑整个系统的物理设施安全、链路安全和通信安全。在基础服务层，主要考虑系统的数据安全和数据备份。在支撑层，主要考虑BRT智能化系统的访问认证和访问控制。在应用系统层，主要考虑BRT智能化系统应用系统业务安全规则。

管理体系贯穿于BRT智能化系统的整个体系结构。管理体系是BRT智能化系统建设和运行的保障体系，是实现运营调度系统的关键。这个体系完成制度和规范的建立，管理和技术队伍的锻炼和培养，保障BRT智能化系统各个系统稳定运行。它建立由建设标准、信息标准、软件开发标准、应用接口标准和安全标准等构成的智能化系统的标准体系。通过管理机构的设置和建立，通过规章制度的建设和完善，形成BRT智能化系统的运行管理规范、实施规范、维护规范。通过多种形式的业务和技术培训，建立一支能够胜任数字化工作的队伍。

二、应用系统

柳州快速公交（BRT）的应用系统与柳州市人们生活及企业管理是息息相关的。

1.乘客信息服务系统

乘客信息服务系统主要是乘客信息显示系统。

图2 BRT站台电子站牌

1）前端站台显示系统

◆乘客信息显示系统的处理服务器放置在BRT监控调度指挥中心，各站台的LED显示屏以吊挂方式配置在各BRT站台内。

◆站台LED显示屏，每组由背靠背两个3行10个字的LED屏组成。每个LED显示屏可以显示任意大小、任意字体的文字，当显示的信息量较大时，可以实现滚动、翻屏、逐行移动等多种切换方式。

◆站台的每组LED显示屏的悬吊高度和每面LED显示屏的观看角度可轻微调整，以适应不同站台工作环境、乘客的观看要求。

◆数据传输加密：为了保障系统的安全，乘客信息系统对传输数据进行加密。

◆乘客信息系统LED显示屏显示的内容应包括但不限于以下内容：当前日期、时间；今日天气；各线路车辆距离本站站数信息；意外临时停靠站台的其他公交线路信息；乘客提示信息或公益信息等。

2）后台LED显示屏自动服务业务软件和站台工控机内部业务软件的功能

◆系统运行管理：主要是维护系统的初始化设置和权限管理及软件版本的控制，包含软件升级、时间同步、参数查询、参数设置等。

◆发布信息管理：对临时信息、紧急信息、公益信息进行管理，临时信息的制作与显示方式设定，显示或取消显示临时信息，对信息分等级管理。

◆发车时刻信息管理：对发车时刻数据进行管理，包括行车时刻表、调度和取消调度的报站处理，车辆发车时间进行倒计时处理和显示控制。

◆站台工控机内部配置的业务软件具备以下功能：

接收和转发BRT监控调度指挥中心LED屏信息系统发送来的显示信息，并经过处理后转发到LED屏内；实时监控LED屏的工作状态，并及时上报到BRT监控调度指挥中心；业务软件可通过BRT监控调度指挥中心进行远程的升级和管理；业务软件具有日志记录功能，包括如操作日志、运行日志、告警日志等。

2.运营监控调度管理系统

运营监控调度管理系统的功能分为软件方面和硬件方面的功能。

1）软件方面的功能

◆计划排班：采用智能调度技术，采集站点乘客集散量、车辆乘客量、站点间公交车辆运行速度等动态公交基础数据，分析预测未来交通流量、站点乘客集散量、车辆站点间运行时间，将上述信息作为输入，运用智能化调度算法自动生成相应的调度形式，并且由车辆排班系统自动生成优化的车辆发车时刻表。

◆监控调度：提供线路运行状态图监控、行车计划调度、运营调度、包车业务调度、非运营调度、接警处理、紧急性处理等监控调度功能。

◆综合业务管理：实现公交企业营运生产业务的信息化管理、提供运营调度分析、安全管理、服务管理、运营数据统计分析等功能。

◆驾驶员信息统计，运营里程，工作量统计等。

◆提供的应用软件平台开发,且采用C/S或B/S架构的模式，以更好地满足生产运营的时效性和公交企业管理分布式的实际业务需要，降低网络带宽占用，提高系统的可扩展性、可维护性，保持系统技术的先进性。

2）硬件方面的功能

◆运营调度管理系统后台服务器和存储系统主要安放在BRT监控调度指挥中心。

◆各种PC服务器的技术指标能满足需求中对应技术指标的需求。

◆BRT运营调度管理实现由BRT监控调度指挥中心集中监控和统一管理，场站实现现场实时调度。

◆调度中心具有运营计划管理、实时监控和调度、运营数据统计分析、车辆保养维修计划管理等功能；场站只具有本车队辅助调度和司售人员、工作人员报到和查班等功能。

3.企业资源计划管理系统

企业资源计划管理系统分为6个子系统：车辆技术、机务、物资管理子系统；运营计划、服务、安全管理子系统；人力资源管理子系统；财务核算管理子系统，评价监管子系统；统计分析决策子系统。

调度作业系统不能孤立运行，只有将ERP管理系统作为基础管理平台，保持两个系统之间相互关联、耦合，系统基础数据、业务数据相互共享，业务流程相互联动，才能发挥各自系统的作用和功能。

三、社会效益

如今，柳州市快速公交（BRT）已运营两年多，拥有智能化系统的快速公交（BRT）给居民生活、公交企业、行业管理及城市交通带来了有益的变化。

1.市民感受

快速公交投入运营这些年来，乘客感受最明显的是方便快捷，还有实惠。

2.公交司机感受

对于公交车来说，如今有了公交车的专用道，快速公交线路更畅通了，乘车环境更舒适了，司机开车更轻松了。

3.公交企业与行业管理

快速公交（BRT）1号线中的智能化系统的运用，对公交企业的优化作用体现在日常运营调度、安全应急响应等方面，具有调度更智能化响应更及时等特点。而智能化系统所取得的大数据为行业监管平台提供了基础。在信息化智能化的浪潮中，智能化系统的运用为企业和行业的发展提供了强劲的动力。

4.城市交通

快速公交（BRT）1号线中的先进技术在交通领域的应用，给城市的整体建设以及人民生活方便带来了长远的影响。通信技术、计算机技术以及传感控制技术的综合应用，更大范围地实现了高效、实时、准确、全方位的管理和运输，以快速公交（BRT）为代表的智能交通是当代城市建设发展的必然趋势。