浅谈城市智能公交系统与电子站牌的应用

摘 要：随着我国人口增长和城市化的日益发展，在大型城市中经常出现交通拥堵的问题，而智能公共交通系统的作用就体现出来，当前我国在很多城市都建设了智能公交系统并实施了“公交优先”的战略措施，但除了一些大型城市外，中小型城市的智能公交设备不够理想，或是没有大规模推广，尤其是电子站牌没有得到充分的应用，而电子站牌作为智能公交系统的输出部分，对缓解交通拥堵有重要的作用。

关键词：城市公共交通系统;电子站牌;智能化

一、智能公交系统的概念

1. 智能公交系统简介

智能公交系统是智能交通系统的一个体现，它应用了全球定位技术、无线通信技术、地理信息技术等技术，实现了对公交车的实时调度监控运营。有效地降低公交运营成本，并且使公交服务得到了大量的提升，极大便利了人们的生活。

智能公交系统基于各种技术的综合运用，实现公交车辆运营调度的智能化，公交车辆运行的信息化和可视化，实现面向公众乘客的完善信息服务，通过建立电脑营运管理系统和连接各停车场站的智能终端信息网络，加强对运营车辆的指挥调度，推动智能交通与低碳城市的建设。

智能公交系统通过对域内公交车进行统一组织和调度，提供公交车辆的定位、线路跟踪、到站预测、电子站牌信息发布、油耗管理等功能，以及公交线路的调配和服务能力，实现区域人员集中管理、车辆集中停放、计划统一编制、调度統一指挥，人力、运力资源在更大的范围内的动态优化和配置，降低公交运营成本，提高调度应变能力和乘客服务水平。

2.电子站牌工作原理

城市智能公交系统主要分为传输、处理和输出部分，主要由公交车、调度中心和电子站牌承担其中部分。一般城市公交系统中，公交车通过车载设备产生位置、速度、交通或到站等信息，再通过无线网络传输到调度中心，调度中心将信息进行各种处理后将结果同样通过无线网络传输到电子站牌或反馈到公交车，电子站牌输出公交车的位置或到站信息。电子站牌的主要功能即是接收和显示信息，其硬件部分主要包括单片机、LED显示单元和无线传输单元，一般通过LED显示器动态显示车辆的到站时间或同时显示当前时间，行车路线，行车时间和城市公交地图等信息则采用张贴的方法静态显示。而在经费充足或有需要设计智能化电子站牌的情况下，为了提高智能公交系统的效率，电子站牌除了能与调度中心单向收发信息之外，相互之间同样具有传送信息的功能，当收到到站信息后能将信息即时发送到下一个电子站牌，调度中心能同时和公交车及所有电子站牌收发信息。设计智能化电子站牌的前提下，电子站牌之间除了能根据公交车位置信息自动进行信息显示和传输之外，自身也具有多方面便民功能，而调度中心起到监控管理的作用，不仅需要维护和管理的人力成本降低，而且为人们的公交出行提供了便利。因此，电子站牌的智能化可称为智能公交系统的重要一环。

3.电子站牌的设计

电子站牌作为收发和显示信息的载体，能在公交车、调度中心和乘客之间传输信息，硬件主要包括单片机、LED显示单元和无线传输单元，成本主要在于无线传输模块。

在中小城市，考虑到效率和成本、维护的问题，电子站牌不能经常进行维护，需要较高的可靠性。LED部分本身较为节能省电，采用较小面积安装在站牌上方的醒目位置，防止不良天气可能造成的损坏，同时其他面积除公交线路地图之外仍然和传统公交站牌一样作为广告牌，租用给广告商以节省部分的费用。无线传输模块的费用相对较高，也成为中小城市智能公交系统普及的主要问题。为减少无线传输的通信费用，在通信技术上可采用相对费用较低的GPRS技术，同时，电子站牌由于使用频繁，为减少信息传输频率，只收发和显示公交车的定位信息，同时站牌之间相互传输信息，保持一定的智能化和可靠性，成本也较低。虽然公交车与调度中心之间的通信费用较高，但考虑到长期的可维护性和安全性，该部分是必要的，具有较高的应用价值。

对于大型城市和智能公交系统需求高的地区地段，电子站牌的智能化需求较高，功能可扩展到收发和显示车辆当前位置、路线和预计到站时间，公交线路地图采用动态显示，方便乘客实时掌握车辆运营情况和规划时间。整体硬件结构不变，使用LED显示屏并加触摸屏，通信技术使用TD-LTE和WIFI以便最大限度发送信息，改善整体通信质量和可靠性。电子站牌全部接入网络与调度中心进行收发信息，由于是动态显示，因此不需要接受到站信息，公交车由车辆定位系统和车载监视器将信息通过无线传输网络传输到调度中心，所有的公交车位置信息经过综合处理后发送到对应的电子站牌，站牌在LED显示屏上显示当前线路车辆的位置，预计到站时间以及当前站和当前时间，在空闲时间自动播放天气预报等便民信息，在公交车到站时则自动报站，播放报站语音。乘客通过触摸屏可以查询当前具体线路、到达时间、出行所需时间、换乘方案等信息，同时由于电子站牌接入网络，可以通过网络支付充值公交卡，解决了现金支付的问题，大幅提高了公共交通的效率并方便了人民群众的出行。同时为了提高安全性和可维护性，在每个电子站牌上安装监视器，将实时信息传输到调度中心和交管部门，调度中心在特殊情况下能进行实时推送，实现车流人流和各类治安问题的监控管理，对应设置一键报警功能，当发生交通安全事故或其他突发事件时，乘客可以一键报警，发送信息到调度中心，调度中心再调出对应电子站牌监控视频将信息发送到相关部门处理。闲置时则可以推送各类广告，收回一部分的广告收入。

最后由于电子站牌长期工作在室外环境，为防止自然环境或人为的损坏，外壳采用防水、防晒、防尘的镀锌钢板，使用6mm钢化玻璃和太阳能充电系统，内部设智能温控系统，自动调节内部温度，自动散热除湿以适应高低温环境，延长使用寿命，减少必要的维护成本费用。该电子站牌前期投入较高，但方便了人民出行，对改变普通人出行方式有着推动作用，同时稳定性高，运行效率高，对实现城市公交系统智能化有较高收益。

结 论

电子站牌的功能和系统设计根据是城市的公共交通情况和所投入预算综合考虑。中小城市的电子站牌结构简单，具有提供到站时间和地图线路信息的功能，成本较低，适合普遍推广，大型城市公交系统较为复杂，电子站牌能显示公交信息和其他便民信息且具有报时、报站、充值、实时监控、一键报警的功能，适合城市智能公共交通系统投入充足时或在重要交通地段使用。电子站牌作为城市智能公交系统重要部分，以上两种站牌都能较大地缓解交通压力并推进城市智能公交系统的建设。

参考文献

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作者简介：况飞（1998），男，汉族，重庆，本科， 就职单位：重庆大学，  发表单位：重庆大学，邮编：400000，职称：学生，  主要研究方向：自动化控制工程方向