达喀尔BRT 中的智能交通系统

李 萌

（中交第一公路勘察设计研究院有限公司，西安 710075）

非洲作为全球交通运输发展比较落后的一个洲，其大部分国家的城市交通发展还处于比较落后的状态，并没有形成完整的交通运输体系。近些年来，非洲的人口增加速度很快，同时由于生活和工作的需要，城市私家汽车的数量也在大幅度增长，这样就导致交通行业发展并不是很良好的非洲城市交通拥堵现象越来越严重，甚至一些市民因上班迟到被解雇的情况也时有发生。所以，非洲的一些国家也已经意识到发展城市交通是非常紧急而且也是必要的。就拿西非的塞内加尔来说，其首都达喀尔正在如火如荼地建设着首条快速公交（BRT）城市道路。

1 快速公交（BRT）介绍

快速公交（BRT）是一种高效、快速、可持续的公共交通系统，其结合了传统公交车和轨道交通系统的特点，以提供高质量的公共交通服务。快速公交系统通过一系列的设计和管理策略，旨在提高公共交通的运行效率和乘客出行体验，其中最核心的特点是在特定的交通走廊上设置专用的公交车道，并结合高频服务、快速上下客、现代化车站和优先通行权等特点。以确保公交车能够快速、准时地行驶，并避免与其他车辆造成交通拥堵。其不仅提供了高效、便捷的公共交通服务，减少了交通拥堵和环境污染，还改善了城市居民的出行体验和生活质量，快速公交对城市的可持续发展和交通规划起到了积极的推动作用。

2 达喀尔BRT 概况

快速公交（BRT）系统工程起始于塞内加尔首都达喀尔Place Cabral 终至Guédiawaye 市府，全长17.7 km。项目路线从Cabral 广场开启，沿着Papa Gueye Fall路，然后随Général de Gaulle 大道延伸至Obélisque广场；之后沿Dial Diop 路，经过Sacré-Coeur 并沿原有道路至Liberté VI 环岛路口；然后穿过Grand Yoff 区，到达机场路右侧正在建设的Emergence 互通；顺着Ndiayes 路沿着Parcelles Assainies 继续延伸至Fadia与Camberene；在Dalal Jamm 医院处脱离Ndiayes 路，沿Guédiawaye 海滨路直到市府。项目路线上共有23个封闭式车站，站台位于路中间，用于停靠较高的公交车。同时，全线共设有3 个换乘站，乘客可在换乘站处进行公交换乘。

3 智能交通系统简介

智能交通系统作为BRT 系统的重要组成部分，是保证BRT 系统有效实现的前提之一。其采用国际或国内通行的先进技术，采用标准化的设计和标准化的产品，以保证其通用性。同时，其建成的系统是一个功能完善、流程规范、简单易用的管理系统，满足目前BRT运营调度、乘客信息服务、公交优先等基本管理和服务功能的需要，又充分考虑将来可能的扩容需要。简单来说，智能交通系统是一种综合运用信息技术、通信技术、交通管理技术的创新交通系统。其可以提供准确、及时的交通信息和服务。

4 达喀尔BRT 中的智能交通系统

达喀尔BRT 汇集了塞内加尔城市交通的2 项重大创新。一是为BRT 公交创建专用的公交通道，二是为BRT 公交创建各个智能交通子系统，各系统之间相互协调和配合以更好地为BRT 运营团队服务。系统主要包括：运营辅助系统-乘客信息（SAE-IV）、广播系统、票务系统、伸缩门系统、集中技术管理系统（GTC）、RS 支持网络、技术机柜等子系统和一个控制中心（PCC）。本文对其中几个系统做主要介绍。

4.1 运营辅助系统-乘客信息

运营辅助系统-乘客信息（SAE-IV）是一种计算机软件系统，在控制中心PCC 设置SAE-IV 专用的工作站和服务器，将会实现以下功能：定位线路上的BRT车辆；辅助线路运营并遵守时间表；管理、预测线路的时间表和公交车的状况及警报信息；通过控制台或语音通信实时向驾驶员通知来自PCC 的交通指示；在站台或车载信息面板上显示当前时间、下一班及再下一班公交车的预计抵达时间表；在站台门PIV 屏上显示线路的编号和目的地信息；在站台播放与公交车状况及时间表相关的信息，以及可能的警报信息。

4.2 票务系统

达喀尔BRT 在每个车站设置售票及验票设备实现对票务系统的自动化及可视化管理。本系统考虑将其融入到达喀尔市公交系统的整体构架中，同时还考虑了与其他交通运输网络票务系统的互联。票务系统可管理车票的制作、发行、修改、查询及删除；对车票价格进行修改、查询及删除；管理车票表单如黑名单和白名单；验证车票的有效性；验证交易数据的完成性及准确性；记录销售交易及处理数据；对关键数据进行加密及解密处理。乘客可通过自动售票机、人工售票窗口进行购票。并且，所有的车票载体都是“非接触式”类型，主要包括纸质车票；NFC 卡（非接触式卡片），卡片采用CALYPSO 标准（该标准是针对欧洲非接触票据的开放性技术标准，符合ISO/CEI 14443 非接触式IC 卡标准）；NFC 手机，利用手机支付方式（Apple Pay、Huawei Pay 等）绑定虚拟卡，进站时手机靠近支持NFC 功能的伸缩门读卡器即可正常进站，出站时手机再次靠近支持NFC 功能的伸缩门读卡器即可出站并自动扣款。

票务系统主要由PCC 设备及车站设备构成，其设备主要分布情况如下：PCC 包括票务服务器、监管服务器、银行服务器和票务工作站等设备；车站站台两侧分别设置一台自动售票机、每个窗口分别配置一台人工售票机、移动检票设备和闸机；换乘站设置自动售票机、移动检票设备、闸机。其系统示意图如图1所示。

图1 票务系统示意图

4.3 广播系统

广播系统主要用于PCC 调度人员、车站值班员向车站旅客进行公众语音广播、通告BRT 车辆运行及安全、向导等服务信息，向工作人员发布作业通知。其主要由控制中心PCC 设备、车站设备及传输通道组成。控制中心设备包括广播主机、广播操作终端、话筒和监听音箱；车站设备包括25 W 吸顶式扬声器、功率放大器及相关附件；传输通道主要是功率放大器至扬声器的音频线，主干传输通道利用车站的通信网络系统将数据统一上传至PCC，用于PCC 向各车站发送语音信息、传送监听信息、网管及控制信号。

广播系统将会实现以下功能：车站广播将通过SAE工具从PCC 统一发出；全线广播、任意一条线路的所有车站广播、任意一个车站广播；具有本工程线路及各车站的示意图；可以从系统导入或录入广播录制消息库；可根据每个车站的环境和不同的时间段设置不同的管理级别；具有全线、单站等广播使用方式的选择图标；具有兼作火灾或其他灾害场景下的广播功能；能显示广播的优先级；具有监听及录音等功能。

4.4 集中技术管理系统（GTC）

集中技术管理系统（以下简称GTC）包括车站级和PCC 级设备，车站级设备主要包括GTC 操作终端（和售检票系统终端合用）设置在售票窗口，GTC 网关设置在弱电机柜中。PCC 级设备包括PCC 操作站、PCC 端GTC 服务器。GTC 功能主要包含本地控制模式/集中控制模式、操控的分配、人机界面（HMI）、数据库和统计信息系统。其系统示意图如图2 所示。

图2 GTC 系统示意图

4.4.1 本地控制模式/集中控制模式

1）本地手动模式。对应本地控制，由资质员进行测试干预或维护。

2）远程手动模式。仅适用于遥控设备。在此模式下，本地安全功能保持活动状态。

3）自动模式。该设备完全由自动化和本地安全功能管理。

4.4.2 操控的分配

除非另有规定，否则可以将操控转交给：可理解的、本地化的方式定义的特定设备；遵循操作逻辑的一组设备（收费线、站台门、车站照明）；同类别的所有设备；从GTC 站点，可以定位的相关的设备，知道事件的性质/严重性，综合各种故障来优化操作员的行动，尽可能通过远程遥控处理问题、确认事件并着手解决事件。

4.4.3 人机界面（HMI）

为操作员提出的人机界面必须易理解，符合人体工程学，旨在简化操作员的任务。其将限制达到所需功能的行为（点击次数）。将包含概览示意图、用于显示警报的永久区域并且实时更新、可配置警报的等级划分、系统视图、车站视图、站台视图、历史”视图和“统计”视图。

4.4.4 数据库和统计信息

GTC 将存档所有技术事件，并可查询统计数据，以便跟踪设备信息、故障信息和故障率。数据将以非专有格式（csv、电子表格等）提取。

4.5 技术机柜

主线上的每个车站将安装2 个机柜：BT/CFA 强电流柜、CFA 弱电流柜。在Petersen 和Grand Médine 换乘站安装；专供换乘站设备使用的BT/CFA 强电流柜，专供换乘站设备使用的CFA 弱电流柜。

4.5.1 BT/CFA 强电流柜

BT/CFA 强电流柜将实现以下设备的电源分配：自动售票机、伸缩门、站台PIV、站台门PIV 、车站摄像机、计算机和车站CFA 弱电流柜。在车站运营时，BT/CFA 强电流柜由光伏系统CFO 机柜供电（光伏系统与市电并网）。对于没有光伏系统的车站，BT/CFA 强电流柜将由市电与UPS 供电。光伏系统供电被视为应急电源。应急电源的确能够为需要应急电源的设备提供1 h的自主电能。需要不间断供电的设备有自助售票机、车站交换机。对于没有光伏系统的车站，UPS 应能保证车站所有设备正常运行4 h。

4.5.2 CFA 弱电流柜

CFA 弱电流柜将集成与支持网络（RS）的连接、与车站设备和专用系统的“弱电流”连接。CFA 弱电流柜将安装以下系统的技术设备：RS 网络交换机、光纤配线架、音响系统功率放大器、无线电直放站和GTC 系统网关。

4.6 RS 支持网络

通信网络系统采用基于TCP/IP 的工业以太网技术，网络拓扑结构为环形，主要包括停维保基地、23 个主线车站、Grand Médine 换乘站和Petersen 换乘站，共计26 个节点。在PCC 设置核心交换机，3 个环网直接接入PCC 核心交换机。在每个车站CFA 弱电流柜内设置2 层交换机，PCC 核心交换机为具有路由功能的3 层交换机。位于中央控制大厅内的工作站组成一个LAN，设置2 台为工作站服务的交换机，位于服务器室内的服务器直接接入核心交换机，工作站LAN 直接接入核心交换机，主干传输线路采用单模72 芯光缆。通信网络系统主要用于控制中心PCC 与各车站之间传递语音、数据、图像等各种信息。

5 结束语

在世界上任何一个国家，智能交通系统都起到了非常重要的作用，特别是对在未来可能成为交通主流形式的非洲国家来说，其在非洲的应用有助于解决交通拥堵、提高交通效率、增强交通安全和改善出行体验，有助于推动公共交通的发展和提升，提供实时乘客信息服务、电子支付、票务系统等功能，提高公共交通的可靠性和便捷性，鼓励人们选择可持续的出行方式。随着技术的不断发展和应用的推广，智能交通系统将进一步提升交通管理和出行效率，为人们创造更加便捷、安全、可持续的交通环境。