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                                                                                                                                                                                                                                            1. <sub id="rf34i"></sub>

                                                                                                                                                                                                                                              前沿熱點 | 公交主動調控場景思考

                                                                                                                                                                                                                                              摘要:現階段各地公交發展改革已進入攻堅期,線網革命與體制變革亟需多視角評估與精準調控。針對公交供需時空不匹配、出行服務不可靠、候車信息不對稱、大客流疏解不協同等痛點,本文提出“常態精準調控、應急協同管控”的公交主動調控思路,通過常態公交線網優化調度、常態運行精準管控、公交信息精準服務、應急大客流協同調度四大優化場景,實現公交線網動態調優、公交運行精準可控、公交信息精準服務、大客流疏解統籌調配,為實現公交出行效率與服務品質提升提供新的解決思路。

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              01 引  言

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              自2011年,交通運輸部啟動公交都市創建工程以來,全國公交建設進入新時期。經過近十年建設,現階段各地公交發展改革已進入攻堅期,線網革命與體制變革亟需多視角評估與精準調控,全方位提升公交出行體驗。目前,城市公交主要存在供需時空不匹配、出行服務不可靠、候車信息不對稱、大客流疏解不協同等問題。

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              1.1 公交供需時空不匹配

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              尚無法動態掌握公交時空需求,缺乏對公交資源的精準適配,難以動態優化調整公交線網。深圳市高峰客流占全天客流的50%,平峰運能未根據客流進行動態調整,東西向廊道供需失衡,部分廊道滿載率僅18-30%[1]。

                                                                                                                                                                                                                                              圖片
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖1 公交運營車輛規模和客流規模不匹配
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖片
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖2 深圳市客流走廊早高峰平均滿載率情況
                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              1.2 公交出行服務不可靠

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              由于未能精準獲取公交出行特征,高峰期到站大間隔現象明顯,部分公交線路等待時間較長,公交出行體驗不佳。一是公交路上運行時間不可靠,高峰期到站大間隔現象明顯,以改造前的福田中心區為例,平均候車時間超10min的約40%,部分站點候車時間超20min[1]。二是乘客候車和到站實時信息不可知,無效等待時間長,亟需通過精準公交提升公交運行時間可靠性,并多途徑發布公交時刻表級運行信息。

                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖片
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖3 福田中心區公交站點候車時間間隔
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖片
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖4 高峰期到站大間隔和串車現象
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              1.3 公交候車信息不對稱

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              現狀常規公交站臺信息服務主要以靜態公交站牌為主,發布公交線路站點及服務時間等信息,與出行者客觀需求仍存在差距,缺少公交預計到站時間、公交實時位置等信息,亟待以用戶體驗為導向進行數字化、精準化提升。

                                                                                                                                                                                                                                              圖片
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖5 石巖街道辦站公交站臺

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              1.4 公交大客流疏解不協同

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              目前景區、重大活動大客流疏解運力保障全憑經驗,采用“屯車”方式,運力資源未能與需求匹配,造成運力不足或資源浪費。另外,公交、地鐵、出租等公共交通方式大客流疏解運力協同不足,缺乏多方式協同疏解策略,難以支撐大客流疏解公共交通運力協同應用。

                                                                                                                                                                                                                                              圖片
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                                                                                                                                                                                                                                              圖6 景區及重大活動大客流現象

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              02 主動調控總體思路

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              結合視頻AI、5G車路協同等先進技術,圍繞城市公交供需時空不匹配、出行服務不可靠、候車信息不對稱、大客流疏解不協同等核心痛點,建立“常態精準調控、應急協同管控”的公交主動調控總體思路,從常態下實現公交線網的動態優化與按需響應線路調度,在運行層面實現公交車輛的動態發班及精準抵離,在信息層面實現公交精準信息服務,在應急事件下支撐大客流疏解協同調度,整體提升公交運營與服務水平。

                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖片
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖7 公交主動調控總體思路

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              03 主動調控場景

                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              3.1 常態線網優化調度
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              3.1.1 公交線網優化

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              基于全方式交通客流數據,精準識別公交客流需求,依托交通模型,通過宏觀分析與動態評估,實現4大類重點優化線路自動識別,與線路優化策略關聯匹配,輔助生成公交線網優化調整方案,并對方案實施后優化效果進行評估。通過構建“供需分析-動態評估-線網調整-動態校核”的動態閉環的公交線網優化新模式,實現公交線網優化業務再造,促進全市宏觀層面的公交資源優化調配。

                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖片
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖8 公交線網優化思路

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              根據土地利用、職住、公交資源等數據,依托交通模型,掌握公交線網總體情況,通過公交運行分析、公交運力供需分析、公交可達性分析,從滿載率、運行速度、繞行、線路里程及重復率等方面重點識別競爭較弱線路、設置問題線路、運力失衡線路、接駁不便線路等四大類重點優化線路,支撐后續線網動態優化。

                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖片
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖9 公交線網動態評估與問題線路識別對應關系
                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              建立公交資源調配策略庫,結合識別的問題線路特征指標,自動匹配對應的優化策略,優化傳統常規公交線路,重點補充區域的按需響應線路,并評估優化后的線網、線路的各項指標合理性,支撐公交線網優化決策。

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              3.1.2 公交按需響應線路調度

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              結合公交站點實時客流量監測,針對固定站點公交線路,在高峰期實現全程車、區間車、大站快車的動態匹配調度;針對動態按需響應線路,實現乘客出行時間與運營成本最優的區域線路匹配調度,提升公眾公交出行效率。

                                                                                                                                                                                                                                              圖片
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖10 公交按需響應調度線路思路

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              固定線路動態調度:對于固定站點公交線路,通過對公交線路沿線站點實時客流的動態監測,結合線路歷史客流信息,依托固定線路公交調度模型,實現全程車、區間車、大站快車的動態匹配調度。

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              動態線路實時調度:通過乘客預約采集乘客出行起訖點信息,結合公交GPS定位數據,通過乘客自定義線路條件約束,計算公交運營成本與乘客出行時間總成本,以總成本最優為目標進行按需響應線路動態調度,實現公交運營效率與乘客出行效率提升。

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              3.2 常態運行精準管控

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              面向常態下公交運行,主要包括公交場站線路發班與公交在途運行兩個方面,通過公交發班頻次動態優化與公交在途通行精準管控,實現公交常態化運行全過程精準管控。

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              3.2.1 公交發班頻次動態優化
                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              通過對公交走廊線路客流、沿線站點客流的動態監測,實時評估車輛滿載率,動態優化高峰及平峰時段公交發班頻次,主動推送至公交集團智能調度平臺,提升運輸效益,改善乘車體驗。

                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖片
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖11 公交發班頻次動態優化思路

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              基于深圳通、公交車載視頻等已有數據接入與智慧公交站亭視頻、WIFI探針客流采集,對公交走廊線路客流、沿線站點客流進行實時監測,實時評估車輛滿載率,通過線路客流短時預測與客流運力差額分析,動態生成高峰及平峰公交發班頻次優化方案,經審核后將優化方案推送至公交公司智能調度平臺,支持公交公司線路發班動態優化。

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              3.2.2 公交在途通行精準管控
                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              面向公交車在途通行,結合公交線路沿途布設的車路協同設備,充分發揮云端優勢,與交警信號平臺、公交調度平臺、公交車輛實現低延遲信息交互,通過信號燈態信息推送、公交信號主動優先、自適應綠波協調、公交車速自適應引導等功能,引導公交走廊的公交車精準快速通過路口,并降低路段通行延誤。

                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖片
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖12 公交在途通行精準管控思路

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              基于5G車路協同技術,公交車輛通過車載OBU實時上傳公交車輛位置與速度。公交在途通行精準管控系統根據公交車輛位置與速度,結合道路運行狀態及路口燈控方案,為公交車下發信號燈態、車速引導、路況異常等信息,并將公交車輛位置速度信息推送至信號控制平臺,支持信號控制平臺調整信號控制方案,實現公交信號主動優先與自適應綠波協調控制;公交在途通行精準管控系統將公交車輛位置與速度、道路運行狀態及沿途站點客流信息,推送至公交智能調度系統,支持其公交智能調度系統制定車輛運行計劃、線路智能排班及線路時刻表調整。公交車輛接收路側RSU推送的云端車速引導及特殊事件信息,實現公交車速自適應引導與特殊事件下的自動控制。

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              3.3 公交信息精準服務

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              面向公交候車信息不對稱問題,依托移動端手機APP或微信小程序、智慧公交站臺等載體,結合精準的公交調度、運行抵離及車內人數信息,精準預估每輛公交到離站時間,進行公交預計到站時間、公交車輛擁擠度等信息發布,便于旅客根據車輛精準到站時間選擇出發時間、根據車輛擁擠度選擇公交班次,并減少站臺候車旅客候車焦慮感,顯著改善公眾候車體驗。

                                                                                                                                                                                                                                              圖片
                                                                                                                                                                                                                                                         
                                                                                                                                                                                                                                              圖片
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                                                                                                                                                                                                                                              圖片
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖14 公交到站時間預測流程
                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              公交車發班后,通過車路協同技術或GPS定位數據實時上報公交車位置與速度,面向路段,通過車輛與公交站距離與道路運行速度,預測公交路段運行時間;面向路口,根據車輛位置與交叉口距離、交叉口當前燈態、交叉口信號控制方案,交叉口進口流量等數據預測公交路口通行時間;面向間隔公交站點,根據公交站點數量、公交站點客流量預測公交進出站時間;通過公交路段運行時間、公交車路口通行時間、公交進出站時間求和預測公交到站時間。

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              3.4 應急大客流協同調度

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              面向重大活動、節假日景區等應急大客流保障工作,提出融合多方式交通數據,通過客流監測、大客流事件分析、協同疏解、監測評估,實現應急狀態下客流與運力量化數據分析、多方式協同疏解建議、大客流疏解運行監管與效果評估,為大客流事件“監測-預警-處置-評估”的全過程監管處置提供輔助決策支撐,實現大客流快速高效疏散。

                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖片
                                                                                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                              圖15 應急大客流協同調度思路

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              融合應急大客流保障區域手機信令、微信位置、票務預約、公共交通客流等數據,監測保障區域客流需求、出行方式與客流來源去向,結合保障區域周邊公共交通運力監測與運力缺口分析,對疏散能力不足大客流事件進行預警,并自動生成出租、公交、地鐵等多方式協同疏解策略,推送至相應管理單位及企業執行,并對疏解過程進行監測、對疏解效果進行評估,為大客流疏散與行業監管工作提供保障。

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              結語

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              面向公交供需時空不匹配、出行服務不可靠、候車信息不對稱、大客流疏解不協同等痛點,本文依托深圳交通中心的深圳灣科技生態園MaaS試點應用、鹽田鹽田港片區軌道接駁公交線路規劃、坪山區自動駕駛巴士示范線路等項目實踐,圍繞“常態精準調控、應急協同管控”的主動調控思路,提出常態公交線網優化調度、常態運行精準管控、公交信息精準服務、應急大客流協同調度四大優化場景,實現公交線網動態調優、公交運行精準可控、公交信息精準服務、大客流疏解統籌調配,為公交精準優化提升提供新的解決思路。

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              致謝:本文引言部分引用智能研究院相關研究成果,在此表示感謝!

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              解決方案中心

                                                                                                                                                                                                                                               

                                                                                                                                                                                                                                              撰寫:朱安康

                                                                                                                                                                                                                                              審核:羅云輝

                                                                                                                                                                                                                                              審定:毛應萍

                                                                                                                                                                                                                                              返回列表

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