智能公交车辆到站时间预测分析

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1、1．1研究背景1绪论伴随着社会经济的快速发展和城镇化进程的加快，我国的机动车拥有量和城市道路交通量急剧增加；与之相适应，道路等基础设施建设水平也是突飞猛进。但是，很明显后者的增长速度远远无法跟上前者，同时我国的道路交通秩序管理上存在一些问题，综合导致了道路交通供需矛盾同益紧张，进而造成了城市中普遍存在的交通拥挤、事故频繁和环境污染等现状，交通问题已成为现代社会尤其是城市社会面临着的重大课题。为了促进城市交通的可持续发展，必须优先发展大容量、高承载率且低污染的公共交通ll捌。公共交通是城市及其周边卫星城镇内居民和公众出

2、行的主要工具和手段，也是现代化城市建设和发展的重要基础内容之一，是缓解城市道路交通压力的有效途径，其原因是公共交通具有运载量大、运送效率高、能耗低、污染相对较小、平均运输成本低等优点。根据相关资料显示，公交车辆占用道路和停车用地最为经济，以每平方米每小时通行人数多少为标准衡量道路的使用效率，公共汽车是私家车的10到15倍，运送相同数量的乘客，公交车与私家车相比，其产生的废气量是私家车的1／10，油耗量是其1／3，交通事故率是其1／100。因此，尽管相比私家车，公交车的乘坐舒适性和便捷性有所下降，但其仍大多数出行者的首

3、选交通工具【31。．．公共交通系统的信息化作为目前的研究热点，它可以提高公交车辆的有效利用率，实现公交管理从静态到动态、从简单化到智能化的转变，进而实现公交系统的动态调度和运行管理，因此实现公共交通系统信息化是完善城市公共交通系统的重要内科41。而公交系统信息化不仅仅面向管理者，对乘客而言，信息化同样可以给使用者带来极大的便利。利用先进的信息和通信技术，动态采集、分析公交车辆的行驶信息和道路交通信息，并将结果通过电子站牌、手机或者因特网等手段进行实时发布。可以为乘客提供诸如：公共交通拥挤程度、车辆到站时间、换乘信息等

4、。信息的提供可以极大地提高公共交通系统的吸引力，树立城市公共交通的良好形象，提高其运营效率。不过，我国城市交通系统的信息化较为落后，公众很难获得其所需的实时公交车辆运行信息，因此普遍对公交系统的满意度不高，从而导致公交系统出行比例偏低，遏制了公共交通的发展，同时私家车出行比例的提高也导致了有限的道路空间更加拥挤。因此，在大力规划和发展城市交通的同时，必须实现公交系统信息化和智能化，为乘客提供全方位、高质量的公交服务信息，提高公交调度和运行效率水平。1．2国内外研究现状1．2．1国内外智能公交系统发展现状美国城市公共交

5、通管理局(UMTA)已经启动了智能公共交通系统项目“AdvancedPublicTransportationsystem(APTS)"。经过现场试验，UMTA关于APTS的评价是：“APTS可以显著提高公共交通服务水平，吸引更多乘客采用公交和合伙乘车的出行模式，从而带来了交通拥挤与空气污染减少和能源消耗降低等一系列社会效益”。根据1998年美国运输部的联邦公共交通管理局(FTA)出版的《APTS发展现状》，美国的APTS主要研究基于动态公共交通信息的实时调度理论和实时信息发布理论，以及使用先进的电子、通讯技术提高公交

6、效率和服务水平的实施技术。具体包括车队管理、出行者信息、电子收费和交通需求管理等几方面的研究。其中车队管理主要研究通信系统、地理信息系统、自动车辆定位系统、自动乘客计数、公交运营软件和交通信号优先。出行者信息主要研究出行前、在途信息服务系统和多种出行方式接驳信息服务系统【5】。日本城市公共交通智能化的发展经历了3个阶段：70年代末开始应用公共汽车定位系统——公共汽车接近显示系统；80年代初开始应用公共交通运行管理系统，其中包括乘客自动统计、运行监视和运行控制；进入90年代由于机动车数量的增长和严重交通拥挤的影响，要保

7、持正常的行车速度是十分困难的，由此引起的公共交通的不便性和不可靠性导致乘客数量的急剧减少16]。东京都交通局开发了城市公共交通综合运输控制系统(CTCS)，旨在改进公共汽车服务，重新赢得乘客。在cTCS中，公共交通运营管理系统是一个基本的框架，其目的是通过掌握运行情况以及乘客数据实现精确平稳的公共交通运营服务。它在运营中的公共汽车和控制室之间建立信息交换，并利用诱导和双向通讯的方法，将服务信息提供给公共汽车运营人员和驾驶人员，同时这些信息也通过进站汽车指示系统和公交与铁路接驳信息系统提供给乘客。公共交通综合管理系统包

8、括累积运营数据、乘客计数、监视和控制公共汽车运营与乘客服务等功能，其中乘客服务功能中包括进站汽车指示、信息查询和公共交通与铁路接驳信息提示。公共交通综合管理系统的硬件包括公交主控中心、区域中心以及路边、车库和车载设备等[71。2目前，我国城市公交车的总保有量超过了23万辆，每千人拥有公交车0．7辆，距离发达国家每800人拥有一辆公交车的水平还有