城市公交车GPS定位系统 提供高品质客运服务

一、国内现状及发展趋势分析

1国内现状概述

随着我国国民经济的飞速发展，城市建设日新月异，城市交通问题日益严重，已成为严重影响许多大中城市发展的重点问题之一。许多大中城市政府部门每年都要投入大量的人力、物力，用以改善和解决城市交通拥挤的问题。国家已将智能交通建设列入“十五”科技规划予以重点支持。许多大中城市都在陆续申请建立城市智能交通示范基地。据了解，国家已批准12个城市首批建立此种示范基地。

由于城市公共交通和小汽车相比，具有客运量大、相对投资少、占有资源少、效率高、污染相对较少、人均占用道路少等优点。据有关专家测算：“城市中公共交通的载客量为小汽车的30倍，承载着城市80%以上的客运量”；“以常规公交运输占用道路面积为1计算，则运输同样多的乘客，自行车占用的道路面积为5，小汽车为15”；“按单位载客量计，它的公里耗油量、尾汽排放量等指标和小汽车相比，均优于小汽车10倍左右”。因此，近年来，各地政府领导及交通管理部门都逐渐形成这样一些共识：“发展公共交通是改善城市交通的战略选择”“解决城市交通问题必须体现优先发展城市公交的原则”。

2发展趋势分析

根据以上原因和使用需求，要想使得城市公交发展步入快车道，其重点关注的方向之一，就是建设符合公交系统实际使用的智能化调度管理系统，通过技术集成，形成新的系统概念和系统功能，提高交通和管理部门的管理水平，向管理要效益，要资源。

智能化调度管理系统的目的是通过以信息技术等对传统公共交通系统进行技术改造，从技术上落实公共交通优先发展的战略，提高公共交通系统的服务水平和管理水平，争取实现在城市客运交通中占有较大的运量分担比例，达到城市土地空间资源、能源的高效使用，保证系统的安全运行，提供高品质的客运服务。

为实现这一目标，智能化调度管理系统需要具备如下功能特征：

◆具有公交运行基础数据的采集能力和手段，保证系统的数据源基础。这些基础数据包括：以公交站点上下客人数为主的交通需求数据、公交车辆运行车速及站点停靠时间数据、车辆驾驶状态数据等。考虑到公交运行的特殊性，这些数据的采集主要由公交车辆车载设备承担。

◆有效的数据管理和分析能力，包括操作型数据管理和分析型数据管理。其目的是保障日常运营的高效管理、规划和调度的科学决策分析，以及对公众提供高质量的信息咨询服务。

◆对用户友好、高效的信息发布能力。包括为公众提供公交信息服务（例如车辆到站时间预测，车辆满载状态情况通报，根据起迄位置和服务要求的出行路线查询等），对管理者提供的实时系统状态查询、历史数据分析服务，支持决策者制定交通发展政策及规划的宏观信息分析等。

◆为支持科学管理和决策所必需的系统仿真分析和系统状态预测能力。

和上述功能要求相适应的软硬件技术中，许多单项技术已经相对成熟（例如利用GPS的车辆定位技术、测定车辆操作状态的黑匣子技术、GPRS/CDMA通讯技术等）。

二、公交GPS项目需求分析

根据全国公交的现状，结合国内公交调度智能化管理系统的情况和发展趋势综合分析看，公交GPS系统的总体要求概括起来应该包括如下几点：

1彻底改变现行的落后运营管理和调度模式

● 变经验调度为动态监控，实时调度；

● 实现多线路集中调度或区域调度甚至是无人调度；

● 取消现行的手工填写“行车记录”，加强调度人员对生产现场的全面掌握，使得有限的调度人员真正把精力用于现场调度。

2实现资源的最优化配置

● 在运力不变的情况下，减少在线运营车辆；

● 实现均匀合理的行车间隔；

● 缩短车辆停站时间；

● 减少首末站待发车辆及其所占用停车面积；

● 提高人力资源素质和劳动生产率，减员增效。

3提高企业效率，实现企业管理现代化

● 借助IC卡、车辆定位技术实现客运量、客运收入和运营过程的自动采集、传输，提高企业基础生产星系记录的实时性，满足不同层次、不同范围的核算需要；

● 统计报表分析用报表自动生成，使企业效率提高，决策即使正确；

● 和企业综合信息管理系统联网，实现企业经营管理的办公自动化。

4降低企业运营成本，使企业成本构成更合理

借助该系统大幅减少营运、稽查、安全等部门的行政成本，从而大幅降低公交企业的运营成本。

5体现以人为本，关爱乘客，吸引乘客

● 重视电子站牌和LED信息发布屏等显示设备对运营车辆到达时间的预报及位置信息显示，提高公共交通的社会服务水平和服务质量；

● 繁华路段设立多媒体查询终端，即可以吸引乘客，又可以美化城市形象；

● 大幅度改变重复线路联合站牌的现状，任何中途站只需1-2个综合电子站牌，降低对社会资源的占用，便于乘客查询和乘车。

三、系统设计思想

整个系统的设计充分参考“城市公交系统发展水平综合评价指标体系”进行，使公交GPS系统的实施能尽量提升城市公交系统发展的综合水平。

我们总结出公交GPS系统平台的建设最终要形成“全网集中、分级监控、责任明确、措施有效”的客运管理体系的系统建设指导思想；从而有效的提高公交车辆的运营效率和效益，大力提升公交管理水平，真正为乘客提供更加安全、方便、快捷、舒适、优质的服务。

公交客运调度智能化管理系统按照先进、可靠、长远发展的思想要求进行设计，充分体现系统化、模块化、网络化系统集成的设计思想。在现有的GPS、GPRS、GIS技术在交通运输行业广泛使用的基础上，通过成熟的宽带网络技术ADSL以及计算机信息处理技术，构建一个智能化的客运调度管理平台，实现既满足数据和语音、无线和有线调度管理的需要，又提供防劫报警的监控手段，以建设一个高度信息化，满足智能化调度、车辆监控管理、防劫报警、紧急救助等需求的现代化的公共交通客运管理系统。实现公共交通调度管理的现代化、实时化和信息化。

（1）多级管理

采用数据集中处理，用户信息分发的方式。建立多级管理系统对全集团车辆进行统一监管，各地分公司对各自区域内车辆进行监管调度，实际运用公司可建立自己的调度中心，监管公司内所有车辆，其下级车队也可管理自己权限范围内车辆。

（2）符合多个行业标准

“陕西导航GPS车辆动态管理系统”符合行业标准，系统包括多个行业使用，包括出租车管理系统、公交车管理系统、物流管理系统、危险品运输车辆管理系统等。是一套包括各类行业的专业GPS系统，功能全面，有包括报警紧急报警、切断油路、显示器、有无线免提对讲、卫星定位、电召调度、运营数据采集、防盗防劫、行驶安全监控等功能的综合通讯管理终端。

（3）技术先进，功能实用

“陕西导航GPS车辆动态管理系统”是在“国家0951工程”的基础上采用系统集成和产品组合的开发建设技术途径，并运用当代先进的GPRS通讯系统，技术先进，功能实用具备全国联网的能力。

（4）兼顾管理者及司机各自的需求

管理者为提高运营管理水平，注重对车辆的实时调度和动态监控；司机在使用中则更注重车辆的安全，车辆的防盗、反劫。为此，在系统设计上，对于车辆的管理和安全方面采用不同的处理方式。

四、系统技术指标

陕西导航科技有限公司设计的“公交车GPS定位系统”的技术指标如下：

(1)管理车辆容量

系统实时调度管理容量为8000辆车；

系统具有车辆管理容量的扩充能力。

(2)接纳用户方式

用户端和网络中心可用：ADSL、ISDN和PSTN拨号接入或其他多种Internet接入方式。

(3)车辆定位精度

系统采用GPS定位卫星作为车船定位信息源。其定位精度为：

无SA情况下，静态时车辆定位精度为15米以内；动态时车辆定位精度为10米以内。

(4)工作覆盖区域

系统采用中国移动通信建设的GPRS和GSM作为移动数据通信平台，GPRS在全国已经覆盖绝大部分城市，中国移动公司的GSM网络已经覆盖中国99.9%。

(5)兼容通信能力

系统设计具有兼容多种移动通信平台能力，备有GPRS、GSM、CDMA、集群通信等移动通信接口，并能提供CHINANET服务功能，便于全国推广扩展。

(6)系统时延

系统在正常运行情况下，系统的网络时延平均不大于3秒，即发出要求到该信号传回时间不超过3秒。

(7)数据贮存容量

系统有足月全部数据磁盘贮存容量，并有年数据长期保存能力。

(8)安全保密措施

工程有严密的安全措施和保密措施，防止黑客或无权用户入侵网络。

五、系统网络结构

上面我们提到，整个系统是按三级使用架构设计的，按照子公司调度室、路队综合业务调度点两级模式实施调度管理的；从网络的物理位置来看，总数据中心（一个）、分公司调度室（N个）、路队综合业务调度点（N个）都分布在不同的物理和地理位置，可能是几公里甚至几十公里的距离；因此，我们必须全面考虑和规划整个公交GPS系统的网络结构。

我们知道现在的宽带网络技术ADSL已经十分成熟，性价比非常高，而且，ADSL在各个城市已经全面铺开和普及使用；这是我们考虑选择ADSL作为网络传输链路的一个重要基础，也是符合公交集团需求的。

总数据中心通过专线接入Internet，网络接入带宽根据业务数据的流量来选择，前期，总数据中心接入带宽可以选择2M；各分公司调度室也同样采用2M带宽的专线接入Internet，汇接到总数据中心。对于各个路队综合业务调度点，采用1M 带宽的ADSL方式接入分公司调度室。从而基本构建实现了整个公交公司智能化调度和无纸化办公管理的基础网络平台。

整个系统平台设计和软件系统体系架构还充分考虑到和其他系统的衔接和信息共享，比如可以通过ADSL上Internet或直接DDN链路和城市智能交通系统(ITS)平台、城市道路交通信号管理系统平台、道路网络实时监控系统平台等衔接，实现信息共享，最终实现信息化、智能化城市公共交通系统平台的目标。

六、系统结构

系统数据流结构：

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系统网络示意图：

终端采集车辆基础数据（终端识别号、车辆牌照号、自编号、位置、速度、方向、状态、、报警信息、度回复信息）通过移动ITS中心直接传送到公交集团总中心备份，同时总中心将各分公司的数据分发到各分公司系统记入分公司系统数据库，各分公司之间的数据相互独立并且保密，记入系统数据库的数据可以被分公司查询、分析或保存。

同时各分公司或路队上报的调度指令、运营数据和运营报表通过网络传送，统一汇总到公交集团总中心。集团可以对比两种数据进行分析查询或作决策分析参考。

七、系统概念

陕西导航车辆监控调度系统是集全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）以及无线通信技术于一体的软、硬件综合系统。其主要由三部分组成：车载终端、无线数据链路和监控中心软件系统。可对移动车辆进行统一集中管理和实时监控调度指挥。

安装在车辆上的GPS车载终端，可以实时确定车辆的位置信息，包括经纬度、速度和方向及行车数据等。通过车载无线数据通讯系统，将车辆的定位信息传送到指挥监控中心，并显示在电子地图上。同样，车载无线数据通讯系统也可将指挥中心的命令传送到移动车辆上，从而实现车辆的监控调度。

八、方案特点

强大的车辆准确定位、实时监控、高效调度功能

有效的危机处理机制，充分保证人员和财产的安全

可同时支持多种通信方式，包括GSM 短消息、语音、GPRS

支持多级架构，多中心级连、分布式互联，支持移动中心

系统具有完整安全以及自动灾难恢复机制，保证安全稳定，降低系统维护成本

精确的数字地图及专业的地图服务支持，拥有全国至地级市的精确电子地图

业界领先的高速2DGIS及3DGIS引擎，特别适合实时监控系统

九、系统主要功能简介

实时跟踪调度车辆

系统建立起了车辆和系统之间迅速、准确、有效的信息传递通道。企业可以随时掌握车辆状态，迅速下达调度命令。还可以为车辆提供服务信息，有多种监控方式可供选择。

区域/偏航报警

公司为了加强调度管理，运行过程中，车辆行使一般是固定路线。在系统中为任务车辆预先设置行车路线，车辆 任务开始时，车辆行走路线及状态开始被监控及记录，如车辆未能按预设行车路线行车时，系统自动报警。监控人员可根据实际情况予以处理。

超时报警

在车辆出发之前，管理员为系统设定应该到达的时间和允许的时间误差，如果在设定的时间内，车辆没有能够到达，监控中心会发出超时的声光报警，提醒管理员进行处理。

区域车辆查询统计

为了便于调度人员宏观的对车辆分布进行了解，有效进行调度，可以分地域对车辆进行统计，统计的范围可以由调度人员自行灵活设定。

行程管理

路线和整个运输过程紧密关联，可以通过系统设置，按车辆、 编号、每个下货点等来统一固定模式，可以实时安排、查询、调度整个 行程，随时掌握车辆状态信息，对在线的车辆可以进行单个、分组、分区域的实施查询、调度及指令的派发。

意外事故报警

当在运输途中发生突发性事件时，司机可以按下隐藏的紧急呼叫按钮向监控中心求助，中心接到报警，马上开启声音装置监听车辆内情况，并根据车辆位置和其他相关信息给予援助。

行车轨迹记录和查询

车辆行驶过程中的信息将被纪录保存，方便事后查询。用户可选定过去一时间段，查询该时间段内指定车辆的历史数据，进行历史回显、分析。

图像回传

GPS支持16路摄像头信号输入，可实现远程拍照，图片传输，自定义拍照（开车门拍照，到站拍照等）。

电子地图相关的功能和公交虚拟直线图

 虚拟直线图：直观反应车辆在线路上是否分布均匀；

 电子地图主要是实时反应车辆在地图上的位置，并用不同颜色来标志不同状态的车辆；

数据人流量统计

前门安装人流量计数器，负责统计上车人数，后门安装下车流量计数器，负责统计下车人数，双保险统计车辆实载人数。

程序多种接口

该系统可和多种程序进行接口，方便数据的录入及处理，可和现有数据库进行结合进行数据处理。比如：摄像头、调度屏、自动报站器、广告屏等。