前沿?zé)狳c(diǎn) | 公交主動(dòng)調(diào)控場(chǎng)景思考
摘要:現(xiàn)階段各地公交發(fā)展改革已進(jìn)入攻堅(jiān)期,線網(wǎng)革命與體制變革亟需多視角評(píng)估與精準(zhǔn)調(diào)控。針對(duì)公交供需時(shí)空不匹配、出行服務(wù)不可靠、候車信息不對(duì)稱、大客流疏解不協(xié)同等痛點(diǎn),本文提出“常態(tài)精準(zhǔn)調(diào)控、應(yīng)急協(xié)同管控”的公交主動(dòng)調(diào)控思路,通過常態(tài)公交線網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度、常態(tài)運(yùn)行精準(zhǔn)管控、公交信息精準(zhǔn)服務(wù)、應(yīng)急大客流協(xié)同調(diào)度四大優(yōu)化場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)公交線網(wǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)優(yōu)、公交運(yùn)行精準(zhǔn)可控、公交信息精準(zhǔn)服務(wù)、大客流疏解統(tǒng)籌調(diào)配,為實(shí)現(xiàn)公交出行效率與服務(wù)品質(zhì)提升提供新的解決思路。
01 引 言
自2011年,交通運(yùn)輸部啟動(dòng)公交都市創(chuàng)建工程以來,全國(guó)公交建設(shè)進(jìn)入新時(shí)期。經(jīng)過近十年建設(shè),現(xiàn)階段各地公交發(fā)展改革已進(jìn)入攻堅(jiān)期,線網(wǎng)革命與體制變革亟需多視角評(píng)估與精準(zhǔn)調(diào)控,全方位提升公交出行體驗(yàn)。目前,城市公交主要存在供需時(shí)空不匹配、出行服務(wù)不可靠、候車信息不對(duì)稱、大客流疏解不協(xié)同等問題。
1.1 公交供需時(shí)空不匹配
尚無法動(dòng)態(tài)掌握公交時(shí)空需求,缺乏對(duì)公交資源的精準(zhǔn)適配,難以動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整公交線網(wǎng)。深圳市高峰客流占全天客流的50%,平峰運(yùn)能未根據(jù)客流進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,東西向廊道供需失衡,部分廊道滿載率僅18-30%[1]。
圖1 公交運(yùn)營(yíng)車輛規(guī)模和客流規(guī)模不匹配
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(wù)不可靠
由于未能精準(zhǔn)獲取公交出行特征,高峰期到站大間隔現(xiàn)象明顯,部分公交線路等待時(shí)間較長(zhǎng),公交出行體驗(yàn)不佳。一是公交路上運(yùn)行時(shí)間不可靠,高峰期到站大間隔現(xiàn)象明顯,以改造前的福田中心區(qū)為例,平均候車時(shí)間超10min的約40%,部分站點(diǎn)候車時(shí)間超20min[1]。二是乘客候車和到站實(shí)時(shí)信息不可知,無效等待時(shí)間長(zhǎng),亟需通過精準(zhǔn)公交提升公交運(yùn)行時(shí)間可靠性,并多途徑發(fā)布公交時(shí)刻表級(jí)運(yùn)行信息。
圖3 福田中心區(qū)公交站點(diǎn)候車時(shí)間間隔
圖4 高峰期到站大間隔和串車現(xiàn)象
1.3 公交候車信息不對(duì)稱
現(xiàn)狀常規(guī)公交站臺(tái)信息服務(wù)主要以靜態(tài)公交站牌為主,發(fā)布公交線路站點(diǎn)及服務(wù)時(shí)間等信息,與出行者客觀需求仍存在差距,缺少公交預(yù)計(jì)到站時(shí)間、公交實(shí)時(shí)位置等信息,亟待以用戶體驗(yàn)為導(dǎo)向進(jìn)行數(shù)字化、精準(zhǔn)化提升。
圖5 石巖街道辦站公交站臺(tái)
1.4 公交大客流疏解不協(xié)同
目前景區(qū)、重大活動(dòng)大客流疏解運(yùn)力保障全憑經(jīng)驗(yàn),采用“屯車”方式,運(yùn)力資源未能與需求匹配,造成運(yùn)力不足或資源浪費(fèi)。另外,公交、地鐵、出租等公共交通方式大客流疏解運(yùn)力協(xié)同不足,缺乏多方式協(xié)同疏解策略,難以支撐大客流疏解公共交通運(yùn)力協(xié)同應(yīng)用。
圖6 景區(qū)及重大活動(dòng)大客流現(xiàn)象
02 主動(dòng)調(diào)控總體思路
結(jié)合視頻AI、5G車路協(xié)同等先進(jìn)技術(shù),圍繞城市公交供需時(shí)空不匹配、出行服務(wù)不可靠、候車信息不對(duì)稱、大客流疏解不協(xié)同等核心痛點(diǎn),建立“常態(tài)精準(zhǔn)調(diào)控、應(yīng)急協(xié)同管控”的公交主動(dòng)調(diào)控總體思路,從常態(tài)下實(shí)現(xiàn)公交線網(wǎng)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化與按需響應(yīng)線路調(diào)度,在運(yùn)行層面實(shí)現(xiàn)公交車輛的動(dòng)態(tài)發(fā)班及精準(zhǔn)抵離,在信息層面實(shí)現(xiàn)公交精準(zhǔn)信息服務(wù),在應(yīng)急事件下支撐大客流疏解協(xié)同調(diào)度,整體提升公交運(yùn)營(yíng)與服務(wù)水平。
圖7 公交主動(dòng)調(diào)控總體思路
03 主動(dòng)調(diào)控場(chǎng)景
3.1 常態(tài)線網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度
3.1.1 公交線網(wǎng)優(yōu)化
基于全方式交通客流數(shù)據(jù),精準(zhǔn)識(shí)別公交客流需求,依托交通模型,通過宏觀分析與動(dòng)態(tài)評(píng)估,實(shí)現(xiàn)4大類重點(diǎn)優(yōu)化線路自動(dòng)識(shí)別,與線路優(yōu)化策略關(guān)聯(lián)匹配,輔助生成公交線網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整方案,并對(duì)方案實(shí)施后優(yōu)化效果進(jìn)行評(píng)估。通過構(gòu)建“供需分析-動(dòng)態(tài)評(píng)估-線網(wǎng)調(diào)整-動(dòng)態(tài)校核”的動(dòng)態(tài)閉環(huán)的公交線網(wǎng)優(yōu)化新模式,實(shí)現(xiàn)公交線網(wǎng)優(yōu)化業(yè)務(wù)再造,促進(jìn)全市宏觀層面的公交資源優(yōu)化調(diào)配。
圖8 公交線網(wǎng)優(yōu)化思路
根據(jù)土地利用、職住、公交資源等數(shù)據(jù),依托交通模型,掌握公交線網(wǎng)總體情況,通過公交運(yùn)行分析、公交運(yùn)力供需分析、公交可達(dá)性分析,從滿載率、運(yùn)行速度、繞行、線路里程及重復(fù)率等方面重點(diǎn)識(shí)別競(jìng)爭(zhēng)較弱線路、設(shè)置問題線路、運(yùn)力失衡線路、接駁不便線路等四大類重點(diǎn)優(yōu)化線路,支撐后續(xù)線網(wǎng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化。
圖9 公交線網(wǎng)動(dòng)態(tài)評(píng)估與問題線路識(shí)別對(duì)應(yīng)關(guān)系
建立公交資源調(diào)配策略庫(kù),結(jié)合識(shí)別的問題線路特征指標(biāo),自動(dòng)匹配對(duì)應(yīng)的優(yōu)化策略,優(yōu)化傳統(tǒng)常規(guī)公交線路,重點(diǎn)補(bǔ)充區(qū)域的按需響應(yīng)線路,并評(píng)估優(yōu)化后的線網(wǎng)、線路的各項(xiàng)指標(biāo)合理性,支撐公交線網(wǎng)優(yōu)化決策。
3.1.2 公交按需響應(yīng)線路調(diào)度
結(jié)合公交站點(diǎn)實(shí)時(shí)客流量監(jiān)測(cè),針對(duì)固定站點(diǎn)公交線路,在高峰期實(shí)現(xiàn)全程車、區(qū)間車、大站快車的動(dòng)態(tài)匹配調(diào)度;針對(duì)動(dòng)態(tài)按需響應(yīng)線路,實(shí)現(xiàn)乘客出行時(shí)間與運(yùn)營(yíng)成本最優(yōu)的區(qū)域線路匹配調(diào)度,提升公眾公交出行效率。
圖10 公交按需響應(yīng)調(diào)度線路思路
固定線路動(dòng)態(tài)調(diào)度:對(duì)于固定站點(diǎn)公交線路,通過對(duì)公交線路沿線站點(diǎn)實(shí)時(shí)客流的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),結(jié)合線路歷史客流信息,依托固定線路公交調(diào)度模型,實(shí)現(xiàn)全程車、區(qū)間車、大站快車的動(dòng)態(tài)匹配調(diào)度。
動(dòng)態(tài)線路實(shí)時(shí)調(diào)度:通過乘客預(yù)約采集乘客出行起訖點(diǎn)信息,結(jié)合公交GPS定位數(shù)據(jù),通過乘客自定義線路條件約束,計(jì)算公交運(yùn)營(yíng)成本與乘客出行時(shí)間總成本,以總成本最優(yōu)為目標(biāo)進(jìn)行按需響應(yīng)線路動(dòng)態(tài)調(diào)度,實(shí)現(xiàn)公交運(yùn)營(yíng)效率與乘客出行效率提升。
3.2 常態(tài)運(yùn)行精準(zhǔn)管控
面向常態(tài)下公交運(yùn)行,主要包括公交場(chǎng)站線路發(fā)班與公交在途運(yùn)行兩個(gè)方面,通過公交發(fā)班頻次動(dòng)態(tài)優(yōu)化與公交在途通行精準(zhǔn)管控,實(shí)現(xiàn)公交常態(tài)化運(yùn)行全過程精準(zhǔn)管控。
3.2.1 公交發(fā)班頻次動(dòng)態(tài)優(yōu)化
通過對(duì)公交走廊線路客流、沿線站點(diǎn)客流的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),實(shí)時(shí)評(píng)估車輛滿載率,動(dòng)態(tài)優(yōu)化高峰及平峰時(shí)段公交發(fā)班頻次,主動(dòng)推送至公交集團(tuán)智能調(diào)度平臺(tái),提升運(yùn)輸效益,改善乘車體驗(yàn)。
圖11 公交發(fā)班頻次動(dòng)態(tài)優(yōu)化思路
基于深圳通、公交車載視頻等已有數(shù)據(jù)接入與智慧公交站亭視頻、WIFI探針客流采集,對(duì)公交走廊線路客流、沿線站點(diǎn)客流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),實(shí)時(shí)評(píng)估車輛滿載率,通過線路客流短時(shí)預(yù)測(cè)與客流運(yùn)力差額分析,動(dòng)態(tài)生成高峰及平峰公交發(fā)班頻次優(yōu)化方案,經(jīng)審核后將優(yōu)化方案推送至公交公司智能調(diào)度平臺(tái),支持公交公司線路發(fā)班動(dòng)態(tài)優(yōu)化。
3.2.2 公交在途通行精準(zhǔn)管控
面向公交車在途通行,結(jié)合公交線路沿途布設(shè)的車路協(xié)同設(shè)備,充分發(fā)揮云端優(yōu)勢(shì),與交警信號(hào)平臺(tái)、公交調(diào)度平臺(tái)、公交車輛實(shí)現(xiàn)低延遲信息交互,通過信號(hào)燈態(tài)信息推送、公交信號(hào)主動(dòng)優(yōu)先、自適應(yīng)綠波協(xié)調(diào)、公交車速自適應(yīng)引導(dǎo)等功能,引導(dǎo)公交走廊的公交車精準(zhǔn)快速通過路口,并降低路段通行延誤。
圖12 公交在途通行精準(zhǔn)管控思路
基于5G車路協(xié)同技術(shù),公交車輛通過車載OBU實(shí)時(shí)上傳公交車輛位置與速度。公交在途通行精準(zhǔn)管控系統(tǒng)根據(jù)公交車輛位置與速度,結(jié)合道路運(yùn)行狀態(tài)及路口燈控方案,為公交車下發(fā)信號(hào)燈態(tài)、車速引導(dǎo)、路況異常等信息,并將公交車輛位置速度信息推送至信號(hào)控制平臺(tái),支持信號(hào)控制平臺(tái)調(diào)整信號(hào)控制方案,實(shí)現(xiàn)公交信號(hào)主動(dòng)優(yōu)先與自適應(yīng)綠波協(xié)調(diào)控制;公交在途通行精準(zhǔn)管控系統(tǒng)將公交車輛位置與速度、道路運(yùn)行狀態(tài)及沿途站點(diǎn)客流信息,推送至公交智能調(diào)度系統(tǒng),支持其公交智能調(diào)度系統(tǒng)制定車輛運(yùn)行計(jì)劃、線路智能排班及線路時(shí)刻表調(diào)整。公交車輛接收路側(cè)RSU推送的云端車速引導(dǎo)及特殊事件信息,實(shí)現(xiàn)公交車速自適應(yīng)引導(dǎo)與特殊事件下的自動(dòng)控制。
3.3 公交信息精準(zhǔn)服務(wù)
面向公交候車信息不對(duì)稱問題,依托移動(dòng)端手機(jī)APP或微信小程序、智慧公交站臺(tái)等載體,結(jié)合精準(zhǔn)的公交調(diào)度、運(yùn)行抵離及車內(nèi)人數(shù)信息,精準(zhǔn)預(yù)估每輛公交到離站時(shí)間,進(jìn)行公交預(yù)計(jì)到站時(shí)間、公交車輛擁擠度等信息發(fā)布,便于旅客根據(jù)車輛精準(zhǔn)到站時(shí)間選擇出發(fā)時(shí)間、根據(jù)車輛擁擠度選擇公交班次,并減少站臺(tái)候車旅客候車焦慮感,顯著改善公眾候車體驗(yàn)。
圖13 公交信息精準(zhǔn)服務(wù)
圖14 公交到站時(shí)間預(yù)測(cè)流程
公交車發(fā)班后,通過車路協(xié)同技術(shù)或GPS定位數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上報(bào)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(yùn)行速度,預(yù)測(cè)公交路段運(yùn)行時(shí)間;面向路口,根據(jù)車輛位置與交叉口距離、交叉口當(dāng)前燈態(tài)、交叉口信號(hào)控制方案,交叉口進(jìn)口流量等數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)公交路口通行時(shí)間;面向間隔公交站點(diǎn),根據(jù)公交站點(diǎn)數(shù)量、公交站點(diǎn)客流量預(yù)測(cè)公交進(jìn)出站時(shí)間;通過公交路段運(yùn)行時(shí)間、公交車路口通行時(shí)間、公交進(jìn)出站時(shí)間求和預(yù)測(cè)公交到站時(shí)間。
3.4 應(yīng)急大客流協(xié)同調(diào)度
面向重大活動(dòng)、節(jié)假日景區(qū)等應(yīng)急大客流保障工作,提出融合多方式交通數(shù)據(jù),通過客流監(jiān)測(cè)、大客流事件分析、協(xié)同疏解、監(jiān)測(cè)評(píng)估,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急狀態(tài)下客流與運(yùn)力量化數(shù)據(jù)分析、多方式協(xié)同疏解建議、大客流疏解運(yùn)行監(jiān)管與效果評(píng)估,為大客流事件“監(jiān)測(cè)-預(yù)警-處置-評(píng)估”的全過程監(jiān)管處置提供輔助決策支撐,實(shí)現(xiàn)大客流快速高效疏散。
圖15 應(yīng)急大客流協(xié)同調(diào)度思路
融合應(yīng)急大客流保障區(qū)域手機(jī)信令、微信位置、票務(wù)預(yù)約、公共交通客流等數(shù)據(jù),監(jiān)測(cè)保障區(qū)域客流需求、出行方式與客流來源去向,結(jié)合保障區(qū)域周邊公共交通運(yùn)力監(jiān)測(cè)與運(yùn)力缺口分析,對(duì)疏散能力不足大客流事件進(jìn)行預(yù)警,并自動(dòng)生成出租、公交、地鐵等多方式協(xié)同疏解策略,推送至相應(yīng)管理單位及企業(yè)執(zhí)行,并對(duì)疏解過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)、對(duì)疏解效果進(jìn)行評(píng)估,為大客流疏散與行業(yè)監(jiān)管工作提供保障。
結(jié)語(yǔ)
面向公交供需時(shí)空不匹配、出行服務(wù)不可靠、候車信息不對(duì)稱、大客流疏解不協(xié)同等痛點(diǎn),本文依托深圳交通中心的深圳灣科技生態(tài)園MaaS試點(diǎn)應(yīng)用、鹽田鹽田港片區(qū)軌道接駁公交線路規(guī)劃、坪山區(qū)自動(dòng)駕駛巴士示范線路等項(xiàng)目實(shí)踐,圍繞“常態(tài)精準(zhǔn)調(diào)控、應(yīng)急協(xié)同管控”的主動(dòng)調(diào)控思路,提出常態(tài)公交線網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度、常態(tài)運(yùn)行精準(zhǔn)管控、公交信息精準(zhǔn)服務(wù)、應(yīng)急大客流協(xié)同調(diào)度四大優(yōu)化場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)公交線網(wǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)優(yōu)、公交運(yùn)行精準(zhǔn)可控、公交信息精準(zhǔn)服務(wù)、大客流疏解統(tǒng)籌調(diào)配,為公交精準(zhǔn)優(yōu)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(guān)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(yīng)萍