段光中

摘 要：隨著城市容量的擴(kuò)大及交通擁擠情形的加劇，人們花費(fèi)在公共交通出行方面的等待時(shí)間日益增多，極大地降低了交通出行的效率。運(yùn)用智能交通技術(shù)，實(shí)現(xiàn)公交車運(yùn)行軌跡及到站時(shí)間預(yù)測(cè)，可以極大方便乘客合理安排出行計(jì)劃，并節(jié)約社會(huì)出行總時(shí)間。

關(guān)鍵詞：公共交通 智能交通技術(shù) 出行時(shí)間

中圖分類號(hào)：U491 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）03（c）-0023-02

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及城市聚集效應(yīng)的顯現(xiàn)，人們對(duì)交通出行的需求越來越多，基于環(huán)保及能源節(jié)約的理念，大力發(fā)展公共交通系統(tǒng)，是未來解決人們交通出行的首要選擇。然而在實(shí)際交通生活過程中，人們對(duì)交通出行的需求與公共交通資源承載能力之間的矛盾日益凸顯，導(dǎo)致人們?cè)诔俗步煌ㄒ詽M足出行要求時(shí)需要花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行等待，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，平均每次等待公交車的時(shí)間大于20 min，平均每次等待地鐵等軌道交通的時(shí)間也有10～15 min，其它長(zhǎng)途公共交通出行等待的時(shí)間更是以小時(shí)計(jì)算，這樣導(dǎo)致的社會(huì)總等待時(shí)間更是一個(gè)天文數(shù)字，形成了極大的社會(huì)資源浪費(fèi)。

要解決該問題，基本上存在兩種思路：一是大幅提高交通車輛頻次，而這將牽扯到更大資源的投入及整個(gè)交通系統(tǒng)的優(yōu)化升級(jí)，在短時(shí)期內(nèi)將是無法解決的；另一種思路是利用智能交通技術(shù)，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)公共交通到站時(shí)間，以方便人們合理安排出行計(jì)劃，以盡可能減少等待時(shí)間，該思路無論在技術(shù)實(shí)現(xiàn)及資源需求方面均是當(dāng)前較理想的方案。

該文基于BDS/GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，利用移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)及智能學(xué)習(xí)技術(shù)，通過對(duì)公共交通運(yùn)行軌跡的相對(duì)固定，充分考慮交通擁堵、交叉路口紅綠燈放行等待時(shí)間以及司機(jī)駕駛習(xí)慣和風(fēng)格等因素，運(yùn)用后臺(tái)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)挖掘及數(shù)據(jù)整理等功能，不斷歸因每次公交車到達(dá)每個(gè)站點(diǎn)的時(shí)間，通過智能學(xué)習(xí)技術(shù)，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)公交車靠站時(shí)間，并通過移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)，將公交車的運(yùn)行軌跡及到站時(shí)間預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)布到手機(jī)等移動(dòng)終端，從而讓乘客能合理安排行程計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)減少出行等待時(shí)間的目的。

1 系統(tǒng)分析

BDS北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)是我國(guó)自主開發(fā)、獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)（GPS則是美國(guó)提供的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)），具有定位、通信、授時(shí)三大主體功能，目前業(yè)務(wù)已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用階段，一般定位精度為5 m。由于公共交通線路及停靠站點(diǎn)相對(duì)固定，通過BDS/GPS終端可以較為精確地實(shí)時(shí)描述公交車的運(yùn)行軌跡，進(jìn)一步可得到公交車的運(yùn)行方向、進(jìn)站時(shí)間、出站時(shí)間、中途運(yùn)行時(shí)間、區(qū)間平均運(yùn)行速度等參數(shù)，可以較輕松地估算出公交車到達(dá)乘客所指定?？空军c(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)公交出行時(shí)間預(yù)測(cè)功能。

比如，某公交線路有A/B/C/D/E/F六個(gè)站點(diǎn)，公交車運(yùn)行軌跡及停靠站點(diǎn)的固定，站與站之間的距離也是相對(duì)固定的恒值，假若公交車當(dāng)前位置處于站D和站C之間的某個(gè)點(diǎn)，我們需要計(jì)算其到達(dá)C站大約需要多長(zhǎng)時(shí)間。如圖1所示。

我們可以在后臺(tái)定位導(dǎo)航軌跡地圖上設(shè)立站前10 m和站后10 m兩個(gè)觸發(fā)點(diǎn)，當(dāng)觸發(fā)站前觸發(fā)點(diǎn)時(shí)即為進(jìn)站時(shí)刻，觸發(fā)站后觸發(fā)點(diǎn)時(shí)即為出站時(shí)刻，這樣當(dāng)公交車每運(yùn)行一次，我們即可知道其從E站到D站需要多長(zhǎng)時(shí)間、在D站停留多長(zhǎng)時(shí)間、從D站到C站需要多長(zhǎng)時(shí)間、在C站停留多長(zhǎng)時(shí)間等等，現(xiàn)在公交車處于如圖D站和C站之間的某個(gè)點(diǎn)，要預(yù)測(cè)其到達(dá)C站尚需多長(zhǎng)時(shí)間，則只要將從D站到C站共需運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間減去從D站出發(fā)已經(jīng)運(yùn)行了的時(shí)間t2即可。從D站到C站共需運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間（假設(shè)為t）則可采用智能學(xué)習(xí)技術(shù)，即公交車運(yùn)行一次之后，上次運(yùn)行的時(shí)間即為時(shí)間t；當(dāng)公交車運(yùn)行兩次之后，則上兩次運(yùn)行時(shí)間的加權(quán)平均期即為時(shí)間t；以此類推，即該次公交車從D站到C站的運(yùn)行時(shí)間t即為以前所有歷史運(yùn)行時(shí)間的加權(quán)平均值，這樣隨著運(yùn)行次數(shù)的增加，則從D站到C站的運(yùn)行時(shí)間t也就會(huì)越準(zhǔn)確。同理，我們可以知道公交車在每個(gè)站點(diǎn)的停留時(shí)間。同時(shí)考慮不同時(shí)段交通的不同特性，我們?cè)谶M(jìn)行加權(quán)平均時(shí)分不同時(shí)段予以分別計(jì)算，則預(yù)測(cè)的精度將得到進(jìn)一步的提升。采用該方式同樣可以預(yù)測(cè)公交車到達(dá)B站、A站所需的時(shí)間。

信息提供與發(fā)布模塊相對(duì)簡(jiǎn)單，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，可以利用手機(jī)App或直接通過網(wǎng)頁(yè)的形式，將公交車的實(shí)時(shí)運(yùn)行軌跡及乘客關(guān)心的到站預(yù)測(cè)時(shí)間推送給乘客，供乘客安排自己的出行時(shí)間計(jì)劃作參考。

2 結(jié)語

利用BDS/GPS衛(wèi)星定位導(dǎo)航技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)和智能學(xué)習(xí)技術(shù)等智能交通技術(shù)，可以較好地實(shí)現(xiàn)公共交通在線實(shí)時(shí)運(yùn)行軌跡及到站時(shí)間預(yù)測(cè)及信息發(fā)布，能極大地解決人們搭乘公共交通出行的等待時(shí)間。同時(shí)，公交公司也可利用該系統(tǒng)精準(zhǔn)安排公交車輛調(diào)度，防止車輛扎堆到站現(xiàn)象，降低公交車輛的數(shù)量。

參考文獻(xiàn)

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