上海公交信息化總體方案研究 【摘要】本文全面分析了上海公交信息化方面存在的問題，進行了公交信息化的系統框架設 計，提出了分步實施的計劃，提出加快車載信息系統一體化、運營調度智能化、行業監管精 細化、信息服務人性化、系統建設標準化等建議。 【關鍵詞】系統框架；車載信息系統一體化；智能集群調度；行業監管 1 引言 2012年12月29日，國務院發布了《國務院關于城市優先發展公共交通的指導意見》， 對城市公共交通的發展做出重要指示。要實現指導意見中要求的“大城市公共交通占機動化 出行比例達到60%左右”的目標，上海的任務十分艱巨。地面公交作為城市公共交通的重要 組成部分，其發展水平的高低和吸引力的強弱，直接關系到上海城市公交優先發展目標是否 能夠實現的重大問題。以信息化帶動地面公交行業的健康發展，是未來支撐地面公交優先發 展的重要手段。 2 現狀和問題 地面公交信息化涉及到車載信息系統、運營調度、行業管理、信息服務、標準化等多個 方面。至2012年年底，上海地面公交信息化還存在下列問題[1]： 2.1車載信息系統 車載信息系統指的是包括公交車載調度終端、交通卡POS機、報站器、車內走字屏、車 輛CAN總線、頭牌／尾牌／腰牌等在內的所有電子設備的總稱，其中車載調度終端是核心設 備，是公交企業調度中心對車輛進行實時調度管理的關鍵。目前上海市公交車輛車載調度、 車載視頻監控、交通卡POS機安裝比例很高，基本已經達到了全覆蓋。但是車載信息系統在 使用過程中出現了一些問題，主要表現為： （1）車載信息系統集成度不夠。語音報站器、視頻監控相對獨立，功能整合不夠。調 度的靈活性、維護的及時性都受到影響，公交企業無法快速方便地使用視頻資源。交通卡客 流數據、CAN總線數據利用不夠。無法為線網優化、計劃編制提供客流信息，無法為公交精 細化監管提供里程、油耗等信息。 （2）支撐調度功能不完善。調度終端不支持線路信息的遠程下發，當車輛臨時跨線運 行或者調配到其他線路后，車載終端內線路信息仍然保持原來線路，導致信息系統對車輛的 誤判。調度終端普遍都不具備語音通話功能，緊急情況下也無法實時上報情況。調度終端上 還缺少車輛發車確認、工作量確認等操作的支撐，導致整個調度流程關鍵節點信息無法保障。 （3）設備標準化程度低。車載調度終端只能和供貨商自己的調度系統兼容，導致供貨 商往往在某一家營運公司處于壟斷地位，這不利于車載設備的價格競爭和功能優選。 1 （4）車輛定位信息不準確。GPS精度不高，信號不穩定，加上GPRS存在傳輸延誤和信 號盲/忙區導致車輛定位信息不能及時準確獲取。公交首末站，車輛啟動時搜星時間過長， 導致定位信息不準確。 （5）系統維護不及時、維護成本高。多系統并存，且調度對車載系統依賴性不強，導 致車載信息系統無法得到及時的維護。 2.2企業運營調度 公交企業運營調度包括計劃調度和實時調度兩大方面。 目前上海的公交企業的計劃調度通常設置在分公司層面，分為行車計劃和人員排班兩項 工作。行車計劃編制人員要定期對公交線路進行駐站觀測，了解公交客流特征。參考此數據， 依據個人經驗，行車計劃編制人員負責制定分季節、分工作日／休息日的、不同天氣的行車 計劃。行車計劃通常以人工方式編制，形成的電子表格上傳至營運公司進行審核。負責人員 排班的責任人，通過和駕駛員進行緊密溝通，按照國家規定的工時以及各個駕駛員的具體需 求和實際情況，合理安排駕駛員的工作。 在實時調度階段，上海實施的多是一線一調的現場調度。現場調度員優先按照計劃時刻 表進行發車。通過實時監視車輛位置，可以獲知車輛運行動態，并根據實際情況采取適當的 調度措施。例如路堵導致車輛無法及時回程時，通過拉大發車間隔的方法，避免首末站發車 點出現大間隔。當大量客流滯站時，調空車進行客流疏散。目前一線一調的調度模式存在許 多缺點，不能適應公交未來發展的需求，具體表現在： （1）公交資源缺乏統一優化，運行效率有待提高。公交計劃編制在分公司層面，只能 對分公司范圍內的幾條線路進行安排，主要是發車間隔的計劃。對于線路走向的優化，線路 配車的優化都無法在分公司層面進行。而目前純手工的計劃時刻表編制方法，效率較低，不 支持公交資源的大范圍全局優化。一線一調的調度模式的弊端，加上調度軟件系統功能欠缺， 導致公交調度人員只能局限于本線路的車輛的調度管理，線路之間缺乏統一協調，運行效率 有待提高。 （2）對公交行業監管和信息服務的支撐不夠。公交行業精細化監管不僅僅需要穩定可 靠的公交車輛位置信息的支撐，也需要公交調度指令信息的支撐。對于公交動態信息服務， 也是如此。目前的公交調度的數字化程度不夠，調度指令沒有規范化描述標準，對行業監管 和信息服務的支撐不夠。 2.3行業監管 對公交企業運營成本、營收、服務的動態監管，是保證公交服務質量和促進行業健康發 展的基礎。在以往的行業管理中，行業通過出臺相關規章、規定、標準，對公交企業的運營 進行規范，起到了一定的積極作用。例如對線路經營權的考核管理，對公交企業的運營是一 種激勵。對線路配車的審核、行車計劃的審核和監管，保證企業完成運輸任務。但是由于監 管數據還不夠精細，導致很多業務還無法開展： （1）公交企業和行業沒有一致的基礎數據支撐，企業間信息交換、公交信息服務等業 2 務無法順利開展。 （2）公交線網優化缺乏客流數據支撐。 （3）公交車輛位置信息數據質量欠缺，沒有標準格式的行車計劃、執行情況和調度信 息，導致無法進行嚴格的營運考核，公交成本規制和財政補貼無法和監管數據掛鉤。 （4）從業人員和車輛的管理沒有精確到單人、單車，只有證照發放和審核環節，沒有 實現過程管理。 2.4公交信息服務 上海在公交信息服務方面開展了大量的局部試點，在統一化、調度支撐、長效建設維護 機制等方面存在不足： （1）發布形式多樣，缺乏統一的規范指導。目前各個試點單位進行的公交信息發布， 都是根據項目中客戶的要求進行的。存在發布形式不統一，發布內容理解不一致的問題。一 個城市存在多種不同的發布形式，不便于市民的使用，容易造成識別的困難和理解的偏差。 （2）調度信息支撐不夠。目前上海所做的公交信息發布，普遍缺少調度信息的支撐。 當車輛實施特殊調度時（例如大站車、中途退出等），就會出現發布信息的錯誤，容易引起 市民投訴。 （3）項目可持續能力差。目前信息服務的試點，從資金渠道和責任主體方面看，都是 不可持續的。要在全市大范圍為公眾提供公交信息服務，還需要在責任主體和資金渠道上進 行落實。 （4）各地圖提供商自行采集公交信息，增加社會成本。目前上海市缺少統一的公交線 路、站點信息庫，各地圖提供商為各網站提供的公交信息多是執行采集更新，增加了社會成 本。而且這樣做也不能保證公交線路變更后的及時更新。 3 公交信息化的系統框架設計 3.1設計原則 （1）信息資源整合和共享。從信息服務角度，作為一個地面公交的乘客，他所需要公 交信息不僅僅是局限于地面公交的單一信息，還需要道路交通狀況、軌道限流、緊急交通事 件等信息。上海地面公交由多家企業運營，但對乘客來講，在獲取信息服務的時候，不應該 感覺到企業和區域的界限。從企業管理角度，要做到優化調度，就不再是以往的車輛位置監 視，還需要基于道路交通狀況、公交客流需求特征的發車計劃優化編制和公交實時調度優化， 因此也需要綜合信息的支撐。從行業管理角度，行業監管精細化不僅要獲取車輛位置信息， 還需要對車輛運行過程和駕駛員駕駛行為的監管，需要掌握客流動態信息，以支撐公交線網 優化和公交規劃。 （2）標準化引領信息化。不論對于企業還是行業，要保證監管和運營的協調，前提是 保證基礎數據的統一。公交信息系統設計時應重視公交基礎信息的實時統一，支持公交基礎 信息動態實時更新。從企業運營調度上看，通過對車載信息系統統一要求，可避免多家供貨 3[4][4] 商設備不兼容的問題，有利于產品的多家供應和集中采購，也有利于系統功能的整體性。從 信息服務的角度看，由于數據處理方法的不同，得到的公交發布信息內容也會有差異。為了 避免不同發布渠道信息矛盾的情況，公交實時信息應該采取統一處理的方法，生成標準化的、 權威的發布信息之后，再提供給實時信息發布的主體。 （3）充分利用社會資源。從行業監管的角度，從公交運營調度的角度，目前都已經有 了相當的基礎。公交信息系統設計時要對原有基礎進行充分利用，保證原有資產效益的最大 化發揮。從拓展公交信息服務新業務的角度看，目前許多信息服務提供商已經做到了靜態的 交通信息服務。要充分利用這些市場上已經有的資源，用最少的投入來實現需要的功能。 3.2公交信息化系統框架 公交信息化系統框架的設計，應保持和交通港航信息化總體架構的協調一致。以交通港 航行業核心數據庫為支撐，實現外部信息接入、精細化監管功能開發以及信息服務信息的生 成。系統框架由行業核心數據庫、企業運營管理系統、行業監管和輔助決策系統、公共交通 信息平臺和公交出行信息服務系統等組成 。 圖1 上海公交信息化系統框架 4[3]。[3]。 （1）行業核心數據庫。交通港航信息化頂層設計中包含一個行業數據中心的建設。行 業數據中心位于總體框架中的信息資源層，是在現有的綜合數據庫基礎上構建的一個覆蓋全 交通港航行業管理對象的數據中心。數據中心的行業核心數據庫包括了公交相關人、車、站、 線等基礎數據，通過與行業監管與輔助決策系統的連接實現數據的實時更新。行業核心數據 庫作為行業對外信息的接口，公交企業信息、軌道、道路等信息在此匯聚。 （2）企業營運管理系統。企業營運管理系統包括運營調度、人事、機務、財務等信息。 它為行業的精細化監管和公交信息服務的實現提供數據支撐。同時公交企業還承擔公交候車 亭、公交車內的公交信息發布的職責。 （3）行業監管和輔助決策系統。行業的精細化管理，例如服務水平監管、客流特征分 析、線網優化、節能減排分析等功能由該系統實現。通過和行業核心數據庫、公交企業營運 管理系統緊密地數據共享交換，來支撐這些業務的開展。為了彌補目前公交監管數據不準確 的缺陷，行業管理部門還單獨建設基于RFID的公交進出首末站監管，做到營運班次、里程 的準確采集。 （4）公共交通信息平臺（交換與服務）?；谛袠I數據中心，上海市交通港航系統信息 化頂層設計規劃了針對全交通港航行業的數據交換共享和數據綜合服務兩個平臺，滿足行業 內外數據交換與業務協同需求，實現行業數據的科學利用和權威發布，成為交通港航系統的 數據門戶。地面公交信息化的信息交換和服務功能，屬于這兩個平臺的一部分。依托于交通 港航行業的數據綜合服務平臺和數據交換共享兩個平臺，構建公共交通信息平臺（交換與服 務），實現動態的數據接收、處理、交換，主要是支撐公交數據共享、信息服務功能的實現。 （5）公交出行信息服務。在發布信息的標準化基礎之上，公交信息發布采取多渠道、 多樣化的發布，盡量擴大信息的受眾的規模，使得公交信息被更多的用戶獲得。目前智能手 機的普及程度越來越高，使用智能手機獲得各種服務逐漸成為人的一種習慣，為基于智能手 機的公交信息服務提供了一條方便的渠道。目前多個大型網站已經提供了基于桌面網站和智 能手機客戶端的城市地圖服務，在靜態信息服務方面已經十分成熟。未來公交動態信息提供 之后，這些網站能夠迅速的實現動態信息的基于桌面網站和智能手機的發布服務。因此應該 充分利用社會資源，以最小的投入來實現公交信息服務功能 4 公交信息化的推進計劃 目前上海公交信息化的建設存在著一些瓶頸，和國內其他城市相比在某些方面已經落 后。通過對信息化建設的推動，未來實現在信息化建設方面政府補貼和企業發展的良性互動 分工互補，在公交運行方面實現行業精細化監管和企業服務持續改進的協同發展，公交資源 得到最合理的配置、公交運行效率得到最大的提高、公交乘客得到高品質的服務、公交對居 民出行產生較大的吸引力。 在公交信息化的建設維護機制沒有理順和建立起來之前，政府行業管理部門要發揮推進 引導和示范拉動作用，開展示范工程建設，發揮以點帶面的示范作用。政府開展先導性示范 工程建設，通過示范工程方式，驗證一體化車載信息系統功能、性能，以及客流和CAN總線 5 數據采集、公交企業集群調度，公交信息預報發布服務等方面示范效果和試點效應。在示范 工程基礎上，政府和企業協同推進，借助社會資源，全面實現公交信息化智能化，進而實現 公交信息服務的目標。 分階段實施計劃如下： （1）2013-2015年，首先要對已有信息化資源進行整合和提升，進行示范系統建設和 示范應用。配合智慧城市建設計劃，開展一體化車載信息系統、公共交通信息平臺、公交集 群調度、行業監管和輔助決策、公交信息服務示范工程的建設。在示范工程基礎上，總結經 驗和編制標準規范，由政府部門發布標準規范和管理規定，進行推廣應用。一體化車載信息 系統、公交企業集群調度系統、基于公交候車亭電子站牌的信息發布由公交企業作為責任單 位和實施主體，企業負責在示范工程基礎上按照政府部門的管理規定和實施意見推廣應用。 在企業智能調度基礎上，行業監管信息系統升級改造基本完成，實現全市公交基礎信息的規 范一致，關鍵運營數據全面準確獲得，全面支撐公交行業安全、服務和供應監管。中心城區 實現電子站牌、智能手機、網站等多種形式的實時公交信息服務。 （2）2016-2020年，車載一體化設備和公交客流采集技術全面支撐公交運行計劃的編 制和智能集群調度，基于CAN總線數據分析的駕駛行為考核逐步推廣應用。公交企業以推進 時刻表化運行為重點，逐步形成基于時刻表的計劃編制、運行考核和信息發布運行模式。上 海公共交通信息平臺由政府繼續擴展和維護，公共交通信息平臺性能、功能進一步拓展，全 面支撐公交行業成本規制和財政補貼的決策分析。在公交信息服務方面，站點發車時刻表和 實時到站信息服務相結合，多方式換乘信息和出行全過程的旅行時間服務得到普及。 5 對策和建議 5.1加快推進車載信息系統建設，提升公交信息化裝備水平 按照統一的規范標準采購車載信息系統，形成車載信息系統政府采購目錄，在車輛購車 環節實現車載信息系統的前裝。增強車載信息系統的功能集成，實現基于交通卡POS機的實 時客流采集、基于CAN總線的里程、油耗和安全運營數據的采集；實現車輛自動報站器的功 能集成；采用車載調度終端和DVR互聯或者車載調度終端兼有DVR功能的方式，實現車載視 頻的集成應用。 5.2著力轉變企業營運調度管理模式，推進傳統調度向智能化集群調度轉變 改變單一的一線一調的調度模式，探索靈活配置的集中和分散有機結合的集群調度模 式。完善企業內部管理制度，加強新的調度管理模式下的培訓和宣傳工作。調度模式轉變后 牽涉人員崗位調整的，應落實好人員的培訓上崗工作。完善企業調度系統，實現調度信息的 數字化和標準化，支撐調度信息的共享交換。通過試點、示范和推廣，穩步推進營運公司集 中調度、分公司集中調度、樞紐站區域集中調度等多種形式的相對集中調度模式，實現一人 多線調度、跨線運營調度等靈活多樣的實時調度功能， 5.3加強過程化、精細化監管，提升行業監管水平 6 研究公交行業成本規制，健全城市公共交通發展績效評價制度，對公共交通企業服務質 量和運營效率進行定期評價，讓公交企業運營績效、企業成本和政府補貼掛鉤。加強人員、 車輛、線路的精細化管理水平，由原來的定時審批、審核轉變為過程化管理。增強行業優化 配置車輛、優化公交線網布設的能力，提高整個公交行業的公交資源優化配置能力。 5.4配合行業數據中心和公共交通信息平臺的建設，促進行業信息資源整合 加快地面公交基礎信息庫的建設，為行業數據中心建設建立基礎。完善公交監管平臺， 做好公交企業和行業監管平臺的數據對接，提高行業監管數據質量，支撐行業應用。加強企