公交运营信息化的要素与支撑

　　一、公交运营信息化前景

　　伴随着国民经济的飞速发展，城市人口日益膨胀，机动车辆急剧增加，城市交通运输的压力越来越大。无论是发达国家还是发展中国家，这一瓶颈都已经严重地影响了城市的综合发展。美日欧等发达国家很早便投巨资进行公交信息技术的研究与开发。我国政府对此也给予了高度重视，已将ITS（智能交通系统）建设列入国家国民经济和社会发展"十一五"计划纲要，并作为未来交通建设与发展的优先领域予以重点支持。这对实现由单一依赖基础设施扩张的粗放型交通增长向依靠科技进步，以提高效率和效益为核心的集约式交通发展的转变，实现对交通资源的充分利用和交通环境，特别是城市交通环境的不断改善，实施社会经济的可持续发展战略，保障交通运输的健康发展将起到巨大的促进作用。其中大力发展公共交通，可以吸引出行量，改变人们出行方式，减少路面的交通流量，消除混合交通，可以彻底改善我国交通拥挤的局面。

　　智能交通系统是我们国家乃至整个社会目前最热门的话题。智能交通系统的范围非常广泛，它主要指基于各种运输工具构成的巨大运输系统的智能化问题。城市公共交通工具包括汽车、电车、地铁、轻轨、轮渡、缆车。中国有很多地级城市，这些城市的公共交通工具全部是汽车和出租车。中国的城市中，汽车、电车占所有城市中交通工具的比重大约80％。所以研究城市公共汽车和电车的运营效率具有重要的现实意义。本文的城市智能公交系统是指城市公共汽车或电车，即公交车的智能化运营系统，即日常称呼的智能公交运营系统。

　　2009-2011年国家电子信息产业调整和振兴规划指出：加强信息技术融合应用。以研发设计、流程控制、企业管理、市场营销等关键环节为突破口，推进信息技术与传统工业结合，提高工业自动化、智能化和管理现代化水平。支持信息技术企业与传统工业企业开展多层次的合作，进一步促进信息化与工业化融合。结合国家改善民生相关工程的实施，加强信息技术在教育、医疗、社保、交通等领域应用。

　　城市公交总的发展方向是提高智能化水平、服务水平和车辆行驶的安全性，增强公交行业的管理效率和赢利能力。

　　中国移动总裁王建宙认为"物联网"就是依靠装置在各类物体上的电子标签(RF ID)，传感器、二维码等接入方式，通过接口与无线网络连接，从而给物体赋予智能，实现人与物体的沟通和对话，同时也可以实现物体与物体的沟通和对话，即俗称M2M。公交车载信息网关收集车内各种信息，并发送和接收信息到服务器群。公交车载信息网关与公交车载信息网关之间、公交车载信息网关与服务器群之间的信息交互，是典型的公交车物联网。

　　传统的城市公交企业是劳动密集型企业。运用全球定位技术、蜂窝移动通信技术、计算机应用技术、分布式大型数据库技术、嵌入式软件技术和应用软件技术于公交企业的流程控制和企业管理，实现信息技术与传统公交的全方位融合。

　　通过智能调度和信息管理，排除安全隐患，加强企业对车辆的调度控制，使得调度过程有据可依；大大降低司机的劳动强度，减轻劳动负担，节约劳动力；提高公交运行效率和服务水平。同时，乘客不仅是"走得了"，还可以"走得快、走得好"，使乘客享受更为丰富多样和准确的信息服务。据美国工业与制造学会统计，完善的信息化可为企业降低12%的成本、减少10%的管理人员、提高10%～15%生产能力、增加4%～20%的利润。而公交企业内部的数据处理和信息处理占整个企业决策的70%，通过计算机技术集中处理，可使管理人员从面向数据和报表转向面向实物和市场。实践证明，将这些理念在多条线路进行实践，不仅可以大大提高公交的服务水平，而且明显降低企业的营运成本，改善企业的效益，如可减少站务人员50%以上，减少司机12％-15%，减少运行里程10%-12%左右，大大降低营运变动（或磨耗）成本。

　　公交运营信息化的另一个重要作用是业务智能（BI：Business Intelligent）的应用，BI是企业决策支持的核心组成部分。业务智能就是要将企业生产经营中产生的海量数据进行深度挖掘，帮助管理者理解生产经营的推动力量和认识环境发展的趋势，发现资源利用的薄弱环节，使企业的生产经营能持续改进。公共交通智能化调度管理系统是公交信息化系统的重要组成部分，是提高公共交通服务水平、吸引出行量的必要手段，体现了一个城市的现代化交通管理水平，是中国解决交通问题的重要措施之一。

　　企业信息化的根本是人的信息化。企业信息化不同于一般建设项目，绝对不是简单的技术应用，而是以信息技术为核心的管理创新工程。公交企业属于资源型劳动密集型行业，在计划经济的惯性中长期习惯于粗放经营，因此，信息化首先要"化"人，特别是中层管理队伍思想的信息化（相反，员工学习掌握信息化的知识并不是一件最困难的事），要使企业核心的管理队伍习惯于用信息化的思维方式进行日常工作、决策。我们认为，信息化的思维方式的主要特征就是决策数字化和生产协作化，以科学的数据靠团队协作进行生产组织和决策，彻底抛弃几千年中国农耕文化传承的模糊思维方式和个人劳动的习惯。正如科学管理的鼻祖弗列德里克.W.泰罗1912年在国会作证时所强调指出的：科学管理不是任何一种效率性措施（包括并不是人们所熟知的动作研究、时间研究、薪酬制度等），科学管理的实质是在一切企业或机构中的员工们一次完全的思想革命。同样，企业信息化和智能化绝不是开发与应用任何一种先进（无论有多先进）的软硬件系统，而是一次思想革命，任何先进的信息软（硬）件都只不过提供了一种工具而已。

　　二、运营信息化的要素

　　公交运营信息化包括智能调度和信息管理系统。智能调度是公交生产经营的核心阶段。信息管理是公交运营的结果体现，它不同于一般意义上的企业ERP系统，而是具有ERP灵魂的公交专业信息管理系统。公交企业需要海量数据的收集、存储、实时分析和科学决策。简单照抄、照搬通用ERP系统只能使得电子化公交的运行手续更加繁复、效率更加低下。

　　为满足公交行车计划、配车排班、现场调度等日常业务需求,智能调度系统按照自动报站、实时监控、安全管理、服务质量而设计，实现公交业务统计决策，支持精细化管理。

　　智能调度系统应具备的主要功能是：

　　●公交线网规划、运营调度计划优化决策分析

　　●公交线网布局、线路和站点信息的管理

　　●线路运营计划管理

　　●车辆与司机排班计划管理

　　●多数据源无线3G/LTE（长期演进）实时数据传输

　　●智能调度与人工指挥支持系统

　　●调度信息发布和语音通话管理

　　●广告发布、服务信息发布

　　●图形化GIS（地理信息系统）现场调度工作平台

　　●超速、下线、非准点等多种非正常运行报警

　　●综合统计分析：如车辆运营车次、运营准点率、运营里程、非运营里程、燃料消耗、事故次数等

　　●车辆实时跟踪与监控

　　●车辆运行轨迹记录与回放

　　公交运营管理信息系统采用计算机、网络、数据库和IC卡等先进技术，为公交企业提供一套对公交相关运营数据和运营指标进行收集、统计、分析、存储的信息管理系统，使得公交企业领导和各部门可及时得到所有的企业运营数据。主要包括：1、线路基础信息2、车辆基础信息 3、员工基础信息 4、分公司、停车场管理5、运营计划 6、智能调度7、安全运营8、运营车次与里程9、燃料10、车辆维修保养11、物资仓库12、运营收入与运量13、员工业绩工资计算 14、公交IC卡 15、客流统计分析16、综合数据指标统计分析。

　　运营计划管理

　　运营计划体现了公交公司相对长期、整体的运营所要达到的效益和完成的目标，一般由实施具体运营活动单位的上级给出，是公交公司实施运营活动的指南。行车计划需提前制定，它以基础数据中的线路和站点信息作为制定的基础。在系统中，行车计划部分分为参数配置和计划编制两部分，行车计划制定的步骤为：数据准备、参数配置、计划编制；

　　配车排班管理

　　配车排班是根据公司已经制定的行车计划和当前资源情况合理有效的调控资源的短期计划，制作配车排班时须以基本数据和行车计划为基础。

　　自动车辆调度

　　依托智能调度的平台，实时、智能地调度车辆。

　　生产人员考勤管理

　　通过刷卡或输入工号实现驾驶员、乘务员的电子考勤管理。

　　票款数据实时传输与管理

　　票款收入记账、票款台账查询等。

　　燃油料、维修、常用备附件管理

　　燃油料消耗记账、燃油料消耗台账查询；维修费用记账、维修费用台账查询；轮胎领用记账、轮胎领用台账查询；电瓶、后门监控显示器、信息终端、车上喇叭、车上收音机、麦克风、IC卡刷卡器、投币箱（机）、监控摄像头、录像存储设备、移动电视、视频播放器、电子广告牌、线路电子头牌、线路电子尾牌、线路电子腰牌等。

　　安全管理

　　车辆违规稽查、事故登记、事故登记表查询等。

　　广告发布管理

　　结合移动电视和视频播放技术，建立广告发布平台，处理广告接收、广告发布、广告中止和广告效果调查工作，将汽车广告与站台广告有机结合在一起。

　　统计分析

　　该模块主要实现营运/非营运、行车安全、车辆维修、生产日报/月报等数据统计，以及对这些数据多维综合分析。提供数据查询、报表生成、报表打印、数据导出、报表缩放显示、分页等功能。

　　三、信息化的技术支撑

　　设计功能强大的数据采集、数据收发的车载网关。

　　车载网关具有多传感器接口，能够实现模拟数据和数字数据的输入。

　　车载网关应使用多种先进的定位技术，包括全球定位、陀螺定向、蜂窝基站、移动通信室内分布技术、路旁短距离无线技术，具有高精度移动定位能力。

　　每车配备一张SIM卡，保证移动通信链路的认证通过。

　　使用3G、LTE、4G蜂窝技术，建立稳定可靠高效移动数据无线传输链路，高速移动环境下，承载100 Mbps高速数据流业务。

　　传输数据离开移动通信网络后，应选择简单高效的计算机网络传输链路，继续下一阶段的传输。

　　建立高效的服务器群拓扑结构及进行快速数据存储和索引。

　　系统应具备的特点：

　　●高度的先进性、实用性、精确性、可扩展性和可维护性

　　●运营计划、排班与智能调度原理算法的高度科学性

　　●基于GIS的多级综合智能调度平台

　　●位置信息完整性技术

　　●位置信息精确的拐点补偿技术

　　●信息网关高度稳定性

　　●多数据标准通用接口，保证客流统计仪、IC卡车载机、视频监控设备等任何车载设备的方便扩展连接

　　●无线传输能升级成GPRS、CDMA 1X、3G、LTE的通信能力

　　四、结束语

　　通过使用公交运营信息化系统，可以使公交企业各项运营数据和管理流程形成全面的闭环系统，从而达到堵塞管理漏洞、降低费用开支、增加企业效益、实现科学决策的目的。通过对运营收入和费用支出的统计和分析，系统可以自动给出车辆、线路、路队、分公司、总公司的运营收入和费用支出的相应经营指标结果。通过公交运营信息化系统的运行，极大地方便公交领导进行总公司、分公司、线路、车辆的盈亏情况分析，提高公交企业运营过程中发现问题、解决问题的速度，提高公交企业工作效率和管理水平，为提高企业决策的科学性、及时性提供保证，真正地实现管理出效益。

　　作者简介：

　　田锦 周卫华 陈照光 刘国梁

　　中国普天信息产业股份有限公司

　　南京普天通信科技有限公司

　　{tj.tech,zhouweihua,chenzg,liuguoliang}@postel.com.cn

　　田锦，移动通信博士，高级通信工程师，科技公司总经理，计算机信息系统集成项目经理；

　　周卫华，双学士，高级工程师，科技公司副总经理，计算机信息系统集成项目经理；

　　陈照光，硕士，高级工程师，科技公司主任工程师，计算机信息系统集成项目经理;

　　刘国梁，中北集团中北巴士公司原分管运营的副总经理，南京公交总公司计划调度科原科长，25年公交生涯。