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公交智能管理监控与调度关键技术分析

发表时间：2021/3/16 来源：《中国科技信息》2021年1月作者：张大鹏

[导读] 随着城市交通的发展，车流量不断增加，道路的通行能力也在逐步下降，交通拥挤成为困扰人们生活与工作的重要问题。公交作为城市交通中，满足人们出行需要的重要交通工具，应进一步开发信息管理系统，完善公交智能管理监控与调度，构建完善的公交管理模式。本人对公交智能管理监控与调度关键技术进行分析，探究其总体设计以及关键功能与实现，构建公交智能管理调度系统、完善系统功能，为公交智能管理与调度提供参考。

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摘要：随着城市交通的发展，车流量不断增加，道路的通行能力也在逐步下降，交通拥挤成为困扰人们生活与工作的重要问题。公交作为城市交通中，满足人们出行需要的重要交通工具，应进一步开发信息管理系统，完善公交智能管理监控与调度，构建完善的公交管理模式。本人对公交智能管理监控与调度关键技术进行分析，探究其总体设计以及关键功能与实现，构建公交智能管理调度系统、完善系统功能，为公交智能管理与调度提供参考。
关键词：公交；智能管理；监控；调度
        一、公交智能管理监控与调度关键技术概述
        公交智能管理监控与调度关键技术，主要是利用GPS技术、GPRS技术、GIS技术、网络技术、传感技术、无线通讯技术、图像处理技术等，形成公交智能化调度管理系统。这一管理系统，及时对车辆动态信息进行采集、完成乘客流量统计，同时智能化分析路面状况信息，收集各类车辆行驶数据等，科学完成公交线路运力安排，以最佳的科学计划，分配公交车辆及运作时间，降低运营成本的同时，确保公交运营的安全与高效。公交智能管理监控与调度关键技术，有效的提高了公交车管理的智能水平，能够满足不同时段的乘客出行要求，实现实时监控、科学调度、自动报站、短信互联，改变公交系统的运营模式，实现高效、智能、安全的公交车辆管理。
        二、公交智能管理监控与调度总体设计
       （一）系统模型
        公交智能管理监控与调度关键技术，构建了一个完整的智能公交管理系统。这一系统包含控制中心、车载及站台系统、车场系统三个主要部分。控制中心是整个系统最为关键的模块，主要是对公交运行情况进行监控。同时，通过控制中心主机及数据库，能够完成公交车运行数据的存储与分析。车载及站台系统是通过GSM模块进行连接，通过无线网络将搜集到的各类数据发送至控制中心。站台主要是通过蓝牙技术，完成公交车实时连接与数据传输。车场的功能，主要在于对公交车进行派发、检修及调度。通过无线系统的更新，进一步对车载模块中存储的各类数据进行分析与整合，并调整数据中的差异数据，完善语音报站等内容。
        （二）软件模块设计
        软件模块设计，主要是针对控制中心系统模块以及车场系统模块进行设计，其中最为重要的设计内容是控制中心系统。
        控制中心系统包含5个基础模块。分别对公交车信息、进站信息、信息查询、账户信息、软件信息进行管理。管理公交车信息的模块为“公交车信息列表”，包含了公交车实时调出调入信息，同时涵盖车辆基础信息，包括号码、内部管理号码、线路、司机姓名、工号、车辆颜色以及出厂日期、检修周期等。进站信息管理模块为“公交车进站信息”。这一模块能够针对公交车进出站情况进行信息调出显示，包括公交车辆车次、车牌号码、司机姓名、工号、出站站台名称、进站站台名称，以及进站时间、刷卡人数、投币人数、上下车人数等。信息查询模块是“公交车信息查询”，主要包含车牌号码、内部管理号码、公交线路、车载蓝牙卡地址、司机姓名、工号、公交车颜色以及车辆出厂时间。“账户信息”是针对控制中心部分进行登入登出的软件管理功能模块，这一模块主要用于修改用户名、确定用户权限以及修改密码，提供用户自主更改功能。“软件相关信息”介绍软件模块设计中的附属功能，主要是针对软件版本、版权以及公司网址进行介绍。
        车场系统模块包含实时监控、自动排班、无线更新三个模块。其中，实时监控是公交智能管理监控与调度的重要内容，能够针对车辆进场信息进行分析，并向站台及控制中心反馈车辆实时信息、显示车辆当前位置。自动排班模块，主要是针对乘客流量差异，对车辆排班调度进行调整。这一模块能够调整公交车首末班时间、车辆情况、发车间隔，根据具体的信息分析设定自动排班，此外还可以查询历史班表，并对车辆运载情况进行统计检查。

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无线更新模块，主要是对车辆车载卡内信息进行无线更新，利用蓝牙与车辆间的无线传输功能，及时对车载卡内自动报站、语音信息等进行无线更新。
        三、公交智能管理监控与调度关键功能与实现
        （一）短信收发
        短信收发是公交智能管理监控与调度关键技术的基础。主要是利用多种收发模式，完成控制中心、车载以及车场站台之间的信息传送。较为常见的短信收发模式分为Text模式，PDU模式，block模式等。Text模式就是纯文本发送模式，这一模式是基于AT指令的信息传送。信息在计算机内部进行发送与接收时，数据是以ASCⅡ码的形式进行表示。这种形式下，接受的信息通过不同的字符集进行字母与数字的接收，最终形成纯文本进行显示。PDU模式是一个完整的数据包，将短信数据信息进行打包，最终构成一个数据单元，向目地址进行信息发送，数据单元中包含了源地址、目的地址、有效时间、数据格式、协议类型以及信息正文等。
        以Text的短信息收发AT指令为例，首先，通过设置短信息中心号码，完成AT命令AT+CSCA=号码。其次设置短信息发送格式，A T+CMGF=1(12TEXT；02PDU)。然后发送具体信息内容到目的地址A T+CMGS=“目的地址”。并设置新短信息的到达提示AT+CNMI=1,1,0,0,1()。短消息内容到达时，对信息内容进行读取，并完成返回信息。最后删除短消息，自动发送响应指令+CMTI:“SM”。
        短信收发的原理是利用了DELL串口通讯技术，这一技术能够利用控制中心主机与收发短信的GSM模块，形成串口数据相连，将车载模块与站台模块控制中心模块连接起来，然后将所有的接收信息，回传给控制中心进行信息处理。主程序中运行的串口控件，接收到汇总信息后，就会触发响应程序，编写各类程序代码执行短信内容功能，并将信息正文读取出来，最终存入到数据库中进行汇总。
        （二）实时监控
        实时监控作为公交智能管理监控与调度的重要功能模块，主要是利用DLL文件开发技术，对车辆行驶情况进行实时监控。DLL文件开发技术能够在监控公交车实时动态的同时，向站台及控制中心反馈车辆信息及位置，提供车次及站台名称，并将公交车图标在站台中显示出来，实现动态管理效果。
        （三）自动排班
        自动排班模块是强化公交车管理、完成公交车调度与检修安排的重要功能模块。这一模块结合实时监控模块，能够对公交车辆位置进行确定，确认正常工作的公交车辆以及加班车辆。在对车况及安全性进行考量的同时，合理调整车辆派发频率。针对高峰期增加车辆派发、针对低峰期降低派发频率。此外，自动排班模块还兼具查询功能，能够对待检车辆、已派发车辆、今日班表、历史班表进行查询及打印。自动排班模块，基于各时段派发公交车数量进行排班函数计算，并生成对应的程序自定义排班表。计算具体流程包括系统排班界面、排班日期选择、公交车次查询，公交状态分析、公交车次选择、首末班时间设置、高峰开始时间及结束时间、低峰发车间隔、高低峰所需公交车辆计算等。通过程序自设定设置，从待发车开始，即可显示当前公交车首末车时间与高低峰时段，科学完成信息处理，根据各个时段需求，设置车辆所需数量，并完成公交智能排班。
        结语：公共交通对于城市交通运输具有重要的意义。公共交通既能够满足运载量大、运输效率高的城市运载要求，同时具有能耗低、污染小、运输成本低等特点，能够符合城市经济环保发展的实际需要。智能化的城市公交管理监控与调度，能够进一步提升乘客乘车便捷性，同时能够合理完成公交车辆调度，改变传统调度模式，提升监控及调度有效性。利用公交智能管理监控与调度关键技术，能够科学分析车辆行驶速度、位置及乘客流量情况，利用GPS技术、无线通讯技术、网络技术、传感技术等，智能化、科学化的完成公交车辆管理与调度，推动城市交通智能化发展。
参考文献：
[1]王宏宇,田文英.智能公交调度管理系统功能及关键技术分析[J].石家庄职业技术学院学报,2008:17-19.
[2]杨军莉.公交智能管理监控与调度关键技术研究[J].微型电脑应用,2020:108-111.