公交客流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

摘 要 文章介紹了的公交客流系統(tǒng)的軟硬件組成、系統(tǒng)特點(diǎn)，公交客流系統(tǒng)采用模式分析技術(shù)進(jìn)行客流量的統(tǒng)計(jì)和分析，系統(tǒng)具有等高魯棒性、高穩(wěn)定性等特點(diǎn)，介紹了硬件外觀(guān)和指標(biāo)，介紹了客流系統(tǒng)的一些統(tǒng)計(jì)方式和應(yīng)用模式。公交客流系統(tǒng)的應(yīng)用，使得公交調(diào)度系統(tǒng)能夠根據(jù)客流分布的特征進(jìn)行路線(xiàn)設(shè)置、時(shí)間間隔設(shè)置、人員和車(chē)輛調(diào)度等等。

【關(guān)鍵詞】公交客流統(tǒng)計(jì) 客流統(tǒng)計(jì)分析儀 公交客流分析 運(yùn)力協(xié)同

1 背景

通過(guò)對(duì)不同線(xiàn)路、不同公交車(chē)在不同時(shí)間段和每個(gè)車(chē)站的客流量的統(tǒng)計(jì)，可以更好地發(fā)揮車(chē)輛調(diào)度系統(tǒng)的作用，有利于更好發(fā)揮公共資源的價(jià)值。其精確度直接影響到公交運(yùn)營(yíng)效益。

2 簡(jiǎn)介

公交客流系統(tǒng)由以下部分構(gòu)成：

（1）公交客流統(tǒng)計(jì)分析儀；

（2）車(chē)載客流統(tǒng)計(jì)鏡頭（前后門(mén)各一個(gè)，規(guī)格相同）；

（3）公交車(chē)客流量統(tǒng)計(jì)管理系統(tǒng)。

公交客流統(tǒng)計(jì)分析儀，是一款融合機(jī)器視覺(jué)用于乘客技術(shù)計(jì)數(shù)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)智能終端，和車(chē)載客流統(tǒng)計(jì)鏡頭配合組成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。公交客流統(tǒng)計(jì)分析儀利用車(chē)載客流統(tǒng)計(jì)鏡頭采集乘客頭肩信息，通過(guò)模式識(shí)別技術(shù)對(duì)上下車(chē)的乘客進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了非接觸方式完成對(duì)公交車(chē)客流量的統(tǒng)計(jì)，且同步上傳至調(diào)度主機(jī)（或直接3G上傳）。

3 主要功能及特性

（1）在收到開(kāi)門(mén)信號(hào)后進(jìn)行人數(shù)統(tǒng)計(jì)，在關(guān)門(mén)后將所統(tǒng)計(jì)的人數(shù)信息通過(guò)RS485串口通訊線(xiàn)上傳至車(chē)載調(diào)度主機(jī)；

（2）當(dāng)設(shè)備檢測(cè)到 ACC 關(guān)閉后，可以延時(shí)一小時(shí)，并自動(dòng)進(jìn)入休眠功能， ACC打開(kāi)后，再次進(jìn)入工作模式，這樣既保證客流統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性，也可以降低設(shè)備工作功耗；

（3）統(tǒng)計(jì)算法較為精準(zhǔn)，準(zhǔn)確率可達(dá) 95%±2%，漏檢率小于 5%；

（4）公交客流統(tǒng)計(jì)分析儀支持獨(dú)立傳輸，或者與車(chē)載調(diào)度主機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊，精確顯示上車(chē)、下車(chē)人數(shù)，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)各站點(diǎn)的客流量；

（5）客流量超出預(yù)設(shè)界限值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警；

（6）可不受頭發(fā)造型和顏色、帽子、行李和背包、服裝顏色等因素的影響，可準(zhǔn)確識(shí)別客流情況；

（7）本系統(tǒng)支持前后門(mén)設(shè)備同時(shí)進(jìn)行客流計(jì)數(shù)，支持兩路視頻輸入，兩路視頻可分別處理分別顯示，數(shù)據(jù)匯總可自動(dòng)進(jìn)行；

（8）前后門(mén)的閉合情況通過(guò)門(mén)控脈沖電壓來(lái)檢測(cè)，以此來(lái)作為啟動(dòng)和停止計(jì)數(shù)的依據(jù)，這樣不僅可以提高客流系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)的精確度，還可以降低系統(tǒng)的功耗。

3 硬件設(shè)備

3.1 公交客流統(tǒng)計(jì)分析儀

（1）外觀(guān)尺寸（如圖1、圖2）。

（2）公交客流統(tǒng)計(jì)分析儀規(guī)格（表1）。

（3）外部接口。

正面接口：如圖3所示。

背面接口：如圖4所示。

背面接口中的485接口和GPRS接口決定了客流統(tǒng)計(jì)分析儀的兩種通訊方式：

（1）485接口可與車(chē)載調(diào)度主機(jī)對(duì)接，將客流數(shù)據(jù)通過(guò)調(diào)度主機(jī)傳給后臺(tái)顯示；

（2）通過(guò)GPRS直接將客流數(shù)據(jù)傳給后臺(tái)顯示。

3.2 車(chē)載客流統(tǒng)計(jì)鏡頭

如表2所示。

4 客流數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

4.1 客流數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

客流數(shù)據(jù)查詢(xún)是滿(mǎn)足用戶(hù)原始數(shù)據(jù)調(diào)取、統(tǒng)計(jì)、以及分析的需求，可以多維度的查詢(xún)要求，例如以下幾點(diǎn)：

4.1.1 站點(diǎn)登降人數(shù)

將某一站點(diǎn)的特定時(shí)段乘客的登降量在統(tǒng)計(jì)圖上繪制，呈現(xiàn)某一條線(xiàn)路各站點(diǎn)人數(shù)的差異，了解某一線(xiàn)路上客流在站點(diǎn)上的分布于人數(shù)變化

4.1.2 客流晝夜分布

在一天內(nèi)，各個(gè)時(shí)間段的客流晝夜分布是存在較大差異的。公共交通的基本客流是工作性客流，在工作日這種現(xiàn)象是較為明顯的，早晚上下班時(shí)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)客流高峰，潮汐現(xiàn)象明顯。不同的城市產(chǎn)業(yè)布局會(huì)導(dǎo)致不同的客流分布，例如在工業(yè)區(qū)的線(xiàn)路上，還會(huì)形成中午和夜間兩個(gè)客流小高峰，這是因?yàn)楣I(yè)區(qū)很多采用三班工作制。

4.1.3 線(xiàn)網(wǎng)客流分布

線(xiàn)路網(wǎng)上的客流動(dòng)態(tài)反映全市公共交通線(xiàn)路網(wǎng)上客流量的多少及分布特點(diǎn)?？土鞯膭?dòng)態(tài)分布與城市的交通路網(wǎng)、產(chǎn)業(yè)布局有較大關(guān)系，線(xiàn)路網(wǎng)上的客流動(dòng)態(tài)，一般是由城市的中心區(qū)的集散點(diǎn)逐漸向外圍延伸，路網(wǎng)形狀一般有不定型、棋盤(pán)型、放射型、放射環(huán)型等。

通過(guò)監(jiān)測(cè)線(xiàn)路網(wǎng)上客流量變化的方向、數(shù)值、波動(dòng)幅度，可以為線(xiàn)路規(guī)劃、車(chē)型選擇、車(chē)輛數(shù)提供參考資料。

4.1.4 直線(xiàn)圖滿(mǎn)載率

直線(xiàn)圖滿(mǎn)載率主要是部署在調(diào)度系統(tǒng)中，在實(shí)時(shí)調(diào)度模塊內(nèi)的虛擬直線(xiàn)圖中，將每輛車(chē)當(dāng)前的車(chē)內(nèi)人數(shù)與該車(chē)輛對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)乘人數(shù)相比，得出滿(mǎn)載率，可以查詢(xún)當(dāng)前在線(xiàn)路上運(yùn)營(yíng)公交的實(shí)時(shí)滿(mǎn)載率，當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)某一站點(diǎn)滿(mǎn)載率激增會(huì)報(bào)警提醒。

該功能主要是滿(mǎn)足調(diào)度員根據(jù)線(xiàn)路實(shí)時(shí)客流的變化情況，結(jié)合實(shí)際情況將某些區(qū)域的滯留乘客快速疏導(dǎo)，環(huán)節(jié)部分地區(qū)的交通與客運(yùn)壓力。

4.2 客流數(shù)據(jù)分析

客流數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以為線(xiàn)路規(guī)劃、運(yùn)力調(diào)配、突發(fā)事件處置提供數(shù)據(jù)支撐。

通常這些調(diào)度手段有：大站快車(chē)、區(qū)間車(chē)、定點(diǎn)班車(chē)、直達(dá)快車(chē)、跨線(xiàn)車(chē)。

4.2.1 大站快車(chē)

大站快車(chē)是一種快車(chē)調(diào)度形式。可以先選定一個(gè)時(shí)間區(qū)間后生成該線(xiàn)路的站點(diǎn)登降量統(tǒng)計(jì)圖，對(duì)登降量較小的站點(diǎn)實(shí)行甩站。大站快車(chē)法一方面可以平衡乘客流量、疏散大站客流， 另一方面可以加速車(chē)輛周轉(zhuǎn)。

4.2.2 區(qū)間車(chē)

區(qū)間車(chē)是一種輔助調(diào)度形式。行駛區(qū)間的車(chē)輛是根據(jù)線(xiàn)路中、高客流和高斷面需要， 僅在某一區(qū)段行駛。運(yùn)用區(qū)間車(chē)， 是為了平衡各區(qū)段的乘客的候車(chē)時(shí)間和提高車(chē)輛的利用程度， 并節(jié)約運(yùn)能。根據(jù)客流時(shí)間分布和高斷面情況。endprint

（1）首先根據(jù)客流時(shí)間分布確定區(qū)間車(chē)開(kāi)始與結(jié)束時(shí)間（圖5）；

（2）然后根據(jù)斷面圖決定區(qū)間車(chē)的起點(diǎn)與終點(diǎn)。

4.2.3 直達(dá)車(chē)

直達(dá)車(chē)適用于乘坐全程的乘客過(guò)多而線(xiàn)路又較短的線(xiàn)路， 方法是從起點(diǎn)直達(dá)終點(diǎn)站， 中途不?？?。可以站點(diǎn)登降量與斷面客流曲線(xiàn)結(jié)合來(lái)分析。

4.2.4 跨線(xiàn)車(chē)

跨線(xiàn)車(chē)可以平衡各線(xiàn)路的客流負(fù)荷， 能在不同線(xiàn)路上進(jìn)行機(jī)動(dòng)調(diào)度，從而減少乘客換乘?？缇€(xiàn)車(chē)的調(diào)度依據(jù)可以通過(guò)換乘點(diǎn)分析得來(lái)。

4.2.5 場(chǎng)站運(yùn)力部署

線(xiàn)路通常會(huì)在某些特定時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)方向不均衡性（例如一條線(xiàn)路是專(zhuān)門(mén)運(yùn)送住宅區(qū)與工業(yè)區(qū)的職工線(xiàn)路，上班高峰時(shí)去往工業(yè)區(qū)的乘客遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于去往住宅區(qū)的乘客），通常這種情況需要調(diào)度員提前做好運(yùn)力的部署，也就是在該時(shí)間段內(nèi)上行場(chǎng)站（居住區(qū)場(chǎng)站）預(yù)留較多的車(chē)輛，下行場(chǎng)站（工業(yè)區(qū)的場(chǎng)站）配備較少的車(chē)輛，以滿(mǎn)足客流方向不均衡的特性，提高乘客滿(mǎn)意度與運(yùn)營(yíng)效益。如圖6所示。

4.2.6 運(yùn)力協(xié)同

首先系統(tǒng)是根據(jù)各個(gè)線(xiàn)路的不同運(yùn)營(yíng)時(shí)段的斷面客流量進(jìn)行計(jì)算并得出應(yīng)有的運(yùn)力配備，這樣閑置運(yùn)力以及閑置時(shí)間也可以得到，接下來(lái)通過(guò)智能化調(diào)度系統(tǒng)將運(yùn)力支援請(qǐng)求與運(yùn)力閑置信息做匹配，將所有線(xiàn)路在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中閑置的車(chē)輛以及車(chē)輛的閑置時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)籌。

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作者簡(jiǎn)介

朱小杰（1986-），男，安徽省銅陵市人。碩士學(xué)位?，F(xiàn)為航天科技科技控股集團(tuán)股份有限公司智慧物聯(lián)研究中心高級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理。主要研究方向?yàn)槌鞘薪煌ā?/p>

作者單位

航天科技科技控股集團(tuán)股份有限公司智慧物聯(lián)研究中心 北京市 100070endprint