智能運(yùn)輸系統(tǒng)第5章智能運(yùn)輸系統(tǒng)的主要內(nèi)容3先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)APTS課件

1、2022/9/261 課件編制：王兵、陳旭梅 編制單位：新疆大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院汽車(chē)與交通工程系 北京交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院交通工程系 新疆大學(xué)授課人：王兵教材主編：陳旭梅2022/9/241 課件編制：王兵、陳2022/9/262第5章 ITS的主要內(nèi)容5.1 先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)-ATMS5.2 先進(jìn)的旅行者信息系統(tǒng)-ATIS5.3 先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)-APTS5.4 商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)-CVO5.5 先進(jìn)的車(chē)輛控制系統(tǒng)-AVCS5.6 自動(dòng)公路系統(tǒng)-AHS5.7 先進(jìn)的鄉(xiāng)村運(yùn)輸系統(tǒng)-ARTS2022/9/242第5章 ITS的主要內(nèi)容5.1 先進(jìn)2022/9/2635.3 先進(jìn)的公共交通系統(tǒng) AP

2、TS 概述 結(jié)構(gòu) 自動(dòng)公交車(chē)輛定位AVL 車(chē)載設(shè)備 電子站牌 響應(yīng)需求2022/9/2435.3 先進(jìn)的公共交通系統(tǒng) APTS 2022/9/2645.3.1 APTS概述 先進(jìn)的公共運(yùn)輸系統(tǒng)（APTSAdvanced public Transportation Systems）已基本形成了以陸路上的公共汽車(chē)、有軌與無(wú)軌電車(chē)為主體，以地鐵、輕軌、出租汽車(chē)、客運(yùn)輪渡、架空客運(yùn)索道纜車(chē)等其它形式為輔的城市客運(yùn)公共交通體系。APTS的目的就是通過(guò)將先進(jìn)的電子技術(shù)應(yīng)用到高使用率、分配駕駛的汽車(chē)、舒適的大公共汽車(chē)、有軌車(chē)輛和全程通過(guò)車(chē)輛的使用與運(yùn)行中，從而發(fā)展公共交通系統(tǒng)。視頻：APTS2022/9/2

3、445.3.1 APTS概述 2022/9/265 APTS用戶(hù)服務(wù)可歸納為四個(gè)主要功能子系統(tǒng)：（1）公共運(yùn)輸輔助管理系統(tǒng) （2）公共運(yùn)輸信息系統(tǒng)（3）滿(mǎn)足個(gè)人需要的非定線(xiàn)或準(zhǔn)定線(xiàn)公共運(yùn)輸（4）公共運(yùn)輸安全系統(tǒng) 公共運(yùn)輸輔助管理系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)公交車(chē)輛及公共設(shè)施的技術(shù)狀況和服務(wù)水平進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，實(shí)現(xiàn)公交系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)及管理功能的自動(dòng)化。 2022/9/245 APTS用戶(hù)服務(wù)可歸納為四個(gè)主要2022/9/266該服務(wù)可為利用公共交通運(yùn)輸方式的出行者提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的車(chē)載中轉(zhuǎn)換乘服務(wù)信息，幫助出行者在途中根據(jù)需要作出合適的換乘決定并調(diào)整行程計(jì)劃。它使用各種媒體包括電話(huà)、監(jiān)控器、有線(xiàn)電視、VMS、

4、公共電話(huà)以及個(gè)人電腦，提供各種運(yùn)輸方式的信息。 （1）公共運(yùn)輸輔助管理系統(tǒng) （2）公共運(yùn)輸信息系統(tǒng)（3）滿(mǎn)足個(gè)人需要的非定線(xiàn)或準(zhǔn)定線(xiàn)公共運(yùn)輸（4）公共運(yùn)輸安全系統(tǒng) 2022/9/246該服務(wù)可為利用公共交通運(yùn)輸方式的出行2022/9/267非定線(xiàn)公共運(yùn)輸指公營(yíng)或私營(yíng)的小型合乘車(chē)輛可根據(jù)用戶(hù)需要接送乘客。準(zhǔn)定線(xiàn)的公共運(yùn)輸車(chē)輛則可駛離固定線(xiàn)路一定的距離，以方便乘客上下車(chē)。 （1）公共運(yùn)輸輔助管理系統(tǒng) （2）公共運(yùn)輸信息系統(tǒng)（3）滿(mǎn)足個(gè)人需要的非定線(xiàn)或準(zhǔn)定線(xiàn)公共運(yùn)輸（4）公共運(yùn)輸安全系統(tǒng) 2022/9/247非定線(xiàn)公共運(yùn)輸指公營(yíng)或私營(yíng)的小型合乘2022/9/268為公共汽車(chē)站、停車(chē)場(chǎng)、客運(yùn)站及行駛途

5、中的公共汽車(chē)或合乘車(chē)輛提供行駛或工作環(huán)境安全監(jiān)測(cè)，及時(shí)預(yù)警并在必要時(shí)自動(dòng)控制直到危險(xiǎn)解除，從而提高了公交司乘人員的安全系數(shù)。 （1）公共運(yùn)輸輔助管理系統(tǒng) （2）公共運(yùn)輸信息系統(tǒng)（3）滿(mǎn)足個(gè)人需要的非定線(xiàn)或準(zhǔn)定線(xiàn)公共運(yùn)輸（4）公共運(yùn)輸安全系統(tǒng)2022/9/248為公共汽車(chē)站、停車(chē)場(chǎng)、客運(yùn)站及行駛途2022/9/2695.3.2 APTS結(jié)構(gòu) 由美國(guó)NA提出的對(duì)APTS的九點(diǎn)功能要求： 運(yùn)用車(chē)載數(shù)據(jù)采集技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)營(yíng)車(chē)輛的監(jiān)視運(yùn)用有效策略使晚點(diǎn)車(chē)輛恢復(fù)正常運(yùn)營(yíng)運(yùn)用當(dāng)前的操作數(shù)據(jù)及其它數(shù)據(jù)來(lái)源編制運(yùn)營(yíng)管理計(jì)劃要求應(yīng)答系統(tǒng)為乘客提供個(gè)人出行服務(wù)提供安全協(xié)調(diào)監(jiān)控與緊急救援服務(wù)系統(tǒng)的接口綜合運(yùn)用歷史數(shù)據(jù)及

6、其它因素規(guī)定司售人員的活動(dòng)編制運(yùn)營(yíng)車(chē)輛的維修計(jì)劃并為修理人員進(jìn)行工作分配可實(shí)現(xiàn)車(chē)內(nèi)收費(fèi)或路邊收費(fèi)為乘客提供車(chē)輛運(yùn)營(yíng)信息及可達(dá)車(chē)輛信息2022/9/2495.3.2 APTS結(jié)構(gòu) 2022/9/2610美國(guó)NA提出的APTS的七個(gè)邏輯模塊： 2022/9/2410美國(guó)NA提出的APTS的七個(gè)邏輯模塊：2022/9/2611模塊1：運(yùn)營(yíng)車(chē)輛與設(shè)備管理 提供了運(yùn)營(yíng)車(chē)輛的當(dāng)前狀態(tài)信息，以及車(chē)輛運(yùn)營(yíng)狀況與時(shí)刻表的對(duì) 照。該模塊使車(chē)輛按照時(shí)刻表運(yùn)行并及時(shí)對(duì)發(fā)現(xiàn)的偏差予以校正?？梢詥蝹€(gè)車(chē)輛或多個(gè)車(chē)輛為對(duì)象，對(duì)車(chē)輛駕駛者發(fā)布指令。同時(shí)采集運(yùn)營(yíng)車(chē)輛的狀態(tài)信息提供給其它的模塊。 2022/9/2411模塊1：運(yùn)營(yíng)

7、車(chē)輛與設(shè)備管理 2022/9/2612 提供線(xiàn)路網(wǎng)規(guī)劃管理及常規(guī)運(yùn)營(yíng)服務(wù)和應(yīng)答服務(wù)。新的線(xiàn)路網(wǎng)和時(shí)刻表根據(jù)運(yùn)營(yíng)車(chē)隊(duì)管理者的要求來(lái)制定，綜合考慮車(chē)輛運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)及其它多種因素。新的時(shí)刻表可以脫離開(kāi)線(xiàn)路網(wǎng)規(guī)劃，根據(jù)停車(chē)廠(chǎng)的變化或公交服務(wù)的要求重新制定。這部分服務(wù)信息可以提供給其它的ITS功能模塊，也可以提供給外部單位。同時(shí)可以根據(jù)要求提供個(gè)人化的乘客信息服務(wù)或在可能的情況下提供常規(guī)的公交信息服務(wù)。模塊2：線(xiàn)路網(wǎng)規(guī)劃與時(shí)刻表管理2022/9/2412 提供線(xiàn)路網(wǎng)規(guī)劃管理2022/9/2613 根據(jù)模塊1提供的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)及各種車(chē)輛的詳細(xì)維修指標(biāo)，編制運(yùn)營(yíng)車(chē)輛的維修計(jì)劃并為修理人員進(jìn)行任務(wù)分配。工作日志記錄了

8、所有的維修活動(dòng)，可幫助車(chē)隊(duì)管理者追蹤或監(jiān)控當(dāng)前的維修活動(dòng)及修理人員的工作。 模塊3：車(chē)輛維修計(jì)劃編制2022/9/2413 根據(jù)模塊1提供的運(yùn)2022/9/2614 用于處理運(yùn)營(yíng)車(chē)輛或設(shè)備的緊急故障。緊急救援信息由司機(jī)通過(guò)緊急呼叫按鈕或車(chē)站的監(jiān)控設(shè)備或由數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)上的其它部分發(fā)送。根據(jù)預(yù)案對(duì)每一種緊急情況進(jìn)行處理，并與緊急救援服務(wù)聯(lián)系以協(xié)調(diào)救援活動(dòng)。同時(shí)與調(diào)度和管理人員聯(lián)系以得到他們對(duì)采取對(duì)策的認(rèn)可，并可在沒(méi)有預(yù)案的情況下進(jìn)行直接指揮救援工作。還可以為傳播媒介自動(dòng)提供信息輸出。 模塊4：維護(hù)運(yùn)營(yíng)安全與協(xié)調(diào) 2022/9/2414 用于處理運(yùn)營(yíng)車(chē)1.什么是傳統(tǒng)機(jī)械按鍵設(shè)計(jì)？傳統(tǒng)的機(jī)械按鍵設(shè)計(jì)是

9、需要手動(dòng)按壓按鍵觸動(dòng)PCBA上的開(kāi)關(guān)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)功能的一種設(shè)計(jì)方式。傳統(tǒng)機(jī)械按鍵設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1.合理的選擇按鍵的類(lèi)型，盡量選擇平頭類(lèi)的按鍵，以防按鍵下陷。2.開(kāi)關(guān)按鍵和塑膠按鍵設(shè)計(jì)間隙建議留0.050.1mm，以防按鍵死鍵。3.要考慮成型工藝，合理計(jì)算累積公差，以防按鍵手感不良。傳統(tǒng)機(jī)械按鍵結(jié)構(gòu)層圖：按鍵開(kāi)關(guān)鍵PCBA1.什么是傳統(tǒng)機(jī)械按鍵設(shè)計(jì)？傳統(tǒng)的機(jī)械按鍵設(shè)計(jì)是需要手動(dòng)按壓2022/9/2616 此功能模塊用于管理司售人員的活動(dòng)，司售人員的分配根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，包括先前的經(jīng)驗(yàn)，在以前任務(wù)分配下的表現(xiàn)，個(gè)人的優(yōu)先權(quán)等。所有活動(dòng)由管理者監(jiān)控并及時(shí)更新。模塊5：司售人員配班2022/9/2416 此功

10、能模塊用于管2022/9/2617 此功能模塊實(shí)現(xiàn)在車(chē)內(nèi)對(duì)乘客收費(fèi)，用于當(dāng)前的公交服務(wù)，將來(lái)的公交服務(wù)或其它服務(wù)等。這種收費(fèi)可以在車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中穿插進(jìn)行，或在車(chē)輛到達(dá)方便的地點(diǎn)時(shí)進(jìn)行批處理。收費(fèi)支持欠付或信用卡方式，包括由公交部門(mén)或金融機(jī)構(gòu)發(fā)行的有價(jià)卡證。如果發(fā)現(xiàn)了非法使用支付方式，違法的乘客信息將由車(chē)輛傳輸至有關(guān)的法律執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 模塊6：車(chē)載收費(fèi)管理2022/9/2417 此功能模塊實(shí)現(xiàn)在2022/9/2618 此功能模塊設(shè)在路邊的某個(gè)位置如車(chē)站為乘客提供信息或付費(fèi)服務(wù)。提供的信息包括車(chē)輛的正常運(yùn)行時(shí)間、下一輛車(chē)輛的到達(dá)時(shí)間、以及將要到達(dá) 的車(chē)輛所發(fā)出的有 關(guān)信息，如滿(mǎn)載率情況、是否有空座等

11、。在路邊對(duì)乘客收費(fèi)，用于當(dāng)前和將來(lái)的公交服務(wù)等。模塊7：乘客信息服務(wù)2022/9/2418 此功能模塊設(shè)在路2022/9/26195.3.3 自動(dòng)公交車(chē)輛定位AVL 一種系統(tǒng)以雙向無(wú)線(xiàn)信息信號(hào)桿為基礎(chǔ) 該信號(hào)桿有兩種目的：其一是把車(chē)輛位置傳給控制中心，其二是在中心和系統(tǒng)中公共汽車(chē)間進(jìn)行信息交換。 另一種利用GPS的AVL系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)之一：不需要設(shè)立電子路標(biāo)或信號(hào)桿，覆蓋區(qū)域越大，這個(gè)優(yōu)勢(shì)越明顯。 優(yōu)點(diǎn)之二：系統(tǒng)的內(nèi)在穩(wěn)定性。系統(tǒng)為國(guó)內(nèi)外地區(qū)提供單一導(dǎo)航信號(hào)，因此，不存在信號(hào)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。2022/9/24195.3.3 自動(dòng)公交車(chē)輛定位AVL 2022/9/2620 辯議： 在ATIS中，A

12、VL是車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)的一個(gè)有機(jī)組成部分，其目的是幫助駕駛員到達(dá)目的地，路線(xiàn)誘導(dǎo)是為幫助駕駛員沿最佳路線(xiàn)到達(dá)目的地的附加功能。 在APTS中，AVL技術(shù)被用來(lái)幫助運(yùn)輸管理控制中心管理車(chē)隊(duì)。AVL系統(tǒng)把在運(yùn)輸系統(tǒng)中運(yùn)行的公共汽車(chē)精確位置報(bào)告給控制中心。定線(xiàn)公共汽車(chē)沿著規(guī)定的路線(xiàn)行駛，駕駛員不能選擇路線(xiàn)以避開(kāi)擁擠。因此在APTS中一般不需為AVL設(shè)置相應(yīng)的路線(xiàn)導(dǎo)向功能。2022/9/2420 辯議： 2022/9/26215.3.4 車(chē)載設(shè)備 APTS的公交車(chē)上應(yīng)裝有車(chē)載設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)定位、車(chē)載外圍設(shè)備的控制以及交通燈控制等。車(chē)輛可實(shí)現(xiàn)自主操作，包括如下一些功能：計(jì)劃與實(shí)際數(shù)據(jù)比較、根據(jù)計(jì)劃數(shù)據(jù)保證車(chē)輛

13、的連續(xù)性、顯示落后與超前的時(shí)間、出發(fā)時(shí)間的可視化和語(yǔ)音信息、車(chē)站的乘客信息系統(tǒng)控制。中心站對(duì)車(chē)隊(duì)進(jìn)行管理，可在電子地圖上顯示車(chē)輛，調(diào)整 車(chē)距，保證車(chē)輛連續(xù)性，可選擇語(yǔ)音通信，監(jiān)視報(bào)警，控制動(dòng)態(tài)乘客信息系統(tǒng)以及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等。2022/9/24215.3.4 車(chē)載設(shè)備 2022/9/2622車(chē)載設(shè)備 2022/9/2422車(chē)載設(shè)備 2022/9/26235.3.5 電子站牌 在乘客集散量較大的中途站，設(shè)置電子站牌，向候車(chē)乘客顯示正在向本站行駛的運(yùn)營(yíng)車(chē)的狀態(tài)位置。電子站牌顯示的信息來(lái)源是公交運(yùn)營(yíng)控制中心；為降低電子站牌成本和提高可用性和可靠性，電子站牌設(shè)備要盡量簡(jiǎn)化；同時(shí)注重站牌造型簡(jiǎn)潔、美觀、實(shí)用，

14、便于安裝維護(hù)。多線(xiàn)路復(fù)用的站牌采用總體拼裝式結(jié)構(gòu)，在固定支架上可組合拼裝14塊電子站牌，也可插裝其它說(shuō)明牌等。2022/9/24235.3.5 電子站牌 2022/9/2624電子站牌由以下部分組成： 無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收器 顯示控制器 光帶式車(chē)輛位置顯示器和LED時(shí)間顯示單元 電源及防護(hù)外殼、支架等 有源或無(wú)源的ID碼發(fā)射器（僅在需要區(qū)間節(jié)點(diǎn)定位時(shí)采用）2022/9/2424電子站牌由以下部分組成：2022/9/26255.3.6 響應(yīng)需求 2022/9/24255.3.6 響應(yīng)需求 2022/9/2626 “門(mén)到門(mén)”公共交通是一種響應(yīng)需求的旅客運(yùn)輸方式，它的顯著特點(diǎn)是公共汽車(chē)的運(yùn)營(yíng)沒(méi)有固定的時(shí)間、

15、路線(xiàn)和停靠站，其運(yùn)營(yíng)時(shí)間、路徑由乘客的需求所決定，利用它乘客可以實(shí)現(xiàn)“門(mén)到門(mén)”出行。它的核心是響應(yīng)需求的出行調(diào)度中心TDC。TDC應(yīng)用現(xiàn)代的信息和通信技術(shù)優(yōu)化“門(mén)到門(mén)”服務(wù)的公交車(chē)輛運(yùn)營(yíng)，使之能迅速響應(yīng)需求、滿(mǎn)足乘客需要。2022/9/2426 “門(mén)到門(mén)”公共交2022/9/2627 優(yōu)勢(shì) （1）對(duì)于乘客來(lái)說(shuō)它最吸引人的特征之一是自動(dòng)響應(yīng)的迎送、最小的等待時(shí)間和容易理解的操作原理；（2）從運(yùn)營(yíng)者角度，大量先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，能使運(yùn)營(yíng)者獲得車(chē)輛的實(shí)時(shí)信息，對(duì)車(chē)輛進(jìn)行科學(xué)的調(diào)度管理，擺脫繁瑣的人工操作和可能的錯(cuò)誤決策，減少了運(yùn)營(yíng)者的工作壓力。（3）環(huán)境優(yōu)勢(shì)在于集中了同一條路線(xiàn)上的所有乘客，優(yōu)化路徑使總

16、里程最小。由于公共汽車(chē)僅在有乘客需求和預(yù)定時(shí)開(kāi)行，因此避免了不必要的行程，大大減少了空駛現(xiàn)象。更小的、更經(jīng)濟(jì)的小型巴士作為主要車(chē)型的使用也對(duì)環(huán)境有益。（4）經(jīng)營(yíng)消耗方面的優(yōu)勢(shì)來(lái)自于采用消耗較低的車(chē)輛和較便宜的駕駛員。在收入方面，更多的乘客接受了較高的服務(wù)質(zhì)量，他們可以接受較高的乘車(chē)費(fèi)用。高收入和低消耗可使企業(yè)具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。另外，經(jīng)營(yíng)者不必修建任何公共汽車(chē)站，省去了這部分基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及維護(hù)的費(fèi)用。2022/9/2427 優(yōu)勢(shì) 2022/9/2628 根據(jù)服務(wù)自由度可有如下五種運(yùn)營(yíng)模式：模式1：最接近傳統(tǒng)的公共交通，建立在完全固定路線(xiàn)和時(shí)間表的運(yùn)輸線(xiàn)路的基礎(chǔ)上的。模式2：按照線(xiàn)路和允許的預(yù)定點(diǎn)的偏離運(yùn)行。 模式3：預(yù)定站點(diǎn)的線(xiàn)路服務(wù)。 模式4：僅有二個(gè)固定的站點(diǎn)：起始點(diǎn)和終點(diǎn)。模式5：最復(fù)雜、最靈活的方式，它的服務(wù)和出租汽車(chē)服務(wù)相似，達(dá)到完全響應(yīng)需求的“門(mén)到門(mén)”服務(wù)。2022/9/2428