一、前言
城市公共交通是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是維系城市活力的血脈。近年來，隨著杭州城市經(jīng)濟和社會的發(fā)展，尤其是杭州市委[2004>34號文提出“公交優(yōu)先”的政策，杭州公交集團本著“公交優(yōu)先，必須公交優(yōu)秀”的經(jīng)營理念，大力實施“科技興司”戰(zhàn)略，加大科技開發(fā)與應(yīng)用，尤其是下大力氣推進公交信息化和智能化建設(shè)，以“推行人性化乘車服務(wù)，建立智能化信息導(dǎo)乘系統(tǒng)”為抓手，初步形成了一個便捷、安全、舒適、經(jīng)濟、環(huán)保的，能滿足不同層次出行需求的客運服務(wù)體系，杭州的城市公共交通出行率從1997年的8．7％提高到了目前的約25％。

二、對智能化城市公交(APTS)的認(rèn)識

什么是APTS?根據(jù)美國聯(lián)邦公共交通管理局(FTA)1998年出版的《APTS發(fā)展現(xiàn)狀》一文的解釋，APTS主要是應(yīng)用動態(tài)公共交通信息的實時調(diào)度理論和實時信息發(fā)布理論，采用先進的電子、通訊技術(shù)來提高公交運營效率和服務(wù)水平。它具體包括車隊管理、乘客信息、電子收費和交通需求管理等幾個方面。其中車隊管理系統(tǒng)主要有通訊(GSM或GPRS)、地理信息(GIS)、車輛全球衛(wèi)星定位(GPS)、自動乘客計數(shù)等子系統(tǒng)以及運營調(diào)度軟件和交通信號優(yōu)先；乘客信息則主要有出行前、在途信息服務(wù)和多種出行方式接駁信息服務(wù)子系統(tǒng)。美國公共交通協(xié)會(APTA)對APTS的評價是：“APTS可以顯著提高公共交通服務(wù)水平，吸引更多乘客采用公交和合伙乘車的出行模式，從而帶來減少城市交通擁擠，空氣污染和能源消耗等一系列社會效益”。

杭州公交集團從1996年開始，以技術(shù)創(chuàng)新的思維和手段，著手構(gòu)建和研發(fā)以智能化城市公共交通體系(APTS)為目標(biāo)，集先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)于一體的客運生產(chǎn)三大信息化體系，即：調(diào)度智能化管理系統(tǒng)(DIMS)、車輛信息管理系統(tǒng)(BIMS)、停車場信息管理系統(tǒng)(PIMS)。在杭州市各級政府和部門的大力支持下，通過近10年的不懈努力，在城市公交專用道規(guī)劃與建設(shè)以及信號優(yōu)先等公交優(yōu)先措施相繼推出后，杭州智能化城市公交體系(APTS)已經(jīng)初見雛形。本文基于調(diào)度智能化管理系統(tǒng)(DIMS)和公交信號優(yōu)先系統(tǒng)兩個案例的介紹，對杭州智能化城市公交(APTS)體系的現(xiàn)狀和發(fā)展做一簡要闡釋。

1、調(diào)度智能化管理系統(tǒng)(DIMS)

DIMS系統(tǒng)的技術(shù)核心，概括地講就是3G(GPS、GIS、GPRS)+ADSL。它主要是應(yīng)用全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、無線通信技術(shù)(GPRS)+電信寬帶(ADSL)以及計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)綜合集成開發(fā)。DIMS系統(tǒng)軟件包括實時調(diào)度與監(jiān)控模塊、行車計劃編制、車輛數(shù)據(jù)接收與狀態(tài)控制模塊、數(shù)據(jù)分發(fā)模塊、數(shù)據(jù)庫接口模塊、線路車輛和人員調(diào)派模塊、線路檔案管理模塊、人員信息管理模塊、報表生成處理模塊、電子地圖和報警處理模塊，以及車輛行駛狀態(tài)傳感記錄(車輛行駛速度、空調(diào)車廂溫度、尾氣排放煙度和行駛平穩(wěn)度)等模塊。硬件設(shè)備則有GPS車載終端、車載電話、智能電子站牌、自動報站器、LED乘客信息顯示屏等。通過在公交車內(nèi)安裝GPS車載終端和無線雙向通訊話機，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛自動定位，并每隔10秒將定位信息數(shù)據(jù)打包發(fā)送給服務(wù)器數(shù)據(jù)庫，同時傳送給線路調(diào)度員或調(diào)度室(調(diào)度中心)，使調(diào)度員能夠?qū)崟r監(jiān)測車輛的運行狀況，并可向車輛發(fā)布加速、減速、越站、跨線、折返等指令；當(dāng)車輛在行駛過程中遇到道路阻塞、交通事故、車輛故障或者在車內(nèi)發(fā)生乘客糾紛、擁擠等緊急情況時，司機也可通過車載終端上的相應(yīng)按鍵向線路調(diào)度員發(fā)出路阻、事故、故障、擁擠、糾紛、救助等短信息，直至與調(diào)度員直接對話。

由于DIMS系統(tǒng)可以對車輛及線路的營運情況，以及營運生產(chǎn)實績和客運服務(wù)質(zhì)量等進行實時監(jiān)控，能把相應(yīng)的公交服務(wù)信息通過媒體(如LED發(fā)車顯示屏、智能電子站牌、聲訊臺、公交網(wǎng)站、手機短信等)同步傳輸給乘客，因此在引導(dǎo)乘車、方便乘客，逐步形成公交全網(wǎng)集中、分級監(jiān)控、責(zé)任明確、措施有效的客運管理新體系，提高車輛運營效率和效益，提升服務(wù)功能與服務(wù)質(zhì)量等方面，發(fā)揮了十分重要的作用。

杭州公交DIMS系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和信息發(fā)布三個部分，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖一。

截止2006年9月底，杭州公交已在207條線路(包括23條小區(qū)巴士線路)的2900余輛車上安裝了GPS車載終端，這些線路的調(diào)度已經(jīng)全部采用了DIMS系統(tǒng)對車輛及線路的營運情況進行實時監(jiān)控。同時從2005年起，我們采用BOT方式，引進外來資金3500萬元，在主城區(qū)的52條道路上陸續(xù)建設(shè)安裝了442個智能電子站牌。這些電子站牌覆蓋了杭州市區(qū)所有主要路段，遍布杭城商業(yè)中心、娛樂中心、文教中心、旅游景區(qū)及各大居住區(qū)塊。電子站牌的32英寸高清晰液晶電視和LED屏幕上除實時滾動顯示車輛到站時間／距離信息外，還能向市民和乘客提供內(nèi)容豐富、休閑娛樂的視頻圖像流媒體，以及公交線路調(diào)整、天氣預(yù)報、本地新聞等文字性的信息，既為乘客出行提供便利，節(jié)約了乘客的出行時間，也讓乘客能在“等車”的過程中領(lǐng)略精彩紛呈的視頻節(jié)目，體現(xiàn)出公交“以人為本”的精神。下一步，杭州公交計劃以DIMS系統(tǒng)為操作平臺，在對公交線網(wǎng)布局、公交站點布置和換乘等進行優(yōu)化和設(shè)計的基礎(chǔ)上，逐步實現(xiàn)調(diào)度員對運營車輛在單條線路和一定區(qū)域內(nèi)的計算機智能調(diào)度和輔助指揮，提高車輛利用率，保證車輛準(zhǔn)點運行，實現(xiàn)使更多的出行者愿意采用公交方式出行的目標(biāo)。

2、公交信號優(yōu)先系統(tǒng)

杭州公交信號優(yōu)先系統(tǒng)于二00六年四月，在快速公交一號線(簡稱B1線)首先試驗推出。B1線是目前國內(nèi)正式開通運行的最長的一條快速公交線。該線全長28公里，從黃龍體育中心到下沙東高教東區(qū)，是一條通過在杭城東西向主干道上辟建公交(BRT)專用道，同時具有大容量公交車、交通信號優(yōu)先、水平上下車、站臺自動售檢票、信息化和智能化等BRT基本要素和功能的快速公交線路。

由于B1線全線共有31個交叉路口，因此為了保證B1線大容量公交車的快速運行，需要在這些路口實現(xiàn)交通信號優(yōu)先。整個信號優(yōu)先系統(tǒng)以SCATS信號控制系統(tǒng)的自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)為基礎(chǔ)，集先進的遠(yuǎn)距離射頻識別技術(shù)(RFID)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、機電控制技術(shù)于一體，構(gòu)成了智能化的交通信號控制系統(tǒng)。系統(tǒng)以“公交優(yōu)先”為設(shè)計原則，以科學(xué)的信號配時為手段，要求達(dá)到保障BRT車輛準(zhǔn)點，提高BRT運行效率的目的，實現(xiàn)進一步提高杭州城市公共交通服務(wù)水平的目標(biāo)。

整個信號優(yōu)先系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成，即：路口控制子系統(tǒng)、信號通訊子系統(tǒng)、SCATS中心控制子系統(tǒng)。它的基本實現(xiàn)程序和特點是當(dāng)RFID讀寫器檢測到B1線車輛接近交叉路口時，即向路口信號機發(fā)送請求信號，同時RFID讀寫器對檢測到的BRT車輛進行身份識別，并將該信息通過專用通訊光纖實時傳至杭州市交警支隊信號控制中心，SCATS系統(tǒng)即下達(dá)指令給路口信號機進行配時調(diào)整。B1線的SCATS系統(tǒng)配時采取兩種方案：(1)當(dāng)BRT車輛接近路口遇綠燈時，則適當(dāng)延長當(dāng)前的綠燈相位時間8秒，保證BRT車輛順利通過路口；(2)當(dāng)BRT車輛接近路口遇紅燈時，則縮短紅燈信號周期，提前8秒轉(zhuǎn)入BRT車輛行駛的綠燈相位，從而減小B1線車輛在交叉路口的延誤時間。

快速公交B1線自2006年4月26日投入試運營至今半年來，平均每天出車512個班次，每天運行約1．34萬余公里，日平均客運量達(dá)3．67萬人次，其中最高日客運量突破了5．1萬人次。車輛平均運送速度達(dá)25．3公里／小時，其中平峰運送速度達(dá)到26．35公里／小時，晚高峰運送速度為24．17公里／小時。經(jīng)杭州交警支隊控制中心信號優(yōu)先系統(tǒng)檢測，每天每個路口平均有506個BRT車次給予了信號優(yōu)先，每個車次全程28公里可平均節(jié)約192秒。目前B1線運行準(zhǔn)點率達(dá)到了90％，使快速公交車準(zhǔn)點、快速的特點得到了充分的體現(xiàn)，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。杭州交警和杭州公交下步準(zhǔn)備在兩個單位之間共同建設(shè)一條光纖，建立一個可開放信息的互通平臺，實現(xiàn)交通管理和公交運營信息資源互享，最終實現(xiàn)“按照BRT運營時刻表進行智能化信號控制”的目標(biāo)。

三、發(fā)展智能化城市公交(APTS)的效益評估

由于智能化城市公交(APTS)系統(tǒng)在我國還沒有大范圍實施和推廣，所積累的原始數(shù)據(jù)較少，因而很難對其實施后的效果作定量評價。但是，我們認(rèn)為：基于一個合理架構(gòu)的智能化城市公交(APTS)體系建設(shè)，已經(jīng)給杭州公交帶來明顯的社會效益和經(jīng)濟效益，大大提高了公交的服務(wù)水平，它具體體現(xiàn)在：

1)、APTS技術(shù)本身帶來的高效率，使杭州公交的企業(yè)管理水平、運營生產(chǎn)效率、車輛利用率得到了明顯提高，人工、成本和間接費用也相對減少；

2)、APTS模式的固化，為提升城市交通的管理能力提供了技術(shù)平臺和堅實基礎(chǔ)；

3)、通過APTS，可以建立起一個公交與其他利益相關(guān)者之間更廣泛聯(lián)系和溝通的渠道，使公交能夠準(zhǔn)確掌握市場(客運)信息，平衡與協(xié)調(diào)供求關(guān)系，降低經(jīng)營風(fēng)險。可以說，智能化城市公共交通系統(tǒng)(APTS)的應(yīng)用與實施推廣是城市發(fā)展的必由之路。