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雒興剛:智能公交系統(tǒng)中樞神經(jīng)-智能優(yōu)化與調(diào)度

2011-06-20 09:10 賽迪網(wǎng)

導(dǎo)讀:6月17日,由中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)上海市分會(huì)主辦,上海市國(guó)際展覽有限公司承辦的“2011中國(guó)國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)暨展覽會(huì)”在上海環(huán)球金融中心隆重召開(kāi)。賽迪網(wǎng)作為特約戰(zhàn)略合作媒體將對(duì)此次會(huì)議進(jìn)行全方位現(xiàn)場(chǎng)直播。

【賽迪網(wǎng)訊】6月17日,由中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)上海市分會(huì)主辦,上海市國(guó)際展覽有限公司承辦的“2011中國(guó)國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)暨展覽會(huì)”在上海環(huán)球金融中心隆重召開(kāi)。賽迪網(wǎng)作為特約戰(zhàn)略合作媒體將對(duì)此次會(huì)議進(jìn)行全方位現(xiàn)場(chǎng)直播。

以下是東北大學(xué)信息科學(xué)與工程研究院、系統(tǒng)工程研究所博士、副教授——雒興剛在展覽會(huì)上的演講實(shí)錄:

【東北大學(xué)信息科學(xué)與工程研究院、系統(tǒng)工程研究所博士、副教授——雒興剛】:各位領(lǐng)導(dǎo),各位專家,各位嘉賓,大家下午好!

講幾方面:智能交通系統(tǒng)的發(fā)展與用現(xiàn)狀,面向公交系統(tǒng)的智能軟件平臺(tái),總體框架、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化,運(yùn)行優(yōu)化和調(diào)度。

智能交通系統(tǒng)的概念,縮寫(xiě)是IPTS,定義有很多種,下面這個(gè)是比較官方的定義,在公交調(diào)度關(guān)鍵理論研究前提下,利用系統(tǒng)工程的理論和方法,將現(xiàn)代通信、信息、電子、控制、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)GPS、GIS等高新技術(shù)集成應(yīng)用于公交系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)公交系統(tǒng)的智能化,為出行者提供安全、舒適、邊界的交通服務(wù)。

解決擁堵其中一個(gè)非常重要一環(huán),就是提高城市公交的重要性,現(xiàn)在很多地方采取公交優(yōu)先的策略,設(shè)置公交的專用道,有很多設(shè)施。

下面我介紹一下智能公交系統(tǒng)的主要功能,這一塊總結(jié)為幾大塊,公交線網(wǎng)的規(guī)劃,其中包括公交線路的規(guī)劃,然后是調(diào)度站的設(shè)計(jì)。第二塊是運(yùn)行優(yōu)化與調(diào)度,還有車(chē)站的分配,怎么樣把車(chē)站分配到不同的線路上去,還有發(fā)車(chē)頻率怎么樣設(shè)置,包括每天按照出行來(lái)看上下班時(shí)間需要考慮一下,還有時(shí)刻表的管理。幾點(diǎn)鐘發(fā)車(chē),這些是運(yùn)行優(yōu)化調(diào)度需要考慮的內(nèi)容。

第三塊就是公交車(chē)輛的實(shí)施監(jiān)控。剛才濟(jì)南這邊,還有北京這邊公交老總已經(jīng)介紹過(guò),都應(yīng)用得比較成熟。實(shí)現(xiàn)公交車(chē)輛的定位,位置監(jiān)控,監(jiān)聽(tīng),還有視頻方面的功能,還有公交車(chē)輛的行車(chē)計(jì)劃,每天要走多少路線,情況怎么樣。以及司售人員的排班計(jì)劃,以及運(yùn)營(yíng)和安全協(xié)調(diào)。最后一塊是乘車(chē)信息服務(wù),叫出行車(chē)服務(wù)系統(tǒng),換乘的方案,車(chē)輛的查詢等,這些主要是給客戶提供行車(chē)的方便,更安全地達(dá)到行車(chē)的目的。

下面我再介紹一下國(guó)內(nèi)外智能公交系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀。在美國(guó)叫公共交通運(yùn)營(yíng)系統(tǒng),它實(shí)現(xiàn)車(chē)輛專用道跟蹤的功能。在日本叫公共交通援助系統(tǒng),不同的名稱,但功能差不多。分成4塊,有交通流的控制,還有公交的通報(bào)系統(tǒng),公共交通援助系統(tǒng),還有功能,以及出行者服務(wù)。

國(guó)外和國(guó)內(nèi)有所差別,國(guó)外的時(shí)刻表,以及行車(chē)服務(wù)這一塊都比較死,定好幾點(diǎn)就是幾點(diǎn),相對(duì)來(lái)說(shuō)出差錯(cuò)比較少,而我們國(guó)家人太多,這是我們國(guó)家自己的特色,所以不完全一樣。

國(guó)內(nèi)情況相對(duì)來(lái)說(shuō)落后一點(diǎn),但最近國(guó)內(nèi)這一塊投入非常大,已經(jīng)聽(tīng)到介紹有很多城市已經(jīng)開(kāi)展城市公交系統(tǒng),比如上海、北京、廣州、濟(jì)南、蘇州、無(wú)錫等都有類似的系統(tǒng)。

實(shí)現(xiàn)的功能來(lái)看,包括車(chē)輛定位,還有視頻監(jiān)控的東西。智能公交系統(tǒng)的關(guān)鍵理論和技術(shù)我們總結(jié)下來(lái)有5個(gè),主要是數(shù)據(jù)的采集和處理,這個(gè)范圍非常大,包括客流量的采集,以及路礦的采集,各種設(shè)備、車(chē)輛信息的采集,這是其中的難點(diǎn),而且量很大,數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)信息,實(shí)時(shí)信息。

第三塊是智能公交調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù),這兩塊我們認(rèn)為是最關(guān)鍵的兩塊,而且難度非常大,也是我們現(xiàn)在目前在致力于研究的方向。

第四塊是智能公交的服務(wù)方法,面向于一般的乘客。

第五塊是智能公交實(shí)施效果的評(píng)價(jià)。

智能公交存在一些問(wèn)題:一,現(xiàn)在智能公交系統(tǒng)不是以公交網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ),直接是以運(yùn)營(yíng)角度來(lái)做,所以角度效果并不非常好。二,沒(méi)有實(shí)現(xiàn)整體的協(xié)調(diào),有很多城市采取好幾個(gè)公交公司,公交公司內(nèi)部各管各的,這在國(guó)外不太一樣,國(guó)外到指定時(shí)間以后以LED來(lái)顯示,到點(diǎn)了以后就換,還有沒(méi)有先進(jìn)算法的支持。

下面是物聯(lián)網(wǎng)對(duì)智能公交系統(tǒng)帶來(lái)的挑戰(zhàn)。海量信息,有物聯(lián)網(wǎng)以后信息量非常大,車(chē)量的信息,乘客的信息,路礦信息,量很大。第二點(diǎn)是實(shí)時(shí)的信息,動(dòng)態(tài)的信息??土髅恳环昼姸荚谧兓?,對(duì)常規(guī)的算法,常規(guī)的方法都不能適用,要采用動(dòng)態(tài)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

第二塊是面向公交系統(tǒng)的智能平臺(tái),時(shí)間關(guān)系就跳過(guò)去。

還有一些交通監(jiān)控的平臺(tái),無(wú)線城市智能平臺(tái),這是一些一般性的介紹,就略過(guò)去了。

下面介紹一與浙江達(dá)峰公司合作的方面。這個(gè)框架準(zhǔn)備用軟件來(lái)做平臺(tái),這主要是在交通規(guī)劃領(lǐng)域里差不多80%的單位都在用,用得非常多,功能也很強(qiáng)大。圖的左邊是信息采集的處理系統(tǒng),右邊一塊是信息服務(wù)。這個(gè)系統(tǒng)核心主要是線網(wǎng)規(guī)劃和調(diào)度,包括公交客流的需求預(yù)測(cè),還有公交網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和優(yōu)化,公交系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化和調(diào)度優(yōu)化。這個(gè)基礎(chǔ)之上結(jié)合系統(tǒng)評(píng)價(jià)來(lái)形成智能公交系統(tǒng)的核心,根據(jù)采集的數(shù)據(jù)在這個(gè)基礎(chǔ)上可以進(jìn)行商務(wù)智能分析,幫助管理者提供決策。

第四部分是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化與規(guī)劃。技術(shù)的細(xì)節(jié)就不提了,提一下可以解決什么問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化這里列了7個(gè)場(chǎng)景,比如興建一條或者是多條線路,增加若干條公交線路以后,對(duì)舊的網(wǎng)絡(luò)可能有一些影響,舊的網(wǎng)絡(luò)怎么調(diào),包括新的網(wǎng)絡(luò)怎么建,怎么設(shè)計(jì),再就是刪除一條或者多條線路上的線網(wǎng)調(diào)整。這里面主要用到一些優(yōu)化的技術(shù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

還有就是延長(zhǎng)線路,比如說(shuō)興建一些小區(qū)存在公交的空白區(qū)域,這種情況下要延長(zhǎng)現(xiàn)有的公交線路,這需要進(jìn)行線網(wǎng)的規(guī)劃。第四個(gè)產(chǎn)品就是新增小區(qū)或者是活動(dòng)中心,增加一些大型的活動(dòng)中心,一變化以后線網(wǎng)怎么樣來(lái)調(diào)整。

具體到站點(diǎn)的設(shè)計(jì),怎么樣來(lái)調(diào)整公交線網(wǎng)。再就是交通樞紐換到另外一個(gè)地方以后怎么樣來(lái)調(diào)整線路。如果采用地鐵系統(tǒng)以后肯定對(duì)現(xiàn)有公交系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有很大的沖擊,這種情況下怎么樣來(lái)優(yōu)化公交線網(wǎng),進(jìn)行規(guī)劃。

最后一塊是智能公交系統(tǒng)的智能優(yōu)化和調(diào)度。

如果公交線網(wǎng)確定的情況下,車(chē)輛如何進(jìn)行分配,并且車(chē)輛的發(fā)車(chē)頻率怎么樣確定,這是一個(gè)優(yōu)化的問(wèn)題。第二個(gè)場(chǎng)景就是如果考慮各種情況的車(chē)輛,那這個(gè)問(wèn)題將會(huì)更復(fù)雜。第三個(gè)問(wèn)題,如何確定各個(gè)線路的發(fā)車(chē)時(shí)刻表,讓車(chē)輛到站的時(shí)間差距能夠越來(lái)越小,就是乘客等待換車(chē)的時(shí)間比較小,這是一個(gè)比較難的問(wèn)題。單條線路情況下的時(shí)刻表怎么樣來(lái)確定。

最后一個(gè)場(chǎng)景,也是最難的場(chǎng)景,跨線調(diào)度。多條線路情況下,跨度調(diào)度的話怎么樣來(lái)定行車(chē)輪次,這也是很難的問(wèn)題。

我們主要是做算法這一塊,所以比較關(guān)注與線網(wǎng)設(shè)計(jì)、線網(wǎng)規(guī)劃和調(diào)度。我的報(bào)告到此結(jié)束。謝謝!