【文章內(nèi)容簡介】 時速15公里，基本等于步行速度。以乘坐355路公交車為例。從三義廟至肖莊站。17：03到三義廟車站，355路車17：23到站，車過四通橋后左轉(zhuǎn)，走人大、中關(guān)村，這段比較堵，尤其是中關(guān)村地帶，到中關(guān)村站是17：46。過了中關(guān)村站，往前一點(diǎn)過了四環(huán)路，此時為17：47車速有所提升，拐彎后走成府路后，這里的車流比較暢通，到了清華東門拐彎處是18：00。清華東門到道口這段，也就是雙清路上，是我坐車最堵的一段了，走了16分鐘，過了道口車速相對快了一些，到肖莊是18：18分。從三義廟到中關(guān)村這段，用時20分鐘，；四環(huán)路到清華東門段，用時13分鐘，：清華東門到鐵路道口段，用時16分鐘，,，低于自行車的速度。 而問卷調(diào)查中多數(shù)人認(rèn)為主要問題為：公交系統(tǒng)不夠完善，交通擁堵，道路建設(shè)不完善，高峰時期人流量過大。 系統(tǒng)需求分析就現(xiàn)在的北京公交智能管理系統(tǒng)來說，有兩方面問題急需解決。1）查詢不方便：現(xiàn)有的北京公交查詢電話為96166，但很多人不清楚查詢公交線路的電話，并且打電話查詢難以記憶路線以及換乘方案。Google、百度等地圖服務(wù)的搜索引擎可以提供很好的乘車路線查詢服務(wù)，但操作比較復(fù)雜，只能在部分智能手機(jī)進(jìn)行操作。2）查詢成本高：從乘客角度來講：除了在家通過網(wǎng)頁查詢和戶外電子信息牌獲知信息，其它的方式均需要花費(fèi)一定的費(fèi)用。電話查詢需要支付一定的通話費(fèi)用，而最昂貴的，便是通過手機(jī)客戶端使用GPRS進(jìn)行查詢時所要支付的流量費(fèi)用，因?yàn)榈貓D和導(dǎo)航需要大量圖片的下載和更新，所以流量很大。 因此，很多人并不選擇在外出時，使用理應(yīng)方便的手機(jī)客戶端查詢公交信息。從公交公司的實(shí)現(xiàn)部門角度說， 由于人工語音服務(wù)靈活性較差，當(dāng)人們對公交出行信息需求量增大時，公交公司需雇傭更多人員，并加裝更多座機(jī)，因此成本大幅度提高。而戶外多功能信息顯示屏幕也需要大量的金錢投入，并且很容易受到破壞。 鑒于這兩大問題，現(xiàn)在設(shè)計(jì)的系統(tǒng)必須人性化，從乘客的角度思考。對于系統(tǒng)用戶，基本有以下幾大需求：首先，用戶的信息需求：查詢用戶希望能夠通過系統(tǒng)獲取所需的查詢信息，包括對具體線路的查詢，對經(jīng)過某一站臺的所有線路的查詢，對指定起點(diǎn)和終點(diǎn)的合適線路的查詢，以及如何換乘可以更快到達(dá)目的地的查詢。同時，用戶在站臺需要最新最及時的信息更新，以便自己改變乘車方案。第二，用戶的處理要求：系統(tǒng)管理員能夠?qū)痪€路進(jìn)行執(zhí)行線路的增加，刪除操作；管理員能夠修改，設(shè)置公交車站的信息；管理員能夠?qū)唧w的公交線路的信息進(jìn)行修改，包括途經(jīng)站臺，車票價格，規(guī)定營運(yùn)時間等。第三，對系統(tǒng)的普遍性要求：系統(tǒng)能夠不受未來公交線路設(shè)置變化的影響，仍能照常使用。系統(tǒng)不僅能夠只針對某個地區(qū)進(jìn)行公交線路查詢，只需稍微做點(diǎn)修改，就能應(yīng)用于其他地區(qū)的公交線路查詢，這樣可以在舊站臺的設(shè)備回收之后再次利用。最后，對系統(tǒng)的安全性要求：非系統(tǒng)管理員不能操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，只能做查詢操作及其他無關(guān)系統(tǒng)整體安全性的操作。因此，本智能公交系統(tǒng)旨在盡力滿足用戶的所有需求，提供更好的公共交通服務(wù)，提高市民出行效率。 本智能公交系統(tǒng)需要車載GPS和GPS定位衛(wèi)星，將車輛位置信息傳送至場站調(diào)度中心，再經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的GPRS將信息發(fā)至站臺子系統(tǒng)的電子站牌，顯示給乘客。同時，在車輛即將經(jīng)過路口時，公交調(diào)度中心和交通信息中心協(xié)調(diào)，使路口信號給予公交優(yōu)先。視頻子系統(tǒng)和安全子系統(tǒng)協(xié)調(diào)合作，保證車輛的行車速度在安全的前提下盡量高速，并安全進(jìn)出站。綜合業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)將各子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)收集處理，以便評估檢測。 面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方法之用例圖圖2 整體公交智能系統(tǒng)子系統(tǒng)聯(lián)系示意圖4. 參考文獻(xiàn)綜述1) 最短路徑算法—Dijkstra(迪杰斯特拉)算法分析與實(shí)現(xiàn)(C/C++) Tanky Woo介紹如何使用C語言將迪杰斯特拉算法的思想實(shí)現(xiàn)，并且給出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)示2) 葉蒼年 北京市交通研究中心交通發(fā)展戰(zhàn)略分析 2008介紹最近北京交通的變化及未來趨勢3) 王靜霞、張國華 城市智能公交管理系統(tǒng) 中國建筑工業(yè)出版社 2007介紹公交管理系統(tǒng)的實(shí)施原理及系統(tǒng)知識 4) 康悅 北京市政交通一卡通使用情況及公交滿意度調(diào)查 介紹公眾對限行公共交通的滿意度以及公交卡的使用情況1)薩師煊，王珊 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 高等教育出版社 介紹數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識及建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的注意事項(xiàng)2)潘錦平 軟件開發(fā)技術(shù) 西安電子科技大學(xué)出版社 1999 介紹軟件開發(fā)的發(fā)展，現(xiàn)在最流行的開發(fā)軟件如何使用3)洪錦魁 網(wǎng)頁設(shè)計(jì)夢幻組合 清華人學(xué)出版 2004 介紹網(wǎng)頁的設(shè)計(jì)方法，結(jié)合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行操作系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)4)于繁華 Access基礎(chǔ)教程 中國水利水電出版社 2008 介紹Access的基礎(chǔ)知識5)亞歷克斯(美) Access數(shù)據(jù)分析寶典 電子工業(yè)出版社 2008 介紹Access的數(shù)據(jù)特點(diǎn)及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)分析最有效率 5. 系統(tǒng)規(guī)劃 系統(tǒng)總目標(biāo)及關(guān)鍵因素（1）總目標(biāo)：本方案從“方便乘客和合理管理調(diào)度車輛”兩大問題入手，結(jié)合GPS，GIS，GPRS技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)車輛的智能化調(diào)度，為公交企業(yè)在行車計(jì)劃的制定、線路的調(diào)整及規(guī)劃等方面的決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，解決司機(jī)的違規(guī)現(xiàn)象。在解決公交企業(yè)合理運(yùn)營問題的同時提高了企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，方便了市民的出行。采用集成化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)公交的“站－車－道”一體化，發(fā)揮道路上公交優(yōu)先、合理調(diào)度、快速上下、安全舒適、人性化服務(wù)的功能。滿足公交現(xiàn)代化營運(yùn)所需的“業(yè)務(wù)－資金－信息”三位一體的現(xiàn)代化業(yè)務(wù)要求，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行、優(yōu)質(zhì)服務(wù)、規(guī)范管理的目標(biāo)。（2）關(guān)鍵因素圖3 公交智能化示意圖 系統(tǒng)具體目標(biāo)及KPI 相關(guān)子系統(tǒng)規(guī)劃圖5 北京智能公交系統(tǒng)子系統(tǒng)規(guī)劃示意圖（1）車輛監(jiān)控子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)車輛的實(shí)時監(jiān)控，可是調(diào)度中心了解車上人流量，司機(jī)駕駛狀態(tài)等信息。（2）信息管理子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)公交公司的信息化管理平臺，主要功能有：配車排班、車輛技術(shù)信息管理、司乘人員考核、各種報表生成等。（3）網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng)：管理整個網(wǎng)絡(luò)的狀況，包括網(wǎng)絡(luò)故障檢測，設(shè)備故障檢測，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞裙δ?。?）電子站牌控制子系統(tǒng)：下發(fā)電子站牌的信息，包括公交線路，各線路公交車的到站信息，文本廣告，天氣信息等。（5）公交信息子系統(tǒng)：一個發(fā)布在互聯(lián)網(wǎng)上的公交信息網(wǎng)站，可以提供公交線路，出行指導(dǎo)，實(shí)時路況等信息的查詢等功能。（6）公交卡子系統(tǒng)：現(xiàn)有的公交卡系統(tǒng)主要用來完成車票支付功能。但是，公交卡系統(tǒng)具有潛在的可擴(kuò)展性。當(dāng)乘客刷卡時，公交卡機(jī)除了可以計(jì)算并扣除票價，同時也應(yīng)能夠在內(nèi)置計(jì)數(shù)器內(nèi)統(tǒng)計(jì)車廂內(nèi)乘客人次數(shù)，如此一來，通過改造公交卡機(jī)并使之與車載GPS設(shè)備相互連接通訊，再通過車載通訊設(shè)備與公交指揮信息系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的傳送，指揮信息系統(tǒng)再將所有車輛的乘客人次信息匯總，計(jì)算，發(fā)送到智能公交信息系統(tǒng)中樞，便可以通過主動查詢和被動查詢兩種方式使乘客獲知所查線路的乘客擁擠程度?？傮w看來，此功能比較容易實(shí)現(xiàn)。（7）車載子系統(tǒng)：GPS和GIS系統(tǒng)相互配合，為乘客提供目標(biāo)線路車輛的位置和地理信息，是整個智能公交信息系統(tǒng)的硬件和軟件系統(tǒng)的核心組成部件。只有將車輛的位置信息收集整理，才能做到整個系統(tǒng)的人性化和實(shí)用性圖6 系統(tǒng)主要功能規(guī)劃示意圖（1）交通部門：交通部門的參與，主要出于以下三個方面的考慮。 首先，交通部門的協(xié)助將極大地幫助智能公交信息系統(tǒng)對實(shí)時交通信息的獲取。這些實(shí)時交通信息一部分用于智能公交調(diào)度指揮系統(tǒng)，以作為其增車或臨時改線等決策的依據(jù)。而另一部分將被用于提供給乘客。掌握了城市各條道路的擁堵情況，乘客才能心中有數(shù)，對自己的乘車計(jì)劃有更加明確的想法和及時更改，極大的方便了乘客的出行，達(dá)到了方便乘客的目的。 其次，根據(jù)對乘客出行記錄的統(tǒng)計(jì)及乘客意見的反饋，交通部門可以分析人流及車流的出行規(guī)律，依此可制定出更加符合人們出行需求的交通管理措施。從而使得人們出行的效率更高。 最后，交通部門協(xié)助建立和管理快速公交的專用道路，可以提高公共交通的效率，民眾在享受這種方便之后，將會更加傾向于公共交通。(2) 乘客：通過主動和被動兩種方式參與到了制定和優(yōu)化公交線路的過程中。乘客作為公交系統(tǒng)作用的主體，在系統(tǒng)中也起到了重要作用。乘客的查詢，乘車和反饋等活動都是影響公交車調(diào)度管理的重要因素。該系統(tǒng)通過對乘客各種活動的統(tǒng)計(jì)和智能化管理，來調(diào)度管理公交線路，從而減少了乘客的等待和乘車時間。電子站牌的出現(xiàn)，更方便了乘客及時迅速的選擇公交車次，提高了出行效率。(3) 公交公司： 在這個智能公交信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，公交公司不僅僅為乘客提供信息，并且可以從乘客那里獲取信息。通過對乘客出行及客流分布的統(tǒng)計(jì)，并結(jié)合交通部門提供的車流信息，公交公司可以很容易地對線路設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。而乘客的反饋意見，將成為公交公司改善服務(wù)，提高效率的重要依據(jù)。 本智能公交調(diào)度系統(tǒng)雖然復(fù)雜，子系統(tǒng)較多，但是各個子系統(tǒng)，功能和數(shù)據(jù)庫之間的聯(lián)系較為緊密，缺一不可，需要各部門和因素的良好配合，下圖為關(guān)系圖：表2 智能公交系統(tǒng)系統(tǒng)功能與數(shù)據(jù)關(guān)系規(guī)劃表功能/數(shù)據(jù)庫交通路況乘客回復(fù)車輛地理位置在途車輛車輛平均時速庫存運(yùn)力乘客數(shù)車況信息車速監(jiān)控是　是是車輛信息呈現(xiàn)是是是是是是　乘客引導(dǎo)是是應(yīng)急指揮調(diào)度是是是客流量統(tǒng)計(jì)　是　是　是　線路設(shè)計(jì)是是是　是　乘客建議反饋　是　　　　是　是　客流量預(yù)測　是　　是　車況檢測是是是圖7 公交信息查詢示意圖圖8 車載終端系統(tǒng)信息示意圖6. 系統(tǒng)業(yè)務(wù)分析 系統(tǒng)原有業(yè)務(wù)流程圖圖9 公交系統(tǒng)原有業(yè)務(wù)流程圖如圖，原有的業(yè)務(wù)主要是固定網(wǎng)絡(luò)和定點(diǎn)舊式站牌來傳遞信息：當(dāng)乘客在家里通過網(wǎng)站查詢或是手機(jī)搜索站臺信息和線路信息時，搜索引擎將調(diào)用公交系統(tǒng)的線路數(shù)據(jù)庫，通過公交查詢系統(tǒng)將線路信息與目標(biāo)查詢信息匹配，得出結(jié)果，通過電子地圖等形式將信息提供給乘客。這些信息普遍更新較慢，乘客往往得不到及時的信息。 其次，乘客在車站時觀看站牌，僅能知道停靠站信息以及首末班車信息，僅依據(jù)這些信息而做的出行決策，不夠人性化。并且換乘信息很難把握，無法知道車站的具體位置無法將多條線路信息進(jìn)行整合。圖10 查詢系統(tǒng)改造示意圖 改良之后，在現(xiàn)有的系統(tǒng)中，綜合信息中心成為系統(tǒng)的中樞，將主動查詢和直接顯示有機(jī)的結(jié)合。能更好的向乘客提供路線信息。在查詢方面，乘客不再局限于固定電腦的搜索，手機(jī)客戶端可以執(zhí)行相同的任務(wù)，實(shí)用性增強(qiáng)。并且查詢內(nèi)容有了根本性變化，過去乘客只是客觀乘車，在站臺執(zhí)行站牌的路線?，F(xiàn)在的查詢系統(tǒng)能提供出發(fā)地到目的地的多種線路選擇，交通路況信息，預(yù)計(jì)到達(dá)時間和換乘時的具體細(xì)節(jié)等，能讓乘客主動選擇路線并更有效率的乘車。在直接顯示方面，電子站牌的內(nèi)容更多，而且會根據(jù)數(shù)據(jù)庫里的信息及時更新。乘客不會出現(xiàn)等車太久但是前方堵車不知情的情況，效率提高。（BPR）前后業(yè)務(wù)流程對比分析第一，整個智能公交系統(tǒng)改造后集成度更高。改造前，公交查詢系統(tǒng)與GPS系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度較低。改造之后，通過整合，將車輛定位的GPS數(shù)據(jù)及時發(fā)送到綜合信息中心中與公交系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的線路信息匹配，再結(jié)合交通部門的實(shí)時道路狀況進(jìn)行處理，決定出各個線路的最佳運(yùn)營方案，并通過電子站牌等渠道將信息告知乘客。第二，用戶獲知公交信息的渠道更加簡單，方法更多，成本更低廉，可操作性和時效性更高。用戶只需手機(jī)安裝服務(wù)客戶端軟件，便可實(shí)現(xiàn)快速查詢。免去了在電腦上登錄搜索引擎網(wǎng)站的繁瑣。如果不是智能手機(jī)，打電話查詢的方式仍然可行，保證每一位乘客都可以及時方便的明白如何最快的到達(dá)目的地。 第三，改良后的系統(tǒng)加入了以前系統(tǒng)所不具有的實(shí)時性，通過車載終端和GPS以及GIS系統(tǒng)傳送的實(shí)時信息，體現(xiàn)在在乘客最直接接觸的電子站牌顯示器。這一特性的加入極大的提高了系統(tǒng)的實(shí)用性，對乘客的公交線路尋找提供了更大的幫助。在更改線路，增減車站是也更加容易，不需要制作新的站牌，改動及時且準(zhǔn)確。 第四，可以充分利用已有的數(shù)據(jù)資源，將常用的多種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成自己的空間格式和相應(yīng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫。利用現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施和老的調(diào)度系統(tǒng)，以較少的投資就可以建立一套覆蓋整個城市范圍的系統(tǒng)。保護(hù)了先期投資。第五，可以綜合利用互聯(lián)網(wǎng)上的各種信息。智能公交運(yùn)營指揮調(diào)度系統(tǒng)所需要的其它子系統(tǒng)的各種信息不必全部集中到一個系統(tǒng)上來，而是按照其來源分布于各系統(tǒng)之中。只要通過互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)，智能公交運(yùn)營指揮調(diào)度系統(tǒng)就可以方便地實(shí)時地運(yùn)用這些數(shù)據(jù)。大大地降低系統(tǒng)負(fù)載，加快訪問速度。在公交調(diào)度過程中，控制中心需要根據(jù)得到的實(shí)時信息和歷史資料權(quán)衡比較，才會形成一個調(diào)度方案，而這些信息來自多個部門系統(tǒng)。比如道路交通情報來自交通管理信息中心，道路維護(hù)信息來自市政部門，