1、A,1,北京理工大學交通工程系 趙亞男,公共交通系統(tǒng)的運營與管理,A,2,5.1 城市公共交通營運組織 5.2 我國公交企業(yè)運營調(diào)度管理現(xiàn)狀 5.3 國內(nèi)外公交運營調(diào)度優(yōu)化技術(shù)發(fā)展及應用 5.4 基于準實時信息的公交調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng) 5.5 基于車輛自動定位技術(shù)的公交實時調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng),A,3,5.1 城市公共交通營運組織,一、車輛運行方式 根據(jù)客流在時間、方向、斷面等要素的特征，車輛的運行方式有多種分類，主要有以下四類： 1. 按車輛工作時間的長短與類型，分為正班車、加班車與夜班車。 （1）正班車主要指車輛在日間運營連續(xù)工作，相當于兩個工作班的一種基本調(diào)度形式，所以又稱雙班車、大班車。,A,4,（

2、2）加班車指車輛僅在某種情況下，在某段營運時間上線工作，并且每日內(nèi)工作累計工作時間相當于一個工作班的一種輔助調(diào)度形式，所以又稱單班車。,（3）夜班車指車輛在夜間上線工作的一種調(diào)度形式。 一般城市夜間客運量不大的線路，夜班車的車輛連續(xù)工作時間不足一個工作班，因此常與日間加班車相間組織運營，只有夜間客運量較大的線路，夜班車連續(xù)工作時間相當于一個工作班。,A,5,車輛調(diào)度問題是在已知發(fā)車時間表的條件下將車輛分配到每一條線路中去，考慮的目標是盡量小的配車數(shù)和盡量小車輛運營成本，獲得盡量大的經(jīng)濟效益和社會效益。,減小車輛運營成本的方法主要通過減少車輛空程行駛時間和駐留時間，提高滿載率等手段實現(xiàn)。,A,6

3、,3按車輛停站方式，分為全站車、大站車和跨線車。 4按服務對象的廣泛程度，分為普線車和專線車。,2按車輛運行區(qū)間，分為全程車和區(qū)間車,A,7,（2）區(qū)間車指車輛僅行駛線路上某一客流量的高路段或高區(qū)段的一種輔助調(diào)度形式。 （3）快車是為適應沿線長乘距乘車需要，采取的一種越站快速運行的調(diào) 度形式，包括大站（快）車與直達（快）車兩種。,（1）全程車指車輛從線路起點發(fā)車直到終點止，必須在沿線固定停車站依次?？?，按規(guī)定時間到達有關(guān)站點并駛滿全程的一種基本調(diào)度形式，因此又稱慢車。,A,8,（5）跨線車是為平衡相鄰線路之間客流負荷，減少乘客轉(zhuǎn)乘而組織的一種跨線運行的調(diào)度形式。 實踐表明，上述調(diào)度形式，對平衡

4、車輛及線路負荷，改善交通擁擠，提高運輸生產(chǎn)率和運輸服務質(zhì)量以及促進客運發(fā)展都發(fā)揮了積極作用。,（4）定班車是為接送有關(guān)單位職工上下班或?qū)W生上下學而組織的一種專 線調(diào)度形式。車輛可按定時間、定線路、定班次和定站點的原則進行傳輸。,A,9,區(qū)間車調(diào)度形式選擇原則 可以通過計算路段（斷面）客流量差或路段不均勻系數(shù)的方法確定區(qū)間車調(diào)度形式。 快車調(diào)度形式的選擇原則 這種調(diào)度形式一般有兩種方法：一種方法是根據(jù)客流調(diào)查結(jié)果，對某段時間內(nèi)若干站點乘客集散量較大的站點行駛快車，以緩和擁擠和消除乘客留站現(xiàn)象。具體的方法可通過計算機站點集散客流量不均勻系數(shù)的方法確定；另一種方法是通過計算機方向不均勻系數(shù)的方法大致

5、確定。 高峰加班車調(diào)度形式的選擇原則 這種調(diào)度形式一般通過計算時間不均勻系數(shù)的方法確定。,凡公共汽車營運線路均需以全程車、正班車為基本調(diào)度形式，并根據(jù)線路客流的分布特征輔以其他調(diào)度形式。,A,10,二、車輛運行方式的選擇,1. 區(qū)間車運行方式的采用 不均衡系數(shù)法；差值法 2. 快車運行方式的采用 不均衡系數(shù)法；吞吐量（集散量）比值法 3. 加班車運行方式的采用前提 一般通過計算客流的時間不均衡系數(shù)確定。 如果時間不均衡系數(shù)大于臨界值（一般取1.22.2) 時，就有開設(shè)加班車的必要。,A,11,三、編排行車時刻表,1. 行車時刻表類型 （1）車輛行車時刻表：指按行車班次制定的車輛沿線運行時刻表。

6、 （2）車站行車時刻表：指線路始末站及重點中途站（車輛）行車時刻表。,A,12,（1）確定車輛行車班次序列（路牌）時，應注意與車輛在車場（庫）的停車方式及行車人員的工作制度相適應。 （2）根據(jù)客流沿時間分布的不均勻性，進行增減車輛排列時，須注意保持行車時隔均勻有序。 （3）安排有關(guān)行車人員就餐時，應綜合考慮運輸服務質(zhì)量、車時利用、行車人員勞動保健及營運經(jīng)濟效果。 （4）行車人員工作時間安排，既應服從客流的變化需要，又應注意各行車班次車輛工作時間的平衡、要合理利用、勞逸結(jié)合。 （5）公交車輛的行車時刻表應同城市其它客運形式運輸工具的行車時刻協(xié)調(diào)配合。,2. 編排行車時刻表注意的幾個問題,A,13

7、,5.2 我國公交企業(yè)運營調(diào)度管理現(xiàn)狀,公交企業(yè)的運營調(diào)度管理同企業(yè)的經(jīng)營模式相關(guān)。 企業(yè)的經(jīng)營模式在一定度上影響、決定企業(yè)的調(diào)度管理模式。 例如以專線車為主的企業(yè)公 司同經(jīng)營常公交線路的國有公司之間就有較大的區(qū)別，經(jīng)營專線車的企業(yè)公司一般不具備完整的運營調(diào)度計劃和相應監(jiān)督管理機制 。 我國城市公共交通企業(yè)的經(jīng)營模式主要有以下幾種：車隊-分公司-總公司三級承包責任制、外資和合資企業(yè)、股份制公司、企業(yè)公司、聯(lián)營公司等。,A,14,一、我國公交企業(yè)的經(jīng)營模式,1. 車隊-分公司-總公司三級承包責任制 這是當前大城市公交企業(yè)經(jīng)營的主要模式之一。 車隊向分公司承包，分公司向總公司承包 ，總公司 向政府

8、的公用 （城建）局承包。 承包的內(nèi)容包括 ：重要服務指標的控制（車輛出場時間，高峰出車率，首末班時間，低峰最大間隔，線路運能配備）；成本的控制（對燃料、配件、勞動力及企業(yè)管理費進行分項重點控制）；經(jīng)營者的目標責任考核；乘客投訴、車況車貌和重大安全事故等指標。,A,15,大部分常規(guī)公交線路是按照這種模式經(jīng)營的。,這種模式實質(zhì)上是計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)換過渡階段產(chǎn)物 ，這種模式對于調(diào)動企業(yè)職工的積極性 ，提高城市公交 的服務水平起到了較好的作用。 但是廣泛采用這一模式的國有公交企業(yè)仍存在較為嚴重的虧損問題，政府為此仍付出巨大的財政支持。,A,16,2. 外資和合資企業(yè),外方提供全部或部分資金、車輛，

9、中外雙方共同經(jīng)營，自負盈虧。 外資和合資企業(yè)在滿足政府規(guī)定的基本運營要求以外，其運營還受董事會的約束和影響。 外資和合資公交企業(yè)一般人車比小，經(jīng)營方式靈活，經(jīng)濟效益優(yōu)于同等規(guī)模的國有公交企業(yè) 。,A,17,3. 股份制企業(yè),股份制是現(xiàn)代企業(yè)的一種資本組織形式，有利于所有權(quán)和經(jīng)營權(quán)的分離，使企業(yè)的融資渠道拓寬 ，廣泛吸收社會分散資金 ，充實企業(yè)資本金 ，擴大企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模。 投資主體的多元化發(fā)展使企業(yè)的整體經(jīng)營戰(zhàn)略和運作制度得以規(guī)范管理，充分體現(xiàn)市場法人的主體性，有利于提高企業(yè)和資本的運作效率。,A,18,4. 企業(yè)公司,專線車正在向這個模式發(fā)展。由非公交企業(yè)提供車輛，公交公司配備司乘人員 ，在

10、指定的線路經(jīng)營 ，公交公司自負盈虧。 礦區(qū)、郊 區(qū)的企業(yè)一般都申請開通這類班車 。,A,19,5. 聯(lián)營公司,出資或提供車輛的一方只是參與利潤分紅，并不參與經(jīng)營服務，車輛產(chǎn)權(quán)關(guān)系不變。 這種由若干班車組成的聯(lián)營公司，一般是由國有公交公司牽頭組織管理，規(guī)定線路、運營時間、班次、票價等，在高峰時間運營，票款收入一般全歸聯(lián)營單位，不需上稅。 班車聯(lián)營方式在大連、哈爾濱等地較多。 這種模式實質(zhì)上是公交公司車輛運力不足，利用社會閑置車輛的一種方法。,A,20,公交企業(yè)的運營調(diào)度管理主要包括兩個內(nèi)容： 一是運營調(diào)度計劃的制訂；,過去，我國城市公共汽車、無軌電車的車輛調(diào)度，基本上沿用“定點發(fā)車、兩頭卡點”的

11、手工作業(yè)的調(diào)度方式 ，由于信息不靈 、調(diào) 度失控 ，車輛經(jīng)常出現(xiàn)“串車”、“大間隔”現(xiàn)象，要么使乘客候車時間過長，要么前車提前離站、后車擁擠不堪，甚至導致全線運行秩序棍亂，嚴重影響了公共客運交通的服務質(zhì)量和社會信譽。,二是運營調(diào)度計劃的執(zhí)行和監(jiān)控。,A,21,首末站運營調(diào)度流程,A,22,二、我國公交企業(yè)運營調(diào)度管理中存在的問題,1. 運營調(diào)度管理主要依靠人力，總體技術(shù)手段落后 ，基本上沒有新技術(shù)的應用。 除去北京、上海等少數(shù)幾個得到國家資助的城市得 以發(fā)展新的公交運營調(diào)度技術(shù)以外，我國公交企業(yè)的總體技術(shù)手段落后，新的公交運營調(diào)度技術(shù)，例如車輛自動定位技術(shù)、乘客自動計數(shù)技術(shù)等，基本上沒有應用。

12、 在我國大部分城市公交系統(tǒng)調(diào)度部門的操做方式是手工的、經(jīng)驗的。 調(diào)度員 、乘客和駕駛員之間缺乏必要的聯(lián)系。調(diào)度員不知道車輛在道路上的運行狀況，乘客無法確定最佳的出行路線，而公交駕駛員則不知道前方道路擁擠狀況。,A,23,2. 以經(jīng)驗為主的運營計劃制定方法，缺乏 科學性和合理性,當前運營計劃的制定主要依靠調(diào)度管理人員的經(jīng)驗和直覺。 經(jīng)驗型決策雖然能在一定程度上把握公交客流的變化特點，但其具有不穩(wěn)定性的缺點，運營計劃的正確性和科學性得不到保障。 不合理的計劃帶來的是資源的浪費和經(jīng)濟效益的下降。,A,24,3. 運營調(diào)度管理實時性很差，運營計劃的調(diào)整周期太長,公交企業(yè)的運營調(diào)度管理大多局限于“一頭一

13、尾”的首末站調(diào)度，對于沿線站點無法監(jiān)控，絕大部分公交企業(yè)做不到實時的運營調(diào)度管理。 運營計劃的調(diào)整周期一般較長，反應慢的企業(yè)需要 1個月或更長的時間才能調(diào)整過來 。,A,25,4. 運營調(diào)度管理人員素質(zhì)亟待提高,對于大部分公交企業(yè)來講，基層運營調(diào)度管理人員的素質(zhì)較低。 較低的人員素質(zhì)制約著運營調(diào)度管理水平的提高，而且新技術(shù)的應用需要有較高層次的專門人員來操作和使用。,A,26,5. 宏觀運營控制指標的制定問題,政府對公交企業(yè)運營服務的宏觀控制是通過高峰出車率 、低峰最大間隔等重要指標來實現(xiàn)的。 但是有許多城市政府的管理部門出自本部門管理方便的需要，沒有經(jīng)過仔細的調(diào)研，采用“一刀切”的辦法制定這

14、些指標。 這對于公交企業(yè)發(fā)揮其靈活性 ，實現(xiàn)調(diào)度優(yōu)化是人為的制約。,A,27,5.3 國內(nèi)外公交運營調(diào)度優(yōu)化技術(shù)發(fā)展及應用,一、國內(nèi)公交運營調(diào)度優(yōu)化技術(shù)發(fā)展及應用 最近10多年在北京、上海、杭州、長春 、西安等城市進行了公交運營調(diào)度系統(tǒng)和優(yōu)化技術(shù)的研究。 但研究的深度和廣度都有限。 少數(shù)幾個成功的例子還不具備普遍的意義，因為這些城市的公交企業(yè)調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)的建設(shè)得到了國家的大力資助和支持。,A,28,1. 北京市,北京是我國系統(tǒng)地進行公交運營調(diào)度系統(tǒng)研究和建設(shè)的重要城市。引入了國外的一些先進技術(shù)，取得了較好的效果。 1997年國家科學技術(shù)委員會同歐盟在北京召開了第一次中歐智能交通系統(tǒng)研討會，時任

15、國務委員 、國家科學技術(shù)委員會主任宋健與歐盟伯克曼委員會聯(lián)合簽署了中歐合作發(fā)展 “ITS應用于公交系統(tǒng)的示范工程”，并建議在北京公交總公 司進行實施。 北京公交 ITS示范工程于 1999年投入運行，首次投人運行的裝有先進的車載衛(wèi)星定位 系統(tǒng)和無線通訊裝置的車輛約為 300多輛 。,A,29,2. 上海市,1999年 7月，上海市第一條應用 GPS技術(shù)進行 調(diào)度管理的公交線路981路在浦東投入運行。 該系統(tǒng)選擇了無線數(shù)傳通訊技術(shù)來傳送定位信息。 該系統(tǒng)的車載設(shè)備，用液晶顯示和語音提示相結(jié)合的方式提示駕駛員，有利于駕駛員集中精力，安全駕駛車輛。該系統(tǒng)的監(jiān)控軟件提供了車輛行駛速度預警，預測車輛到達

16、站點時間 ，具有較為完善的電子地圖顯示功能。,A,30,3. 杭州市,杭州市是我國第一個將GPS定位技術(shù)應用到公交車輛 的調(diào)度管理 中的城市。 系統(tǒng)具備一定的車輛監(jiān)控、管理和查詢功能。系統(tǒng)還具備在電子地圖顯示車輛運行狀態(tài)的能力，并且有報警 以及運行車輛到達時刻站 臺顯示等功能。 但是系統(tǒng)目前只在杭州市部分公交線路上應用 ，而且系統(tǒng)傳遞信息的方式是單向的，調(diào)度室可以獲得駕駛員發(fā)來的信息，但不能對駕駛員的操作發(fā)布實時的指令。,A,31,4. 長春市,由吉林市交通公司與吉林市東北電力學院共同研制開發(fā)的“公共汽車微機調(diào)度管理系統(tǒng)”，系統(tǒng)分為室內(nèi)與室外兩大部分，室內(nèi)微機控制系統(tǒng)每天自動地按順序把每次車的

17、發(fā)車號、發(fā)車時刻、需繼續(xù)等待的時間、司乘人員的代號顯示在 CRT屏幕上 ，并同時通過電纜把 以上調(diào)度內(nèi)容送到室外大型顯示屏上 ，以清晰的數(shù)碼顯示告之廣大乘客。 長春市調(diào)度管理系統(tǒng)的設(shè)計思路是一個提醒顯示系統(tǒng)，局限于一站一點，沒有網(wǎng)絡管理和協(xié)調(diào)優(yōu)化的功能。,A,32,5. 重慶市,重慶是我 國四大直轄市之一 ，是西南地區(qū)經(jīng)濟 、文化 、商業(yè) 、金融 、信息等中心之一，由于人口密度大，流動人口多，加之受山地地貌等條件的影響，公共交通在城市交通中占主導地位。 重慶市 1995年開始將 GIS技術(shù)引入到公共交通管理中，研究開發(fā)了“重慶市公共交通管理信息系統(tǒng)”。 重慶市公共交通管理信息系統(tǒng)已實現(xiàn)的功能還

18、僅限于一些與公交線路、站點等基礎(chǔ)設(shè)施查詢有關(guān)的靜態(tài)查詢，沒有深人到運營管理層次，是一個基于 GIS的圖形查詢系統(tǒng)。,A,33,6. 西安市,西安公路交通大學同西安市公交公司共同合作，依據(jù)部分西安市公交客流調(diào)查數(shù)據(jù) ，探討了幾種確定發(fā)車間隔的方法。 這一研究是公交運營調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)的一個重要內(nèi)容，但其建模需要各站之間的公交客流，在目前沒有乘客自動計數(shù)系統(tǒng)的情況下，獲得模型所需的基本數(shù)據(jù)是相 當困難 的。,A,34,二、國外公交運營調(diào)度優(yōu)化技術(shù)發(fā)展及應用,發(fā)達國家對于公交調(diào)度優(yōu)化研究很重視 ，而且開始研究的時間較早，已經(jīng)有大量的研究成果和應用實例。 發(fā)達國家在公交運營調(diào)度上的研究大致可以歸納為兩個方

19、面： 系統(tǒng)設(shè)計和集成； 優(yōu)化方法的研究。,A,35,系統(tǒng)設(shè)計和集成相當于運營調(diào)度管理系統(tǒng)的“硬件”建設(shè) ，各發(fā)達國家在系統(tǒng)設(shè)計和集成方面的基本思路是通過大量地應用通訊、控制等領(lǐng)域的新技術(shù)手段 ，使得調(diào)度管理者能獲得充分的實時信息，保證管理者與被調(diào)度管理者之間的信息交流暢通。,優(yōu)化方法研究是運營調(diào)度管理系統(tǒng)的“軟件”建設(shè)，它完成的任務是在系統(tǒng)提供的實時信息基礎(chǔ)上，輔助調(diào)度管理者做出正確的決策。 美國是當今世界各國中在智能交通領(lǐng)域投入最大的國家，它在智能公共交通系統(tǒng)方面的研究處于領(lǐng)先地位。,A,36,1. 公交運營調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計和集成,美國智能公共交通系統(tǒng)的主體是車隊管理（Fleet Managem

20、ent)，相當于的公交運營調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)。 它的目的是以提高服務效率和乘客的安全問題為核心，積極吸收采用各種基于車輛的高新技術(shù)和方法，提高公交運營的有效性和可靠性，從而提高公交的吸引力。 美國在車隊管理中使用的新技術(shù)有：現(xiàn)代通訊技術(shù)、車輛自動定位技術(shù)、乘客自動計數(shù)系統(tǒng)（Automatic passenger counters)、地理信息技術(shù)等。,A,37,美國在車隊管理中提供的可使用通訊技術(shù),使用的通訊技術(shù)有：低軌道地球衛(wèi)星系統(tǒng)（Low -earth -orbit satellite services), FM副載波 RDS系統(tǒng)（FM sub-carrier radio data systems

21、)、個人通訊系統(tǒng)（Personal communication systems)、發(fā)散頻譜系統(tǒng)（即read spectrum systems)、共享頻譜技術(shù)（Shared spectrum technology)、無線數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)（Wireless data services)、移動無線通訊系統(tǒng)（Commercial mobile radio)、綜合通訊系統(tǒng)（Integrated communications）等。 美國公交利用這些技術(shù)的發(fā)展趨勢是以上各種方式的綜合利用 。,A,38,車輛自動定位技術(shù)是車隊管理的核心,車輛自動定位技術(shù)由定位技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸組成。 美國提出的四種可能的定位技術(shù)是：

22、路標技術(shù)（Signpost and Odometer) ,全球定位系統(tǒng)（Global Position System)，陸基無線電技術(shù)（Radio Navigation Location）和慣性導航技術(shù)（Dead-Reckoning)。 路標技術(shù)和慣性導航技術(shù)是美國公交部門曾經(jīng)廣泛采用的兩種定位方式，但現(xiàn)在大部分企業(yè)轉(zhuǎn)向使用全球定位系統(tǒng)。,A,39,2. 優(yōu)化方法的研究,上述硬件技術(shù)作用的充分發(fā)揮需要借助于優(yōu)化方法 ，即是軟件的研究，美國提出了公共交通管理軟件的概念。 公共交通管理 軟件的研制目的是通過軟件的設(shè)計 ，最大程度地發(fā)揮上述各種技術(shù)的作用。 通過公交管理軟件系統(tǒng)可以實現(xiàn)多種公共交通方式和多種公共交通運輸功能的自動化、流水化和一體化管理，例如計算機輔助調(diào)度、服務監(jiān)控、管理控制和數(shù)據(jù)采集等。 借助于公交管理軟件，管理部門可以對線路上發(fā)生的事件做出快速的反應。 在美國公共交通管理軟件是綜合交通管