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智能网联公交发展的三大趋势:“精准公交”、“安全公交”和“科学公交”

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2022.04.25
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信息摘要:
智能网联公交的三大发展趋势通过打造智能网联公交,可以助力实现公交智慧化。从城市市民角度看,发展“精准公交”;从公交运营企业角度看,发展“安全…

智慧公交发展面临的挑战主要考虑三个角度,分别是从城市市民角度、公交运营企业角度和城市管理者角度。


从城市市民角度看,当下公交出行存在“门到门”出行时间较长的问题。造成这个问题的原因,包括公交候车时间长、不准时。一般来说,为了提升公交运营效益,会减少公交配车并采取较大的发车间隔,这就会导致市民候车时间增加。除此之外,为增加客流,会增加绕行,从而增加线路非直线系数,导致市民绕行距离增加,道路拥堵也会引起行程时间过长。此外,公交出行还存在舒适度不足的问题,比如热点区域和线路的公交车车厢拥挤。


从公交运营企业角度看,当下公交出行存在以下问题:第一,乘客与司机冲突,公交车纵火爆炸,公交车交通事故,公交车车辆故障等各种原因导致的事故。第二,公交驾驶员招聘难、成本高,公交需要A3级以上驾照,驾驶员人工成本高,而且公交驾驶员工作时间长,容易造成疲劳驾驶,带来极大安全隐患。第三,公交出行面临轨道交通、电动自行车、自行车等出行方式的竞争,尤其是网约车的冲击,相比公交出行,网约车服务质量更高,线路更加灵活,可达性更强。


从城市管理者角度看,当下公交出行存在如下问题:第一,城市级公共交通决策需要更加科学,例如科学设计公交路网、快速公交线路,以及实现城市级智慧交通协同疏导等。第二,公共交通出行信息发布不及时不准确,大部分城市公交系统不能有效传递出行信息。第三,公交服务水平评价不客观,很多情况下是通过增加公交基础设施投入来提升公交服务水平,而忽略了智能化改造等其它有效手段。


智能网联公交的三大发展趋势


通过打造智能网联公交,可以助力实现公交智慧化。从城市市民角度看,发展“精准公交”;从公交运营企业角度看,发展“安全公交”;从城市管理者角度看,发展“科学公交”。


(一)发展“精准公交”


“精准公交”有不同层次的要求。首先要做到“准时准点”,即市民期望公交车“定点发车,准时到站”,这样市民可以算好时间出门,“卡着点”坐车。其次可以提供“定制公交”,即市民通过专门渠道提出自己的出行需求,公交公司统计市民需求和客流情况设计出公交线路。


最后还可以提供“智能响应公交”,市民可以选择手机预约、动态生成智能响应式公交,从而提供更加便捷、舒适的个性化出行服务。


针对不同层次的“精准公交”业务,智能网联技术可以提供丰富的应用场景。例如公交优先、绿波车速引导、智慧站台(BRT站台)、移动端应用信息服务、L4级微循环自动接驳巴士等。


公交优先可以通过“空间”和“时间”实现资源优先,即公交车有道路通行空间优先权,和公交车有道路通行时间优先权。基于智能网联C-V2X车路协同技术,可实现低成本高精度的主动实时自适应公交优先。


依托于C-V2X超视距和低迟延能力,可以预测公交车辆到达时间,决定优先配时策略;依托于C-V2X高精度(厘米级)定位能力,精准感知公交位置、速度、加速度,实现准确配时;根据道路拥堵情况动态计算各方向可压缩时间,通过相位保持、绿灯延长、红灯截断、相位插入和相序跳动等确保公交车直接通过;考虑多方向优先冲突请求,根据交叉路口车辆位置、速度、行驶方向、载客率、正点率和司机驾驶意图,进行多台公交车的优先等级排序和优先方案。


绿波车速引导是当公交车驶向信号灯控制的交叉路口,收到由C-V2X路侧单元RSU发送的道路数据以及信号灯实时状态数据,给驾驶员一个合适的车速建议区间,从而使车辆能够经济舒适地(不需要停车等待)通过绿波带各个信号路口。


智慧站台与公交智能网联系统实现数据互联,电子站牌可展现公交车的实时信息,精准显示公交车到站和离站位置、到站和离站时间、搭载人数、行驶速度等多种信息。


微循环自动接驳巴士实现固定线路接驳,20km/h~50km/h的设定线路L4级自动驾驶。应用C-V2X车路协同技术将使自动接驳巴士更加精准和安全可靠。


(二)发展“安全公交”


“安全公交”涉及到多方面的要求。针对公交车辆本身:车辆安全是保障公交安全行驶的基础前提,包括车辆本身的各种状况,以及车前车后、驾驶位、车门、车厢的全方位监控;针对司机乘客:驾驶员的不规范操作和行为,以及长时间疲劳驾驶,是公交事故发生的重要原因之一,另外,乘客的危险行为,如抢夺公交车方向盘等也会严重危害公交车安全;针对交通环境和其它交通参与者:如极端恶劣交通环境,以及其它交通参与者导致的交通事故,也会危害到公交车安全。


针对以上不同对象的“安全公交”业务,智能网联技术可以提供丰富的应用场景。例如公交车辆状态数据实时上传、司机驾驶智能监测、弱势行人与非机动车检测、交叉路口防碰撞、桥隧水浸监测、L3级自动驾驶公交改造等。


公交车辆状态数据实时上传,车载终端OBU与CAN总线集成,支持车辆诊断、车辆远控、车辆数据上报等。


司机驾驶智能监测,可对司机疲劳驾驶、分神驾驶、抽烟、接打电话等各种异常行为和危险行为及时报警。


弱势行人与非机动车检测、交叉路口防碰撞,可通过路侧智能设备,采集路口交通信息,生成路口交通态势。行人和非机动车辆进入机动车道时,及时对公交车进行告警;路侧边缘计算设备还可以进行协同决策,广播行驶建议给公交车辆,减少交通事故发生概率。


桥隧水浸监测,通过路侧智能设备,检测桥隧状况,通过C-V2X路侧单元RSU提前下发给即将进入该路端的公交车。


L3级自动驾驶公交改造,此时系统完成多数的驾驶操作,仅当紧急情况发生,出现车辆无法处理情况时,进行预警提醒驾驶员,由驾驶员接管车辆。L3级自动驾驶公交车可以有效降低司机的驾驶疲劳度,将司机从重复劳动中解放出来,将更多精力放到关注乘客服务上;还可以对特殊路段预设轨迹,在过桥和过隧道等危险场景下,车路协同和L3自动驾驶系统协同作用,系统预设最高优先级路径,其他人无法控车,避免司机和乘客出现危害社会行为;还可以实现公交车辆精准停靠,一级踏板和车站屏蔽门间隔不超过15cm,前后对齐误差不超过20cm。


(三)发展“科学公交”


“科学公交”涉及到不同维度的要求。在规划决策维度,需要科学设计公交路网、快速公交等;需要和城市轨道交通、最后一公里出行等形成有机协同;需要和智慧交通大系统融合,进行主动交通管控。在信息发布维度,需要对数据高度融合,通过多种触达方式向市民提供公交信息服务,以及交通事故风险预警等。


针对不同维度的“科学公交”业务,智能网联技术可以提供丰富的应用场景。例如互联网大数据应用、公交线网优化、一体化出行服务等。互联网大数据应用,可以挖掘城市居民出行需求和出行特征,为交通行业提供科学、可靠的数据分析和决策支持。例如宏观层面的省际/城际客流迁徙、城市客流OD、热门出行区域等;微观层面的实时客流检测、通勤规律、人群画像等。


公交线网优化,分析热门区域的公交供给情况,寻找到线网低覆盖但出行需求大的区域。一体化出行服务,针对出行需求进行一体化出行规划,多种交通方式流畅衔接,出行信息全链路打通,根据个人出行偏好智能化推荐线路。


(四)建设成效


依托于智能网联公交技术,“精准公交”的车辆运行时间可节约15%~25%,车速提升10%~20%,准点率提高40%~50%,平均车次运量增多25%~30%;“安全公交”提供公交车辆、司机乘客、交通运行安全管理,事故率可大幅下降70%~80%;“科学公交”可有效改善公交营运供给,运营计划完成率可达98%。

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