1、 神州数码智能公交：快速公交解决方案Smart BRT 大容量快速公交线路是介于城市轨道交通和常规公交线路之间的一种费效比很高的公交形式。它具有地铁一样的大容量和速度，同时又具备常规公交运营成本优势。特别适合大型城市地铁线路的补充，以及中小城市新旧城区之间的连接。在十二五规划的交通部分，已经明确了二线城市“优先发展大容量快速公交”的战略，以便解决快速增长的交通出行需求。我国目前已经建设运营了一些BRT线路，取得了良好的社会效益，但是也存在以下不足。 系统的运行能力难以达到国际先进的快速公交系统的水平在我国快速公交系统实际运营管理过程中，实现和达到根据国际快速公共交通系统经验设计的运力和运营时速2、似乎总是很难。整个运营管理体系中的车辆、场站、路口、路段等任何一个环节出现问题，都会导致快速公共系统最重要的特性“快速”无法发挥。 系统的信息服务水平难以和世界接轨根据国际经验，高质量的信息服务是快速公交系统提升服务水准和树立品牌形象的重要手段。由于我国公共交通信息服务发展历史短，服务信息化的实践经验不够丰富，因此对信息的获取、分析、预测与应用等方面距离世界先进水平还有一定差距。 缺少一个先进的管理系统，辅助管理人员发现系统运营薄弱环节，并自动优化和改善系统的运营效率目前我国在使用中的快速公共交通以及传统公共交通管理系统大都缺少具有针对性的能够量化的自我监控功能。国际经验表明，只有合理设计监控3、系统，才能够有效的检测和发现系统的真正瓶颈。辅以先进的智能调度管理系统，基于最先进的自动控制技术，才能够从根本上提升快速公交系统的运营效率，充分发挥已有硬件的最大功能。一、神州数码快速公交解决方案Smart BRT优势神州数码智能公交Smart BRT解决方案是针对大容量快速公交运营的解决方案，是BRT线路建设必备的配套方案。解决方案涵盖了智能调度系统、智能站台、车载设备、基础网络等方方面面。依靠神州数码公司在IT各领域的建设经验，可以为BRT线路建设提供全面的技术支撑，缩短BRT线路建设运营周期。Smart BRT系统是基于神州数码Smart PTS解决方案裁剪、优化的针对BRT线路运营的专4、用系统。该系统整合国际最先进的优化调度、信息服务和智能监控技术，在充分考虑我国交通系统特性的基础上，结合公交企业对单条或者多条线路管理的需求以及快速公交系统的特性，专门为我国公共交通管理企业设计的集成式管理服务系统。在各种先进的信息技术和管理优化模型的支持之下，Smart BRT系统将会有效的协助提升信息服务水平的质量，提高公交系统的运营效率。系统优势包括： 完备的系统监控手段Smart BRT系统支持传统的视频、车载GPS和线圈等检测手段，还集成了与微波、乘客以及行人检测等先进设备通信的能力。利用系统自带的高级数据集成、挖掘与监控功能，高效可靠的通过数字化手段对系统运营的各个环节进行整体监控5、。 调度规划、实时优化与智能自我更新的完美结合系统内置了基于国际先进优化技术的调度管理模块。不仅能够出色的完成常见的调度规划功能，还能够通过对各种信息资源和管理设备的充分利用，实现实时调度优化管理。实时调度优化可以有效的提升快速公交系统的运营能力和平均运营时速。系统依靠附带的智能自我更新功能，能够对运营管理的各种参数自动调整，避免由于某些因素的变化导致系统运营效率的下降。 世界领先的高可靠性信息预测服务平台Smart BRT系统的信息服务与预测模块采用了自主知识产权、在世界上领先的模型技术。该技术具有目前世界上能够实现的最高准确性和可靠性的信息服务质量等级，尤其是对未来信息的预测。可靠的信息预6、测将大幅度提高快速公交系统的运营效率以及在公众中的形象。预测系统对硬件的需求经过了合理的优化，不同于一些同类系统只能使用单一硬件进行高密度的布设，Smart BRT系统可以在多种硬件设备的组合下，充分发挥各种硬件的长处，增进整体效率。二、Smart BRT系统框架Smart BRT系统由6个系统主模块和一个大型中央数据库组成。在主模块与数据库的协同工作下，完成快速公交系统的监控、信息预测、优化调度、办公自动化以及系统自我评估和更新等多项任务： 实时监控模块通过最先进的数字化检测和视频捕捉设备，在实时运行过程中，详细收集各种系统设备的信息，包括车辆、场站、乘客以及快速公交沿线路段和路口的交通状况7、信息，用以监控整个系统的运营状况与效率，为系统中其它多个智能模块的可靠运转提供支持。系统良好的兼容性可以确保与多种不同类型的视频监控设备、车况监控设备、GPS接收机、乘客检测装置、线圈检测器、微波检测器等协同工作。 通信服务模块灵活运用多种不同带宽的通信手段，任意组合高带宽的千兆局域网、中等带宽的本地加密无线网（WiFi）和带宽相对较低的手机短信、GPRS、CDMA以及未来的3G手机网络，最有效的满足实时视频、图像、数字信息、公共信息、管理信息以及实时运营指令等传输的需求。通过实时传输与滞后传输实时监控模块 车辆与场站的视频信息监控 车辆状态监控：位置、车速、设备运转状况与运行延误等 乘客检测8、：乘客上下车检测器 交通状况监测：智能交叉路口延误检测、交通事故检测、故障车检测以及其它异常交通事件检测实时信息服务模块 准确的预测和更新行驶中车辆到达下面各个站点的实时信息，为信息和调度模块服务 先进的路口延误和混行路段延误预测，大大增强预测的整体可靠性 智能识别和处理异常交通事件，在实时运营中迅速估计相应的影响 为优化调度模块提供实时信息支持，提供全面的短期与长期智能预测信息 能够迅速根据最新调度方案的变更对相关预测信息进行实时更新 充分且全面的利用车辆、场站、乘客、周围交通等信息实时优化调度模块 采用世界领先的高效实时优化调度算法 可集成世界先进的公共交通信号灯优先以及其它信号灯协同控制9、算法 对整个系统中的场站、单条线路以及多条线路进行整体性的实时运营调度指挥公共信息发布模块 向公众发布未来预测信息以及当前系统状况 自动评估各类预测信息的可靠性 公共信息可以通过多种有效的方式发布 达到高级智能公共交通系统(APTS)的信息服务标准调度管理与办公信息管理模块 根据场站、乘客以及周围交通分布的状况，优化制定单条或者多条线路在各个不同时段的调度基本安排 不断对每日最新信息进行分析，对基本调度方案进行必要的修改以增进整体系统效率 通过监控模块与各种管理所需的设备，将调度任务的实施与整个线路系统中的办公自动化和信息管理紧密的结合起来系统状态评估与智能更新模块 自动评估调度方案的效率 评10、估监控硬件设备可靠性 实时评估信息服务的准确性 自我学习沿线交通状况和乘客分布的变化 智能更新实时信息服务模块中高级预测模型的参数 自动提供每日、每周或者每月的运行状态报告以及增进运营效率的建议通信服务模块 本地千兆网通信 手机网络：GPRS、CDMA、短信以及未来3G网络等通信方式 场站或者沿线信息交换装备与车辆间的本地无线加密通讯 实时信息通信以及滞后信息交换方式 实时车辆、场站以及道路交通状况数字化信息 实时视频监控信息 各类历史信息 线路、车辆、人员、班次等各种基础信息中央数据库的组合，并根据各种传输模式的带宽特性，优化通信系统的运行效率。保证相关用户在第一时间接收到实时运营管理和调度11、所必需的实时信息，同时确保中央数据库在每一天结束前能够收集到所有滞后传输的数据，保存当天的各种数字和视频信息，供系统每日、每周以及每月的智能更新使用。 实时优化调度模块Smart BRT系统采用世界领先的实时优化调度算法，不断根据当前监控信息以及实时信息服务模块提供的预测信息，对整个系统中的场站、单条线路以及多条线路进行整体性的实时运营调度指挥。最有效的发挥快速公共交通的潜力，提高单位小时的最大运营能力，加快平均运营车速。同时，系统采用世界先进的公共交通信号灯优先以及其它信号灯协同控制算法，随时与周围交通控制装置进行通信，实时对所控制的公交系统与交通系统中其它元素的互动进行全面优化。实时调度管12、理方案则通过各种信息服务和管理模块，通过电话、手持终端以及系统电脑终端等发布给司机、场站管理人员以及后方管理人员。同时，实时优化调度模块还能够智能应对突发事件（如故障车和沿线事故等）造成的影响，对系统运行进行实时优化调整，尽量减少延误。 实时信息服务模块采用当前世界领先的预测和信息分析技术，Smart BRT系统能够可靠的预测未来短期（30分钟内）和长期（若干小时内）的系统运行状况，并自动实时检测任何系统中发生的异常事件（如混行路段中的交通事故等）。预测算法针对路段和路口的交通状况、车辆运行状况、场站乘客数量以及对车内乘客数量的检测或者估测，综合考虑中央数据库中的历史相关信息，可以可靠的预测每13、一辆行驶中的车辆到达下游每一个站点的时间。相应的预测和检测信息经过组合可以完成对智能快速公交系统提供世界领先级别的信息服务支持。例如，将本车和下游换乘车的具体到达时间信息提供给正在乘车的乘客；将一条或者多条线路的下面若干辆车辆的到达时间信息提供给正在等车的乘客；以及将异常交通状况对当前单条或者多条线路运营的影响提供给乘车、等车以及准备出行的乘客。 公共信息发布模块Smart BRT系统支持多种方式向公众发布系统当前运行信息以及未来预测信息（例如车辆的到达信息和延误信息）。基于系统出色的可靠性评估模型，所有的预测信息的可靠性将会自动被评级。例如，正常调度运行下的预测（无论是交通的高峰还是非高峰时14、段）拥有最高级的可靠性，因此相应的预测信息可以精确到分钟；而在某些特殊事件（如大型交通事故）的影响下，系统经过可靠性分析，可能只基于预测结果提供定性的信息，如“延误超过半个小时”等。公共信息可以通过多种方式发布，包括车内信息板、车内广播、车外信息板、车站信息板、互联网站、手机短信平台等。各种预测信息，以及检测到的系统异常事件（如故障车辆），都能够最迅速的显示在公共信息平台上，使得整体运营的信息服务水平真正达到智能公交系统（APTS）的标准。 调度管理与办公信息管理模块调度管理与办公信息管理模块有两大功能：1）规划和修改单条和多条线路的每日调度管理方案；2）协助管理团队将调度管理信息集成到相应的15、办公自动管理系统之中。与实时调度优化模块专注于应对实时客流的细微变化和某些突发事件不同，调度管理功能注重于根据车辆、场站、乘客以及周围交通分布的状况，优化制定单条或者多条线路在各个不同时段的基本班次调度安排。调度管理系统会定期自动分析中央数据库中最新的历史数据，比较上一次规划设计针对的客流与交通状况与最近状况的差异，然后采用智能算法确定是否有必要对调度总安排或局部进行修改，例如改变某一个时段的发车频率等。具体调度管理的实施则通过与办公信息管理系统的集成来实现。Smart BRT系统通过监控模块与各种管理所需的设备，如IC卡、手持终端、车况监控设备等协同工作，将调度任务的实施与整个线路系统中的办16、公自动化和信息管理紧密的结合起来。 系统状态评估与智能更新模块基于先进的智能检测技术，模块按照用户指定的周期对系统的状态，尤其是信息预测的准确性、系统中各个硬件的可靠性、以及实施调度管理的有效性进行自动评估，并通过显示、打印、电子邮件和手机短信等方式出具评估报告结果。系统状态的评估还着重在客流变化以及沿线交通状况的变化对系统的运营效率的影响。如果系统处于可靠性降低或者个别系统检测或传输设备出现故障的状态，模块中的智能更新功能则会被自动激活，通过先进的自我学习算法，根据最新收集的数据以及检测出的系统运行偏差，对信息预测核心、异常事件检测核心、实时优化调度核心以及调度管理规划核心进行参数自动校正。17、同时，继续对采用新参数后的系统的运行状态进行监控与评估，不断增进系统的可靠性。 中央数据库中央数据库由多个数据引擎组成，除了可以存储传统的视频、图片、报表等多媒体信息，还可以高效率的处理各种海量的数字化交通检测信息、实时预测信息以及其它与运营相关的各种信息。中央数据库可以优化组合历史信息与实时检测信息，为Smart BRT系统中各种先进的信息服务与调度优化提供有力的支持。数据库的优化存储机制以及集成的高效数据挖掘功能使得系统具备很强的扩展能力，不仅能够轻松处理多条快速公交线路的运营管理与信息服务，还可以扩展到为整个城市或地区的上千条多种类型的公交线路进行服务。三、 Smart BRT系统特性详18、细介绍（一）全方位的智能检测与监控Smart BRT系统有效的利用各种信息检测设备，从覆盖单条、多条或者整个公交系统的各个环节收集信息，用于支持智能调度与信息服务功能的可靠运转。同时，系统对检测硬件的兼容性很高，可以任意组合不同厂商、不同类型的检测设备，并在运营过程中灵活的添加新设备。系统使用的高性能检测设备包括： 公交车辆内的检测与监控设备基于GPS技术的车辆运行状态监控和分析系统：车内终端可以收集详细到每秒钟的行车信息，包括速度、加速度、减速度、行车时间、等待时间等。独立的乘客上下车检测装置：通过安装在车门上方的影像识别乘客检测器或者安装在进出车辆的踏板上的体重感应乘客检测器，系统可以有效19、的收集乘客上下车数量、计算车内乘客人数、并统计乘客上下车延误等信息，供实时信息分析和后台数据统计使用。车内视频与照相监控装置：系统的车载终端可以实时收集行车过程中车厢内多个监控视频头的视频录像，如果用户需要，车载终端可以在检测到本地加密无线网络时自动将采用先进压缩算法保存的视频传输给中央数据库。 公交车辆外的检测与监控设备违章车辆抓拍系统：用于抓拍占用公共交通专用车道的违章车辆。可以自动在照片上记录时间和通过车载GPS获取的位置信息，供执法部门作为证据使用。信息交换装置：与运营沿线灵活布置的信息采集装置通信，通过加密的本地无线网络交换监控、指令以及其它服务信息。比手机网络的方式拥有更大的带宽，20、更加稳定可靠保密。 公交车站的检测与监控设备车站的检测系统通过售票系统（电子车票及人工车票检测装置）以及独立的基于视频的乘客进出站检测系统，收集数字化的信息，协助系统估测站内的等车乘客数量等运营数据。基于摄像头的监控系统也提供对传统视频和照片信息的显示、收集和保存功能。 路口与路段上的交通检测设备作为一套先进的公交管理系统，Smart BRT系统能够有效的估测和利用运营线路周围路段和路口的信息，并结合到系统中先进的信息服务和调度功能中。系统除了可以通过行车记录，运用先进的算法估算相应路段和路口由于周边交通状况造成的运营延误，还可以通过以下设备采集更多的信息以进一步增进整体可靠性。公交专用车道内21、的检测设备：线圈、微波以及无线传感检测器，作为车载监控设备的补充。混行路段上的检测设备：独立的或者与交通管理部门共享的线圈以及微波等交通检测设备。路口交通状况检测设备：系统可以与交通管理部门的信号灯监控系统通信，获取所需的路口信号灯控制数据，然后转换为路口交通状况信息。（二）先进的高级公交信息服务功能Smart BRT系统提供的高级公交信息服务是基于独创的世界领先的交通预测技术。与其它系统相比，具有以下出众的特性。 世界领先的信息预测服务采用多层次空间切割技术和通过基因算法改进的神经网络模型，系统可以准确的预测行车时间（每一辆运营中的车辆到达下面多个站点的时间）。由于系统同时具有预测周围路段和22、路口相关的交通状况的能力，因此相应计算出来的行驶时间预测更加准确可靠。预测结果可以通过不同方式发布给乘客，并在系统终端上通知线路管理工作人员。为乘客提供的信息举例如下：当前时间：8：42站点甲：8：45站点丙：8：53终点站：9：12左右 当前时间：8：421分钟内：11号线3分钟：15号线5分钟左右：11号线 可靠的信息准确度评估体系系统拥有一套内部评估体系随时对各种信息服务的质量进行评估，能够有效的检测到在某些特殊情况下系统预测和检测信息的误差范围出现波动的情况。因此系统能够自动调整输出信息的语气和预测值范围，确保乘客不被潜在的误差所影响。这项功能大大提高了乘客对系统信息服务的信任性，确保23、了公交运营的系统形象。 高效的实时信息分析功能除了为乘客提供未来的预测，系统强大的信息分析功能还可以通过不断分析各种监控数据，检测系统中的各种异常现象，例如故障车辆和影响公交运行的交通事故等。一旦检测到异常事件，系统的信息服务将自动调整受影响的车辆和线路上的信息发布，提供预测的延误信息以及相关的警告。同时，系统还可以通过实时运行中不断收集到的车辆行驶信息，验证之前提供的预测，并自动微调运行参数对内置的预测模型进行实时修正。 灵活的信息发布方式除了传统的车内和场站上的信息版发布方式，系统还支持实时网页信息发布、手机发布以及收音机、语音台的语音发布等方式。（三）优化的调度规划与实时控制功能在系统完24、备的中央数据库和强大的实时信息分析功能的支持下，系统对运营调度的优化可以从规划和实时控制等两大方面完成。 线路运营前的调度规划系统可以在具体实施前，提供辅助工具分析运营线路周围的交通状况信息以及客流的预测，之后采用内置的调度优化模型进行相应的线路调度规划。 运营过程中的实时优化调度调整系统集成了多种世界先进的实时控制策略，能够在具体运营过程中通过智能优化功能和信息服务来有效支持实施相应的策略。这些策略包括单个车辆跟车和超车的控制、乘客上车时间的控制、实时区间车路线的选择以及多种方式的公交优先路口信号灯控制策略。在这些实时调度策略的支持下，系统的运力和平均车速都可以得到有效的提升。 运营效率的评25、估与自动调度优化在实时信息分析功能的支持下，系统不断比较由路口信号灯以及乘客上下车等因素造成的延误与实时优化目标的误差，并通过不断自我智能修正进一步动态完善整个调度系统。（四）强大的异常事件处理功能与其它只提供监视功能的快速公交管理系统不同，Smart BRT系统首先能够自动检测多种异常事件的发生，然后迅速以电脑终端屏幕警告、手持设备警告以及手机短信等方式通知管理人员，缩短事件持续的总时间，尽量减少其造成的影响。同时，系统会迅速估计与预测相应异常事件造成的影响，更新服务信息，通知乘客。系统可以处理的异常事件包括：故障车辆、混行路段事故或其他特殊事件、临时路口管制、站点特殊事件等。（五）直观友好26、的系统管理界面具备三维可视化功能 友好的系统界面系统的界面设计符合美国人类与电脑交互实验室（HCIL）制定的友好界面设计规范，通过多种测试手段保证系统的控制和提供的提示信息不会引起歧义。系统的界面提供直观的运营状况总结分析以及灵活的信息服务与管理功能。用户可以自由选择所有车辆状况、单条线路运营状况以及整个系统总体状况等多种视图方式了解相应的信息。另外，用户还可以以车辆方式以及场站方式等灵活管理系统发布的各种公共信息。 当前与未来运营状况的三维展现系统具有独特的交通仿真接口。加装相应的模块后，用户将可以通过交通仿真模块以及附带的三维显示功能，将当前系统运行状况与未来系统运行状况通过三维视频进行可27、视化的表现。系统的监测功能同样可以加载在展现未来运行状况的三维交通仿真上，帮助管理人员发现潜在的系统运营瓶颈。同时，交通仿真模块还可以协助管理人员同时评估多个运营调度策略方案，无论是运营调度的规划分析还是对异常事件的紧急处理中，都能够迅速有效的协助管理人员选出对当前或者未来最有效的方案。（六）完备的系统监控与报告生成与发送功能 准确的监视所有系统部件Smart BRT系统具备全面的自我监视功能，能够有效的监控和评估以下各种系统功能的状态。其强大的数据分析能力能够保证系统对多种无法直接测量的信息进行评估：检测设备的可靠性、预测系统的准确性、调度规划与实时调度的效率等。 强大的报告功能系统监控的结果可以在用户自定义的紧急级别的基础上，以各种不同的方式发送给管理人员。系统可以灵活的为管理人员设置权限和分组，并定制每一个人的信息收取方式（例如手机短信、电子邮件以及打印件等）。迅速全面的系统报告能够大大缩短系统问题持续的时间，有效的提高系统的可靠性。