《快速公交（BRT）智能系統(tǒng)技術(shù)要求》實施效果研究

吳家慶，宋 瑞，林 正，李建峰

（1.北京交通大學(xué)交通運輸學(xué)院，北京 100044；2.北京公共交通控股（集團(tuán)）有限公司，北京 100161；3.中國石油物資公司，北京 100029）

0 引言

《快速公交（BRT）智能系統(tǒng)技術(shù)要求》（以下簡稱“《技術(shù)要求》”）于2011年8月9日發(fā)布，2011年12月1日起實施，是推薦性地方標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了BRT智能系統(tǒng)的總體要求、系統(tǒng)框架、業(yè)務(wù)功能要求、電子設(shè)備要求、網(wǎng)絡(luò)通信要求、系統(tǒng)運行維護(hù)及安全管理要求，為北京市BRT智能系統(tǒng)的建設(shè)、運營和管理提供了重要依據(jù)，填補了法規(guī)、規(guī)范的空白。本文將對標(biāo)準(zhǔn)實施一年來的成效進(jìn)行綜合評估。

1 效果總體評價

《技術(shù)要求》執(zhí)行一年情況良好，在北京市3條BRT線路智能系統(tǒng)的運行及維護(hù)工作中得到了完全的貫徹和落實，充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)編制的目的和原則，大大提高了BRT智能系統(tǒng)建設(shè)和運行維護(hù)質(zhì)量，提升了系統(tǒng)運行效率，降低了系統(tǒng)建設(shè)和運行維護(hù)成本。

BRT智能系統(tǒng)是一個涉及計算機、通信、控制、信號處理、圖像監(jiān)控、信息發(fā)布等多項技術(shù)的綜合信息系統(tǒng)，是BRT的重要組成部分，關(guān)系著BRT的服務(wù)質(zhì)量和運行效率。以往BRT智能系統(tǒng)由于沒有統(tǒng)一規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，存在系統(tǒng)設(shè)計不全面、招投標(biāo)缺乏技術(shù)參照、工程管理欠缺依據(jù)、系統(tǒng)運行不易互聯(lián)互通等問題。《技術(shù)要求》的制定，避免了上述問題的發(fā)生。

標(biāo)準(zhǔn)的制定以三條BRT線路開通運營為背景，是BRT智能系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)驗總結(jié)。標(biāo)準(zhǔn)出臺后，新建BRT智能系統(tǒng)工程完全按照《技術(shù)要求》執(zhí)行，如目前正在進(jìn)行的阜石路BRT4線的招投標(biāo)工作。對于標(biāo)準(zhǔn)出臺前已建成的BRT智能系統(tǒng)中不符合《技術(shù)要求》的，正逐步升級改造，如南中軸BRT1線智能系統(tǒng)升級改造工程，升級改造后系統(tǒng)運行效果良好。

2 實施情況總結(jié)

朝陽路和安立路BRT智能系統(tǒng)的建設(shè)是本標(biāo)準(zhǔn)出臺的重要基礎(chǔ)，可從以下幾方面對實施情況進(jìn)行總結(jié)。

2.1 行車計劃

實現(xiàn)了行車計劃參數(shù)的在線配置；支持以已有行車計劃為模板生成新的行車計劃；支持車次的增加、編輯、刪除等操作；支持行車計劃的瀏覽、查詢、檢索、打印、導(dǎo)入導(dǎo)出功能以及審批、發(fā)布等管理流程。與《技術(shù)要求》7.1.1節(jié)的相關(guān)技術(shù)要求一致。

圖1 行車計劃創(chuàng)建窗口

2.2 配車排班

實現(xiàn)了根據(jù)輪班規(guī)則自動生成勞動配班方案；支持以已有配班計劃為模板生成新的配班計劃；支持班次的增加、編輯、刪除等操作；支持配班計劃的瀏覽、查詢、檢索、打印、導(dǎo)入、導(dǎo)出功能以及審批、發(fā)布等管理流程。與《技術(shù)要求》7.1.2節(jié)的相關(guān)技術(shù)要求一致。

圖2 勞動配班計劃生成界面

2.3 調(diào)度監(jiān)控

支持手動、自動實時調(diào)度及非運營調(diào)度；支持手工、自動考勤管理模式；支持向車載綜合智能終端發(fā)送調(diào)度指令及其他信息；提供基于數(shù)字地圖和線路示意圖的兩種實時監(jiān)控模式。與《技術(shù)要求》7.1.3節(jié)的相關(guān)技術(shù)要求一致。

圖3 實時調(diào)度系統(tǒng)主界面

2.4 乘客信息服務(wù)

實現(xiàn)了站臺和車廂的信息服務(wù)，在站臺，通過電子站牌為乘客提供線路名稱、首末站、途經(jīng)站名、首末車時間等靜態(tài)信息以及后續(xù)三輛車的當(dāng)前位置、下一班車距離本站的時間等動態(tài)信息；通過站臺LED顯示屏向乘客提供下一班車的車次屬性、距離本站的時間等動態(tài)信息；車輛進(jìn)出站時，通過站臺語音設(shè)備向乘客提供車輛進(jìn)出站語音提示。在車廂內(nèi)，可通過車輛運行位置顯示牌給車內(nèi)乘客提供當(dāng)前車輛的運行位置和行駛方向信息，通過車內(nèi)LED顯示屏提供自動報站信息和預(yù)置服務(wù)信息；通過電子路牌給車外乘客提供線路名稱、首末站名稱、本車次的屬性和行駛方向等信息。以上內(nèi)容均與《技術(shù)要求》7.2節(jié)的相關(guān)技術(shù)要求一致。

圖4 乘客信息服務(wù)設(shè)備

2.5 路口公交優(yōu)先信號申請

可實時與預(yù)設(shè)的路口優(yōu)先申請位置相比較，當(dāng)?shù)竭_(dá)申請位置后向信號控制器發(fā)送優(yōu)先申請；路口設(shè)備可實時獲取車輛基礎(chǔ)信息和距離信息。與《技術(shù)要求》7.3節(jié)的相關(guān)技術(shù)要求一致。

2.6 電子檢票

在每個站臺均設(shè)置2臺固定刷卡機，支持實時數(shù)據(jù)采集和傳輸功能，即IC卡刷卡記錄可實時傳輸?shù)椒止炯肮患瘓F(tuán)的IC卡結(jié)算中心，從而為運營調(diào)度提供數(shù)據(jù)支持。與《技術(shù)要求》7.4節(jié)的相關(guān)技術(shù)要求一致。

2.7 運營安全與服務(wù)管理

能夠?qū)囕v超速、開門行車等安全違規(guī)信息和車輛滯站、越站等服務(wù)違規(guī)信息進(jìn)行自動監(jiān)控和記錄。與《技術(shù)要求》7.5節(jié)的相關(guān)技術(shù)要求一致。

2.8 圖像監(jiān)控

在每個站臺均設(shè)置3臺攝像機，分別監(jiān)控車輛進(jìn)出站情況、站臺客流情況和售檢票狀態(tài)，各路圖像經(jīng)視頻編碼器EC數(shù)字化后送入網(wǎng)絡(luò)；支持圖像信息的檢索、查詢和回放功能。在車廂內(nèi)設(shè)有監(jiān)視器，可實時監(jiān)視車門開關(guān)、乘客上下車、倒車及車內(nèi)安全情況。與《技術(shù)要求》7.6節(jié)的相關(guān)技術(shù)要求一致。

2.9 車載電子設(shè)備

車載設(shè)備主要包括車載主機、車載綜合智能終端、語音報站器、車載服務(wù)信息顯示屏、電子路牌、車輛運行位置顯示牌等。其中，車載GPS定位誤差不大于20m，上傳數(shù)據(jù)的丟錯包率不大于2%，車輛到離站提示準(zhǔn)確率99%以上，均與《技術(shù)要求》8.1節(jié)的相關(guān)技術(shù)要求一致。

圖5 車載設(shè)備

2.10 站臺電子設(shè)備

站臺設(shè)備主要包括工控機、UPS、電子站牌、車載服務(wù)信息顯示屏、站臺視頻設(shè)備、站臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、站臺檢票設(shè)備、廣播設(shè)備等。其中，工控機、UPS、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、廣播設(shè)備等置于站臺設(shè)備間的機柜中。設(shè)備本身、設(shè)備接地及布線均與《技術(shù)要求》8.2節(jié)的相關(guān)技術(shù)要求一致。

2.11 停車場電子設(shè)備

停車場設(shè)備主要包括工控機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、圖像監(jiān)控設(shè)備、室內(nèi)外發(fā)車屏、駕駛員簽到查詢設(shè)備等。其中，BRT車輛進(jìn)出場的檢測率大于99.5%，人員考勤準(zhǔn)確率理論上要達(dá)到100%；采集的車次數(shù)據(jù)有效率達(dá)到100%，延時小于20s，均與《技術(shù)要求》8.3節(jié)的相關(guān)技術(shù)要求一致。

2.12 調(diào)度中心電子設(shè)備

均配置了獨立的、符合國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的中心機房，內(nèi)置應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、IC卡服務(wù)器及UPS設(shè)備。設(shè)置獨立的調(diào)度室，均配置了符合《技術(shù)要求》的調(diào)度計算機。

2.13 路口公交信號優(yōu)先申請設(shè)備

沿線各個路口均安裝了公交信號優(yōu)先申請設(shè)備，可實時獲取路口設(shè)定范圍內(nèi)各方向BRT車輛的基礎(chǔ)信息和距離信息，并實時傳輸至交通信號控制系統(tǒng)。與《技術(shù)要求》8.5節(jié)的相關(guān)技術(shù)要求一致。

3 經(jīng)濟(jì)和社會效益

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

三條BRT線路的日均客運量約25萬人次，單車日客運量最高達(dá)1 037人次；單車日行程約是普通公交的1.8倍；與常規(guī)公交相比，速度提高20%～60%，早晚高峰速度最高達(dá)25km/h；乘客全程出行時間節(jié)省15～30min；BRT車輛乘客總體滿意度達(dá)到75%以上。三條BRT線路上共配有18m柴油空調(diào)鉸接車300部，全部為歐Ⅲ及以上排放標(biāo)準(zhǔn)。BRT車輛平均每人公里油耗0.009L，常規(guī)公交平均每人公里油耗0.019L，是BRT車輛的2.1倍；小汽車平均每人公里油耗為0.067L，是BRT車輛的7.4倍。

路口信號優(yōu)先系統(tǒng)使得平均每輛車每個路口節(jié)約約3%的等待時間；在運營調(diào)度方面，實現(xiàn)了對BRT系統(tǒng)內(nèi)多條線路的實時調(diào)度、自動推班和發(fā)車，大大減輕了調(diào)度人員的工作量；實現(xiàn)了實時GIS監(jiān)控，調(diào)度員可根據(jù)監(jiān)控信息及時采取調(diào)度措施，提高了系統(tǒng)的運行效率和服務(wù)水平；在乘客信息服務(wù)方面，所有運營車輛均安裝自動報站機、LED顯示屏和站節(jié)牌，實現(xiàn)了自動報站和動態(tài)信息發(fā)布；在全部BRT站臺安裝了電子站牌，標(biāo)準(zhǔn)站臺安裝了LED顯示屏，實現(xiàn)了針對多條線路、不同調(diào)度方式的自動車輛定位和車輛到達(dá)預(yù)報信息服務(wù)。

3.2 社會效益

有效緩解了交通擁堵。為配合BRT的開通，對BRT走廊沿線常規(guī)公交線路分期分批進(jìn)行整合，整合后走廊上的機動車流量和車速都有了明顯提高，緩解了交通擁堵，公交車乘車秩序和社會車輛行車秩序都有了明顯改善，社會車平峰速度最高可達(dá)26.7km/h，早晚高峰速度最高達(dá)25km/h。

提高了公交優(yōu)先的力度，增加了公交吸引力。北京已建成的三條BRT線路共計55km，日均客運量約25萬人次，是最繁忙的公交線路。BRT的突出優(yōu)勢對北京快線網(wǎng)的建設(shè)和規(guī)劃帶來巨大影響，按照北京市交通委總體部署，2012年年底將建成阜石路BRT線路，2020年將在市區(qū)18條走廊上建設(shè)BRT系統(tǒng)，屆時將形成BRT網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步提升公交的運營效率，強化公交優(yōu)先的力度。

示范效果突出。系統(tǒng)受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，而且，由于BRT智能系統(tǒng)運行的成功，北京市在119條地面公交線路上均安裝了信號優(yōu)先設(shè)備，在約1萬部常規(guī)公交車上均安裝了GPS、攝像頭、自動報站機、LED顯示屏、站節(jié)牌等，在多個客運走廊上均安裝了電子站牌，實現(xiàn)自動報站和動態(tài)信息發(fā)布。

4 問題及措施

《技術(shù)要求》在實施過程中主要存在兩個問題：一是智能系統(tǒng)后期維護(hù)成本很高，需要在規(guī)劃階段給出足夠的預(yù)算；二是某些承建單位和用戶都有過對《技術(shù)要求》的高標(biāo)準(zhǔn)不理解甚至抵觸的情況。針對這種情況，一方面應(yīng)加強對標(biāo)準(zhǔn)的宣貫，明確實施標(biāo)準(zhǔn)的意義；另一方面應(yīng)加強項目實施過程的監(jiān)督、檢查、指導(dǎo)，以督促承建單位按照標(biāo)準(zhǔn)的要求完成相應(yīng)的建設(shè)工作，并對用戶則進(jìn)行系統(tǒng)、全面的技術(shù)培訓(xùn)，同時制定完善的使用和運維管理制度，指導(dǎo)和規(guī)范其行為，使其首先能夠在得心應(yīng)手的使用系統(tǒng)。目前北京市的3條BRT線路的智能系統(tǒng)通過實行這些措施運行狀態(tài)良好，為運營生產(chǎn)和乘客服務(wù)提供了有力的保障。

5 結(jié)語

《技術(shù)要求》是一部系統(tǒng)和全面的對BRT智能系統(tǒng)建設(shè)、使用、運維全過程進(jìn)行指導(dǎo)和規(guī)范的地方標(biāo)準(zhǔn)，填補了法規(guī)、規(guī)范的空白。從評估結(jié)果來看，其實施效果良好，充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)編制的目的和原則，提高了BRT智能系統(tǒng)建設(shè)和運維質(zhì)量，提升了系統(tǒng)運行效率，不僅對已建BRT智能系統(tǒng)的運營、維護(hù)及升級改造有重要的參考意義，尤其對將來建設(shè)的系統(tǒng)有著非比尋常的指導(dǎo)意義。

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