ITS在BRT系統中的應用研究

摘 要：快速公交系統（BRT）是一種新型的公共交通系統，面對日益增長的交通需求、城市交通擁堵問題、城市公共交通系統優化的壓力以及環境污染能源緊缺等問題，為了迎合棗莊市提出的建設“幸福新棗莊”的戰略決策，棗莊市政府引入發展了先進的公交服務模式—BRT系統。在此背景下，綜合分析棗莊市BRT系統中ITS的應用現狀對其智能系統進行分析和研究。

關鍵詞：棗莊市BRT-ITS系統；自動定位；乘客信息服務；車外視頻監控

中圖分類號：TN929.53 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2015） 02-0000-01

快速公共交通系統（Bus Rapid Transit，簡稱BRT）是目前世界成功推廣的一種新型公共交通措施，是利用改良的公交車輛，運營在公共交通專用道路空間上，介于軌道交通與普通交通之間的一種便利、快速的公共交通方式。。BRT享有道路優先權，靈活的集成車站、車輛、運營、智能技術和乘客服務等要素，具有快捷、舒適、成本低、大運量及綠色環保等特征。為了保證快速公交系統的運營效率和服務水平，快速公共汽車系統具有三項構成要素：（1）設施要素：車道、車站；（2）運營要素：線路、車輛、調度系統；（3）管理要素：自動收費系統、ITS智能管理系統[1]。

BRT與常規公交相比，主要具有運量大、速度快、服務水平高等優勢；與地鐵、輕軌相比具有投資及運營成本低、靈活性高、建設周期短等優點。其將與軌道交通一同成為我國特大城市和大型城市公共交通的骨干系統。同時由于BRT造價較低，降低居民出行費用及政府的交通投資，更適合我國大、中型城市的經濟實力和交通需求，國內各大城市開始把快速公交系統作為緩解城市交通擁堵，提高公交出行比例及服務水平的主要手段。ITS在其中的應用使它具有智能、高效、操作性強的特點，具有較好的應用前景。

一、棗莊市BRT系統現狀

（一）1ITS系統概述。智能交通系統（ITS）是上個世紀70年代提出的概念。隨著社會的發展和技術的進步，交通管理和交通工程逐步發展成智能交通系統，當時由于條件所限，大部分仍然停留在概念階段。從上個世紀90年代開始，隨著通信技術、計算機處理技術及自動控制技術的飛速發展，ITS技術也開始快速發展，ITS的應用也逐漸普及。BRT作為城市公交的一個嶄新形式，BRT需要ITS的強有力支持，具體來說ITS需要為BRT提供以下保障：（1）BRT專用車輛的信號優先性：（2）BRT專用道路的路權；（3）運營管理系統的智能化及高效性；（4）調度系統的先進性。

（二）BRT站點的發展現狀。棗莊市屬于組團式城市各個地區間相距較遠，而且各地區人口規模不大，人口流動小很難聚集，消費區域難以擴大無法發揮同城效應，在2010年引入BRT新老城快速公交與已有的公交網絡相互結合共同，形成城市中心地區普通公交的密集網狀線路與城市外圍環線BRT環形線路、對角交通線路和單邊放射線路的交織，使公交出行全面鏈接無盲區。

在線路設置上，棗莊是BRT線路設置主線一條（B1）、支線2條（T1、T2），新能源免費換乘線3條。BRT的有效輻射半徑在1公里以內，首條BRT線路以光明路為主線，可覆蓋建設路、解放路、振興路等區域。其他未能覆蓋的區域，可通過其他交通方式進入BRT網絡，以最快的交通方式到達目的地。目前在棗莊，BRT公交車的平均日行程可達到18000公里；乘坐BRT出行的人數相當于普通公交乘客人數的40%。

（三）ITS應用現狀

GPS定位系統。棗莊市BRT專用公交車均安裝有GPS車載定位裝置以及出入門處的監控攝像頭，利用車輛定位算法技術分析處理由GPS、傳感器、通信網絡等技術從智能車輛的自動定位裝置所獲取的數據，將處理后的信息發送給車輛運營調度中心，進行車輛的排班調度及信號控制，并為出行者提供交通信息服務。

三、ITS在棗莊市BRT系統中的發展

（一）信號優先權的保護。交通信號優先技術[2]指在信控交叉口讓BRT公交車優先通行，避免和普通社會車輛一起等待通行信號，提高了車輛平均速度，降低行車延誤，保障其快速優先通過，公交信號優先控制策略主要實時控制、固定配時控制與車輛間隔控制三類。

1.車輛間隔控制。實時控制，道路上交通信號燈配時方案[3]的制定以BRT公交車平均行程車速、交通量與路段長度為設計依據，進行干線信號協調同步配時，保證在道路上行駛的BRT公交車獲得有效的綠燈交通。

2.固定配時控制。主動優先，公交車在交叉口進口到被檢測到，可采取延長、提前、增加或減少相位來來適應公交車的快速通過。主要有以下兩種方式：

（1）RFID技術的應用：RFID即射頻識別，它是一種非接觸式的自動識別技術，基本都由電子標簽、閱讀器和數據交換與管理系統三大部分組成。在快速公交車的車頭位置安裝RFID標簽，記錄車輛信息，在道路沿線燈控路口安裝了SCATS信號控制設備和RFID車輛身份識別系統，當公交車行駛至距路口80米的地方時，設于接近路口的RFID讀取設備就能采集到公交車的信息，將之傳遞給交叉口信號控制機。

（2）BRT公交車專用信號燈：專用信號燈呈方形與普通信號燈有明顯差別，安裝在專用車道的檢測器測到公交車即將到達時（80m），專用信號燈在相隔全紅時間長度后顯示綠色，持續最短時間長度（通行的臨界時間）并根據檢測器信號分段加長，其他車輛在公交車通行后通行。

3.實時控制。實時優先，通過GPS等車輛定位與控制裝置傳來的信息，總控中心分析系統現狀，考慮網絡上所有機動車實時交通信息，包括BRT車輛、車上乘客數和BRT運行狀況，經過系統軟件的分析處理不斷優化交叉口信號配時以適應BRT的優先通行。

（二）違法占用BRT專用車道的監控。棗莊市為BRT設置了專用車道，禁止一切社會車輛通行，在路段兩端分別設置了監控攝像頭查處違法占用BRT專用車道的社會車輛。BRT公交車前后方安裝視頻監控裝置的措施來全面監控查處違法占用專用車道的非法行為。

安裝車后視頻監控裝置，可以有效避免現有占用BRT專用車道違法行為監控體系的監控范圍小、形式固定、可規避性的不足，具有較高的靈活性且及時全面，能夠有效全方位的查處該類違法行為，改善BRT公交車的運行環境，排除外界道路車輛的影響，提高其運行效率，吸引更多的交通需求，促進棗莊市公共交通的發展，緩解城市交通壓力。

參考文獻：

[1]郭茜.BRT時空優先技術分析[N].交通科技與經濟報，2010（06）.

[作者簡介]丁濤（1984-），男，山東人，碩士，從事自動控制方面的教學和研究8年。