《交通运输科学技术新成果推广目录》（２０２０）—第五部分 综合《车路信息交互环境公交运行管控与可变线路运营服务关键技术》

本期项目简介

完成单位: 河海大学、 东南大学、 武汉理工大学、 大连理工大学、 江苏都市交通规划设计研究院有限公司、 中设设计集团股份有限公司

主要完成人: 郑长江、 李文权、 李锐、 陈志军、 沈金星、 李琳辉、 施泉、 马庚华、 游友佳、吴岚、 周莉、 张小丽、 杨海飞、 于淼、 杜牧青

项目简介

　　(一)项目背景

　　《交通强国建设纲要》明确提出“优先发展城市公共交通冶,但是由于城市交通系统复杂、公交需求时变多样、公交资源调配受限等方面原因,城市公交资源的供给并没能较好满足城市居民公交出行的需要。国内外开展了大量的科研与技术攻关工作,也取得了相关成果,但在车载信息采集与交互、公交运营管控、可变线路公交出行方面还存在诸多难题,有待进一步突破。

　　(二)技术概况

　　本项目在国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等支持下,围绕公交系统分析、管控、服务三方面业务需求,攻克了公交车载特征数据的感知与分析、公交运营线路的调度优化、公交车辆运行管控与出行服务、公交出行服务的需求响应与可变公交线路设计和优化等关键技术问题,形成车路信息交互环境公交运行管控与可变线路运营服务关键技术。

　　(三)适用范围

　　本项目属交通运输工程领域,涉及公共交通、智能交通等学科领域。适用于从公交车辆、公交停靠站、公交线路以及公交线网等多个层面满足公交系统分析、管控、服务三方面的业务需求,旨在提高公共交通(尤其是地面常规公交)的服务水平、提升城市公交的吸引力。

　　(四)获奖情况

　　本项目相关研究成果已纳入《快速公共汽车交通系统建设与运营管理规范》(GB/T32985—2016)、《城市公共汽电车运营服务规范》(DB32/T2980—2016)等5部国家/行业相关标准,出版了《城市常规公共交通智能化运营调度关键技术》《基于通行能力提升的快速路公交专用道优化管理方法》等学术著作5部。

项目创新点

　　创新点1:基于深度学习的道路公交运行状态识别与动态修正技术基于车底阴影分割技术开发了基于边缘增强及自适应的路面检测方法,以简单的数学模型实现多维数据的非线性特征表达,利用深度学习的网络模型实现对城区道路特定场景信息的精确验证,从而实现道路公交运行特征的识别,实现基于驾驶意图识别的道路公交运行状态分析与预测。

　　创新点2:可变线路公交定价模式分析与差异需求响应的运营优化调度技术确定基于乘客出行成本函数的可变线路公交设置标准,构建差异需求响应的可变线路公交票价模型。构建综合考虑乘客出行与公司运营的多车调度模型及求解算法,研发了面向多维自适应的可变线路公交智能运营调度测评系统。

同类项目比较

　　车路信息交互环境公交运行管控与可变线路运营服务关键技术重点研究基于深度学习公交运行状态识别与交通场景在线仿真分析环境技术,道路公交运行承载能力分析与优先路网协同控制优化设计方法、可变线路公交运营模式设置标准与差异需求响应定价分析方法,与国内外同类技术相比具有显著特色和突出优势,具体比较如表1所示。

应用案例

　　车路信息交互环境公交运行管控与可变线路运营服务关键技术依托国家自然科学基金、辽宁省交通重点科研计划等,攻克了公交运行特征全息感知与态势精准预测、公交运营线网协同管控与设施集约布设、公交出行服务需求响应与效能可靠提升等关键技术问题,形成了一整套城市公交运行态势诊断与品质提升的应用系统与服务,基于江苏、广东、广西等多省份的道路交通环境搭建了公交运营监控与分析仿真环境,设计并建设了辽宁锦州、广东佛山等城市的公交智能调度与运营监管系统,研究成果较好应用于江苏、广东、山东等省份多个公交运行监测、运营调度、服务提升等相关规划、设计、实施项目中,研究成果在江苏南京公共交通智能化应用示范工程、广东佛山可变线路公交运营与调度示范工程、辽宁锦州公交智能调度与运营监管示范工程、云南昆明公交信息化建设智能设施示范工程中取得显著成效。

社会效益与经济效益

　　通过车路信息交互环境公交运行管控与可变线路运营服务关键技术,实现城市与城市交通的可持续发展、有效缓解交通拥堵、降低能源消耗,有效降低公交企业运营成本、公交车辆运行延误、公交公司费效比,大幅提升人民公交出行的满意程度与幸福指数,为乘客出行提供了高质量服务,形成了显著的经济社会效益与经济效益。