摘要：本文介绍了应用于上海市公交公司日常生产业务的“公交运营管理智能化系统”，该系统涉及部门有技术部门、调度室、线路终点站、车队管理部门、公司计划科等，技术涉及硬件、软件，局域网、远程网络数据传输，共八个子系统。本文全面的论述了公交营运各子系统的构成、功能及其作用。

前言

城市公共交通是为城市经济和市民生活服务的，公众出行乘用的交通工具。目前，随着上海城乡一体化进程的加快，城市交通污染的引起的广泛重视，这给公交行业提出了更高的要求：一方面开辟新的公交线路，并且在车辆置换、新线开辟、设置更新等方面加大投入，形成了以资产为纽带，效益为中心，紧贴市场的经营机制。另一方面进一步加强公交系统的资质管理力度，优化公交资源配置。由于原来的公交管理方法已不适应市场经济的发展，因此，必须用先进的科学技术融合到公交企业的管理中，从根本上解决目前公交线网部设不合理，公交资源配置不优化，行业调度手段落后，信息反馈速度迟钝的缺点，优化公交资源配置和公交设网布站，改变人工填路单、人工统计、人工写报表等繁重、落后的管理现状。建立一个低成本、高效益、科学管理、安全生产的公交运营管理智能化系统，是十分必要的。

1、系统开发目标
（1）通过该系统建立车辆信息采集系统（计时传感器、计数传感器、油位传感器及客流检测）和车辆信息记录仪、信息读卡仪和油量信息记录仪系统，可自动将司、售人员的各种信息和车辆运行信息记录到IC卡、计算机和服务器中，形成实时的公交营运数据信息，供后台信息处理和调度管理系统调用，实现信息无纸化。因此，可以节省公交行业每年用于印刷路单、报表的费用，从而降低了企业成本。
（2）运用计算机和网络通讯技术，建立适合公交公司日常业务的管理信息系统，其功能是科学管理、客观地处理和分析来自信息采集层的公交营运信息，产生各种公交调度、营运等统计信息和报表，并综合其它相关资料，提供出多种线路、站点布置和车辆调度的供决策者选择，以确定最佳的布设方案、最佳调度方案和最佳配车数，进而提高公交运营管理和决策依据。
（3）地理信息系统（GIS）的应用，将一幅以上海市数字地图为背景的清晰的公交线路运营图展现在管理人员面前，使管理人员对线网有一个全面的了解，并且通过查询站点周围的属性信息和公交线路的复线情况，从而可以优化公交设网布站，减少因盲目设网布站所造成的资源重复浪费，最大限度地产生规模效益。

2、系统结构
2.1系统的功能结构
公交运营管理智能化系统集数据采集、处理和调度管理于一体，从其功能结构上可以将分为三个层次：
1）信息采集层包括公交汽车场、线路起/终点站等。其主要功能是将公交车辆的一些基本信息、运行信息进行实时采集，并通过车辆信息读卡仪或车辆信息记录仪写入IC卡，并在线路起/终点站把IC卡中的信息送入本地计算机和信息处理层中的服务器。
2）信息处理层为公司计算机控制中心，包括服务器和计算机。其主要功能是收集和管理来自于信息采集层的信息，即数据库。
3）调度管理层包括公司计划科、调度部门、技术部门、车队等。其功能主要功能是对信息进行高层管理。每个部门具有相对应数据管理和分析子系统。
2.2系统的软件结构
“公交运营管理智能化系统”由车辆管理、营运计划管理、营运调度管理、线路站点规划管理等多个相对独立的子系统组成，各子系统又由适应不同机构部门职责分工的业务功能模块构成，这些业务功能模块能充分地共享数据资源，有机地协调工作。具体结构如图1：
2.3系统的网络结构
本系统的子系统独立运行于不同的部门，其中各子系统之间数据传输通过因特网和局域网完成，涉及三种通讯连接方式，实现数据共享：
（1）在信息采集层中，车辆信息读卡仪与计算机之间选用RS-232通讯协议来传输数据。
（2）在信息处理层和调度管理层中，采用Ethernet网进行连接。通讯协议为TCP/IP。
（3）在信息处理层和信息采集层中之间，传输介质为公用电话网，通讯协议为TCP/IP。

3、系统软硬件配置
由于本系统中各个部分所需要完成的任务不同，因而其相应的软硬件的配置也不同，具体配置如下：

3．1信息采集层
公司汽车场
配置一台车辆读卡仪。
配置一台车辆信息读卡仪、
一台计算机、一个56K调制线路起点/终点站解调器、一台UPS。
在计算机上安装Windows98
中文版操作系统，MicrosoftOffice中文专业版。
运行线路车辆调度管理子系统。
在每辆汽车上安装车辆信息公共汽车记录仪、计时传感器、计程传感器、油位传感器、客流
监测器及IC卡。
3．2信息处理层
一台品牌服务器、镜像硬盘、Ethernet网卡、串口扩展卡、网络及器、4只56K调制解调器。
安装WindowsNT4.0Server中文版网络操作系统及SQLServerforNT7.0数据库管理系统。
一台品牌计算机、Ethernet网卡、一台打印机。
计算机安装Windows98中文版操作系统，MicrosoftOffice中文专业版。

3．3调度管理层
配置一台品牌计算机、Ethertnet网卡、一台打印机。
调度部门安装Windows98中文版操作系统，MicrosoftOffice中文专业版。运行调度管理软件系统。
配置一台品牌计算机、Ethertnet网卡、一台打印机。
技术部门安装Windows98中文版操作系统，MicrosoftOffice中文专业版，运行公司车辆辅助管理子系统。
计划部门配置一台品牌计算机、Ethertnet网卡、一台打印机。
安装Windows98中文版操作系统，MicrosoftOffice中文专业版，运行公司计划管理子系统。
配置一台品牌计算机、Ethertnet网卡、一台打印机。
营运管理部门安装Windows98中文版操作系统，MicrosoftOffice中文专业版，GIS专业软件，运行线路站点规划管理子系统。
配置一台品牌计算机、一个56K调制解调器、一台打印机。
车队安装Windows98中文版操作系统，MicrosoftOffice中文专业版，
运行车队计划管理子系统和车队数据处理子系统。

4、各子系统功能
4．1公司车辆辅助管理子系统
（1）车辆数据库的维护
·新车入库
对公司购进的新车登记造册，信息包括车辆的基本信息，如车型、车辆简称、车号、制造单位、车辆种类、车辆类型、燃油类型、座位数、站立人数、站立面积和投运时间等。
·修改车辆信息
修改车型、车型简称、车号、投运时间等车辆基本信息。
·删除车辆信息
当车辆报废时，需根据车型简称、车号，删除该车辆记录信息。
（2）车辆故障和留交信息的记录功能
车载记录仪可通过人工操作记录下车辆发生故障的时间和故障修复的时间。并写入车辆营运IC卡中。调度员可根据IC卡中的故障信息，确定故障原因及地点，或确定该车是否留交，并把这些信息保存在计算机中。
（3）车辆保养功能
·浏览车辆行驶里程总数
公司管理人员可浏览各车辆的行驶里程总数。
·保养车辆的设置
公司管理人员通过输入的方式，确定车辆的保养信息。这些信息包括：车辆保养开始日期、保养级别、进场保养时间、保养天数等信息。
4．2公司生产计划管理子系统
（1）车辆日加油量的统计
可浏览公司各车辆的日加油量，并统计出汽油日加油总量和柴油日加油总量。
（2）线路营运情况的统计
可浏览公司各线路的日营运情况，并统计出公司日计划公里、日临加公里、日少驶公里等信息和它们的累计量。并具有打印输出功能。
（3）车队生产情况的统计
可统计公司各车队的日生产信息和累计量。这些生产信息包括：营运总里程、燃料总消耗、油量加注总量、车辆故障分、营运车日、未用车日等信息。并具有打印输出功能。
（4）车辆公里及耗油统计
可统计公司各种车型的日行驶公里数和日耗油量，同时统计出它们的累计量。并具有打印输出功能。
（5）加油量信息的统计
可统计出加油场各加油泵的日加油总量。
（6）加油工加油量的统计
可统计出各加油工日加油总量。
4．3公司车辆营运调派子系统
(1)车辆日调派
在车辆与司售人员基本配备表的基础上，确定车辆每日的调派信息。这些信息包括：调派日期、车辆所属车队、车辆营运线路、车辆营运的路牌及编号、该车辆的驾驶员或售票员工号等信息。并具有浏览和打印输出功能。
(2)路单的制作及修改
把车辆日调派信息、车辆营运信息(出场时间、出场方向、到站地点、到站时间)、车辆保养信息(保养级别、进场保养时间)和油量信息(出场存油)通过IC卡读写器写入车辆营运IC卡中，以替代现有的纸路单。同时对已制作的IC卡进行车型、车号、驾驶员和售票员信息的修改。
(3)读取IC卡信息
在车辆进场时，读取IC卡，将车辆一天的营运基本信息读入数据库，如路牌、车型简称、车号、司售人员工号、实际进场时间、里程、油耗、故障类型、刹车、超速、开门行车等信息数据库。
4．4公司营运管理子系统
(1)车辆配备
采用拖曳的方式，配备车辆到车队及线路，同时确定该车辆的用途。车辆用途信息包括：营运车、定班车、备用车、其它。并具有浏览功能。
(2)调度方案的设置
线路调度员可预先设置各种调度方案，例如：站站停、放站、调头、进场等。调度方案确定后就具有相应的调度信息。这些信息包括：行驶方向、发车时间、开出站点、到达站点、调头站点、各站点停靠状态等信息。
(3)调度指令的实施
调度员通过IC卡读写器把车辆的调度信息写入车辆营运IC卡中。驾驶员通过IC卡读写器把IC卡中的调度信息写入车载记录仪。
(4)统计车辆晚点情况
可浏览车辆出场晚点情况和车辆行驶线路时的晚点情况。并具有打印输出功能。
(5)统计车辆行驶时间
统计出按半小时为一单位、分方向、分时间段的线路平均单程实际行驶时间。并具有打印输出功能。
(6)统计满载程度
根据各种车型的额定车容量、各站点的留车乘客数及时间段(按半小时为一单位)的要求，统计出车辆在某行驶方向、某站点的满载程度。可用表格和棒图的方式显示，并具有打印输出功能。
(7)浏览车辆日行驶信息
车辆日行驶信息是通过IC卡记录下来，然后传入数据库服务器，供浏览、统计分析。主要浏览和打印超速、开门行车、刹车等信息。
4．5车队营运管理子系统
（1）线路营运路牌的设置
确定各线路营运路牌的实施时间、表类型（平常表、周日表、假日表、特殊表）、路牌种类、各路牌的总数等信息。并具有浏览和打印功能。
（2）行驶时间的设置
确定各线路在某行驶方向、某时间段的车辆单程行驶时间。并具有浏览和打印功能。
（3）线路时刻表的设置
确定各线路的营运时刻表。对于某条线路，根据不同的实施时间和工作日具有不同的时刻表信息(表类型分为平常表、周日表、假日表、特殊表)。并具有浏览和打印输出功能。
（4）线路接落班表的设置
确定各线路各路牌的接落班信息。这些信息包括：车辆的报到时间和地点、出场时间、出场方向、到达时间、到达站点、交接路牌、交接时间、停驶时间和地点、进场时间、总工时等信息。对于某条线路，根据不同的实施时间和工作日具有不同的接落班信息(表类型分为平常表、周日表、假日表、特殊表)。并具有浏览和打印输出功能。
（5）司售人员的设置
采用填表的方式，输入司售人员的基本信息。这些信息包括：司售人员的工号、工种(驾驶员或售票员)、所属车队、所属线路、所属路牌、公休日、岗位(营运、代休、预备、其它)等信息。并具有浏览功能
（6）车辆与司售人员的基本配备
确定车辆与司售人员的基本配备情况，以后的日调派信息在此配备的基础上进行修改、调整。通过填表的方式，确定各路牌行驶的车辆及每辆车与司售人员的配备情况。并具有浏览和打印输出功能。
4．6车队数据处理子系统
（1）制定营运计划信息
由于不同的车队、线路、车辆日耗油和行驶里程不同，为了合理地制定任务计划，科学地核查车队、线路、车辆的营运成本和利润，客观地考查驾驶员的绩效，因此，根据不同的人车基本配备表，设置计划公里、计划班次和计划油耗。
（2）生成车队营运生产统计报表
根据IC卡记录的车辆营运数据，与上述的营运生产计划数据进行统计分析，生成车队、线路、车辆和驾驶员的当天和累计营运报表。主要内容包括实际里程（班次）、损失里程（班次）、误点班次、故障分、实际油耗和节超等信息，其中车队的日报表还包括成本和利润的统计，如票务总收入、总成本（工资、、燃料费、维修费等）、营运总里程、燃料总消耗、油量加注总量、车辆故障分、营运车日、未用车日等信息。
4．7线路车辆调度管理子系统
（1）现场调度
查阅当日的时刻表、交接表、行驶时间表，人车配备表信息。配置调度方案，并写入IC卡。
（2）读取IC卡
车辆到达终点时，读取IC卡，将车辆一个班次的营运信息读入数据库，如路牌、车型简称、车号、司售人员工号、里程、油耗、刹车、超速等信息。
4．8线路站点规划管理子系统
该系统利用GIS技术，建立以上海市电子地图为背景的清晰的公交线路运营图的信息规划管理系统。其具有以下各方面的功能：
（1）信息查询功能：文字查询和图形查询。文字查询供查询总公司、车队的公交运行线路及其站点等文字信息。图形查询供查询公交运行线路走向、站点分布及站点周围地理信息（如商业区、居民区等）。通过上述图文并茂的显示和查询方式，为公交部门决策层的宏观管理提供了各种客观依据。
（2）图形编辑功能：公交线路新建及修改。是基于上海市电子地图，利用计算机来完成公交线路规划、站点布设及调整。
（3）报表：生成并打印线路的站名站址表和站点梯形表。

5、采用的技术方案
（1）采用车载自动信息记录仪的应用技术。
（2）采用GIS技术有利于车辆实时调度，为合理开设线路，设置站点，优化公交线网，产生规模效益提供依据。
（3）采用智能IC卡技术，可解决传统管理中数据、记录重复输入的落后方式，使各部分的数据实现无缝连接，同时实现无纸化管理。
（4）采用网络通讯技术。

6、系统的硬件功能组成
6．1车载记录仪的功能
车载记录仪具有两大功能。一个功能是：实时记录车辆在行驶过程中的营运信息。这些信息包括：
（1）车辆行驶里程信息(日行驶总里程数、站间距离等)；
（2）车辆行驶油量信息(进出场存油、耗油量等)；
（3）司售人员信息(司售人员的工号、上下班时间等)；
（4）车辆到站信息(应发时间、应到时间、实发时间、实到时间等)；
（5）车辆进出场信息(出场时间、进场时间)；
（6）车辆日单程行驶信息(各站点的到达时间、出站时间、乘客数等)；
（7）车辆故障信息(故障发生时间、故障修复时间等)；
（8）开门行车信息（开门行车位置、开门起始时间、开门结束时间、最高车速等）；
（10）超速信息（超速起始位置、超速开始时间、超速结束时间、本次最高车速）；
（11）刹车信息（刹车起始位置、刹车开始时间、刹车时速度、刹车结束时间、放刹车速度）；
（12）行车速度（车速记录时间、车速值）等信息。
车载记录仪的另一个功能是：车辆营运IC卡的读写功能，即可以读取车辆营运IC卡中的车辆调度信息；也可以把其记录的车辆营运信息写入车辆营运IC卡中。
车载记录仪可显示时间、油量、里程、乘客数等信息。
6．2时间记录仪的功能时间记录仪的功能就是把车辆出场的实际时间写入车辆营运IC卡中。
6．3IC卡读写器的功能
IC卡读写器用于读写车辆营运IC卡。
6．4车辆营运IC卡的功能
车辆营运IC卡的功能就是用于存储车辆信息、调度信息和营运信息。它是公交营运信息的传送的媒质。

7、结束语
“公交运营管理信息智能化系统”是一个综合性的系统，也是ITS的重要组成部分。该系统的结构是多层次的，具有很强的实用性。该系统的建成，一方面可以充分发挥现有公交资源的配置，在降低运营成本的同时，更好地适应市场客流的需要；另一方面可以促进新的交通信息产业发展，促进公交信息技术的进一步发展。