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【論壇】陳希:公交運營與服務大數據技術應用的重慶案例
作者: 來源:
 陳希 公共交通資訊 今天

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走進《公共交通資訊》,及時掌握公交領域的行業政策、管理理論、科技信息、專家觀點和先進經驗... ...


  5月28日,由交通運輸部運輸服務司指導,交通運輸部科學研究院及亞洲開發銀行共同組織的“第二屆城市交通零排放出行國際論壇”在北京國際展覽中心舉行。

  重慶市公共交通控股(集團)有限公司信息技術部經理陳希應邀在論壇上作了《公交運營與服務大數據技術應用重慶案例解析》演講。

公交運營與服務大數據技術應用

的重慶案例

一、重慶公交運營及信息化建設概況

重慶公交擁有營運車輛10500輛(其中公交車8751輛,出租車1779輛),公交線路625條,日均營運1.39億公里,常規公交日均客運量492萬人次,公交高峰運營速度約13.5公里每小時。公共交通占機動化出行比例為59.3%,其中地面公交占機動化出行比例約46%。

以“運行安全可視化、調度模式高效化、出行服務多樣化、決策支持科學化”為主線,重慶公交全面深入推進智能公交建設,利用科技手段有力支撐公交提能提質,努力打造安全、便捷、高效、綠色的公交出行體系。

建成GPS安全監控系統、車載及站場視頻監控系統,科技興安效果顯著;實施智能調度系統,提升運營效率;建立了企業資源計劃管理平臺,實現企業內部資源和管理流程的全面信息化管理,服務安全、運營、機務、財務等多個板塊;打造“愉約出行”平臺,整合機場快線、高鐵巴士、觀光巴士、定制公交、商務包車等,為市民提供多樣化出行服務; 搭建公交大數據分析平臺,為決策管理提供以業務指標為核心的綜合分析。

二、公交面臨的挑戰與機遇

隨著軌道交通大規模建設,網約車等新的供給方式持續影響,市民對可靠性、舒適性高的服務要求與日劇增。城市公交面臨:外部,如何在眾多交通方式中提升競爭力;內部,如何不斷滿足乘客新的出行需求的巨大壓力和挑戰。但同時新的技術:大數據挖掘、互聯網+、云計算等在交通領域的應用,為公交發展提供了新的解決途徑和發展機遇。

我們也看到網約車很靈活,你出門就可以坐上去,然后直接送到你目的地的門口,但是它的價格會很高。你也可以坐地鐵,但是地鐵可能不夠靈活,除非你正好住在地鐵旁邊。因此公交如果做到“安全、快速、可靠、便捷”,是可以提升吸引力和競爭力的。

做到“安全、快速、可靠、便捷”,要解決的三大關鍵問題是:客流需求把握、線網合理布設和車輛高效調配。

過去是基于經驗的公交線網規劃、運營組織方式。因為沒有數據來源,也沒有相關技術。但今天通過公交大數據,我們可以全面感知城市公交的運行脈絡,從現狀特征量化到問題診斷分析,再到輔助決策方案生成,能夠為我們線網的優化和運營組織提供科學依據。

三、重慶公交大數據的應用實踐

我們搭建了重慶公交大數據分析平臺,對公交車輛GPS數據,公交IC卡刷卡數據,公交線網基礎數據,公交調度排班數據,居民出行特征調查數據,以及聯合車來了APP用戶出行規劃、線路站點查詢等數據進行了有效管理和使用,完成公交線網、運力監測、服務質量監測、運營秩序監測、暢通指標、營運水平分析等9大模塊,40多個功能點的上線與應用,實現了公交運行現狀特征量化,特別是核心指標——客流OD方面,將每日客流與每個班次一一對應,完成了任意班次在任意站點上下車人數和在車人數的分析,為后續基于客流數據對公交運營狀況評價和優化打下了很好的基礎。

第一個方面服務可靠性分析。

在軌道交通快速發展、中心城區功能逐漸向外圍地區疏解的大背景下,許多國內外城市都面臨著“公交客流下降——公交公司被迫拉大發車間隔——公交客流加速下降”的惡性循環。除了公交運營速度以外,發車(或者說到站)間隔成為決定乘客全過程出行時間的重要因素。  服務可靠性最主要的指標之一就是乘客“等車可靠度指數”,即班次到站間隔均勻度。

首先我們來看發班間隔均勻度。它用于評價線路發班班次是否均勻平穩。

發班間隔均勻度是用實際均勻的班次間隔數與總班次間隔數的比值來得到。實際均勻班次間隔數為兩個班次間隔時間保持在對應線路對應時間段(早高峰/晚高峰/平峰)實際平均間隔時間上下浮動范圍內的班次數,目前浮動范圍為實際班次平均間隔時間的30%。

這里展示的是2018年5月份每一天106線路發班均勻度(當然也可以展示每一天早高峰/晚高峰/平峰不同時間段的發班均勻度)。

均勻的發班是均勻到站的基礎。

我們再來看到站間隔均勻度:這幅圖展示的就是5月1日200路上行各站點的到站均勻度,紅色柱狀代表總班次間隔數,藍色柱狀代表實際均勻的班次間隔數,折線就代表線路中各站點的到站均勻度。

線路到站間隔均勻度反映在中途站車輛到站的可靠性,其計算方式和發車間隔均勻度類似。到站越均勻,候車時間會更加可靠。乘車到達各站的可靠性也越高。公交對乘客的吸引力也越大。

借助今年重慶公交專用道大規模建成投入使用的契機,重慶公交將打造骨干高頻線路,重點加強以發車間隔均勻度、到站間隔均勻度為核心指標的服務質量考核導向,從傳統的“粗放式”供給模式轉變為更加精細化的運營模式。  

第二個方面客流分析。

重慶和很多城市一樣,IC卡只刷一次,只有起點沒有終點。但重慶公交刷卡的比例較高,在高峰時段達到了90%以上。綜合利用數據融合和挖掘算法,基于IC卡和GPS數據的公交乘客站點OD矩陣推導技術,按照乘客上車站點、下車站點、乘坐方向以及換乘推導的步驟,利用出行鏈封閉原理、時間對應法則、信息編碼原則等方法,獲取乘客完整的公交出行OD。

目前我們已經可獲取;線路站點客流、出行時間段特征、用戶出行次數、出行距離、斷面客流、斷面滿載率等相關出行信息;可進行不同空間層次(站點、線路、線網)和時間粒度查詢分析;可提供豐富的展現形式,準確、直觀展示示各項指標,輔助高峰大站快車、排班調整、班次直達、運營時間等優化方案,也為公交線網優化和行業監管考核提供科學依據。

首先我們可以得到最小維度:任意線路任意班次任意站點的客流分析

這里是5月11日,106路上行第一班各站點客流數據,包括每一站的上車人數、下車人數以及在車人數。

把各個班次的數據進行累加,可以得到線路站點客流。

這是106路 4月15-5月15日上行方向各站點的客流分布,可以得到時間段內最大的斷面客流 

這張圖的上下車數據主要分析每個站點對客流的貢獻度,如果某些站點長期貢獻度不高 ,那么如果本線路要做高峰大站車時,這些站點可以考慮不停靠。

我們還可以獲得公交卡的出行時間規律。這張圖顯示的是2018年4月全月,106路的出行時間規律。可以看到,106早高峰是6點30--7點45。最高峰是7點15;晚高峰是17點30-19:00,最高峰是18:00

圖18年4月106路出行時間規律

再來看225線路早高峰是6點15--9點15,最高峰是7點45;晚高峰是16:00-18:30,最高峰是17:30。兩條線路可以看到明顯的高峰期區別。

圖 18年4月225路出行時間規律

每條公交線,由于其乘車用戶的組成不同,其高峰時段的開始時刻與持續時段也不同。 以早高峰為例,學生用戶居多的線路早高峰是6點半-7點半,而另一部分經過商務區、高新區的線路可能早高峰為7點30-8點30,由此我們對目前625條線路的早晚高峰分布做了一一分析,歸納每條線路獨特的高峰區間和平峰區間。  

基于以上的數據,我們就可以來做客流與運力優化策略分析。

再回到我們之前的這張圖,可以依據最大斷面客流來分析理論發車時間。剛才已經提到,我們將重慶625條線路一一作了時段劃分分析,區分了每條線路的高峰時間和平峰時間區間,那么相應的,我們也做了每條線路每個方向,在高峰時段、平峰時段的最大斷面客流。然后依據最大斷面客流確定理論發班時間間隔。理論發班間隔的計算公式是: 

最大斷面客流 / 單班運力 = 該時段內需要的班次數(x);

該時段內需要的班次數/該時段時長 = 該時段理論發車間隔 

那么通過班次和發車間隔、速度等因素計算,繼而獲得線路最小的配車數以及起點和終點的配車數,從而對運力進行優化。

除了線路客流分析,針對全市主城區站點,我們也用熱力圖的形式展現按照上下車人數總量統計的熱門站點圖以及,按照換乘人數統計的熱門站點圖。可以非常直觀地看到上下車人數最多、換乘人數最多的站點。 

第三個方面公交專用道效益評估

重慶今年將建設不低于100公里的公交專用道(單向),公交大數據分析平臺圍繞整體專用道-單一專用道-站點-線路四個層面,早高峰、晚高峰、平峰、工作日、非工作日五個維度,靜態、運營動態兩類指標,實現專用道與非專用道運營動態指標對比。

通過對專用道上運營速度、單位時間班次通過輛、班次到站間隔和客流量等指標進行分析,對公交專用道的效能進行評估,為公交運營過程中利用好專用道提供數據支撐。

第一個層面:全專用道

第一個層面是全專用道層面,2018年4月份專用道的平均運營速度是17.9公里每小時,非專用道平均運營速度是13.8公里每小時,速度提升大概是在29%,班次間隔方面專用道各站點平均班次間隔在6分43秒,非專用道班次間隔是10分4秒。

第二個層面:單一專用道

單一專用道將分方向進行分析,以兩路口---肖家灣路段方向的公交專用道為例。

不僅可以看到這條專用道的運營速度、班次間隔、站點班次通過量,還可以看到這條專用道上每個站點的滯站時間、班次間隔,點擊列表里的站點或者地圖上的站點,就可以進入第三個層面,單一方向的單一站點

第三個層面:單一方向的單一站點

對于站點,主要分析該站點斷面客流、車流、平均滯站時間,例如兩路口---肖家灣路段方向的鵝嶺站,工作日高峰期每小時通過車輛數達117輛,早晚高峰最大斷面客流4802人次/小時。分析站點的線路滯站時間,如果過長,應該采取線路優化、運營組織優化等措施,也為公交港灣建設改造提供依據。

在站點頁面,還展示了途徑該站點的每條線路的班次間隔、客流量、滯站時間等。點擊線路,就可以進入到專用道線路頁面。 

第四個層面:專用道線路

這里展示的是2018年4月873下行途徑專用道路段與非專用道段運營指標的對比,包括運營速度、班次間隔、班次均勻度、客流等。

大家都知道重慶道路資源緊張,建好專用道,更需要管理好專用道、應用好專用道。所以我們也通過大數據分析平臺對公交專用道的效能進行評估,為公交運營過程中利用好專用道提供重要支撐。

四、下一步展望

以上是重慶公交運營與服務大數據技術應用的一些探索和實踐,下一步我們將繼續深化互聯網、大數據、人工智能和傳統公交行業的深度融合。

一是公交大數據分析平臺深化:充分接入GPS、刷卡、移動支付、公交線網及城市道路、手機信令等數據,融合GIS地圖,全面感知公交運行狀態,精準配置公交資源與公眾出行需求,實現基于大數據技術的精細化運營。

二是調度優化:從調度模式高效化-到調度模式智能化,通過分析乘客流向、車內乘客人數、車輛運力、站點等候人數、道路擁堵狀況等信息,綜合判斷最優配車數、發車間隔、時刻,合理配置運力。

三是移動支付:今年內將實現支付寶、微信、銀聯同時在重慶公交的移動支付應用,通過移動支付鏈接公交出行場景與移動互聯網,作為流量入口與服務延伸的有效工具,將公交乘客轉變為公交粉絲,釋放公交數據更多的商業價值。

四是提供多元主動服務:運用“互聯網+”思維實現用戶需求觸達,通過大數據分析創新多樣化服務產品和模式,不斷豐富服務品種,實現常規公交和多樣化公交協調發展,方便乘客選擇出行方式,預計出行時間,獲取出行信息,滿足個性化的出行需求,提升公交出行服務體驗。

 

數據是需要有關聯性的,而不在乎它有多大。我們現在給傳統公交行業引入各種現代化的、智能化的手段,隨著技術的成熟、數據的豐富,相信公交會更加美好,我們的城市也會更加美好!

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