1、2022-10-41 课件编制：王兵、陈旭梅 编制单位：新疆大学机械工程学院汽车与交通工程系 北京交通大学交通运输学院交通工程系 新疆大学授课人：王兵2022-10-42第5章 ITS的主要内容5.1 先进的交通管理系统-ATMS5.2 先进的旅行者信息系统-ATIS5.3 先进的公共交通系统-APTS5.4 商用车辆运营系统-CVO5.5 先进的车辆控制系统-AVCS5.6 自动公路系统-AHS5.7 先进的乡村运输系统-ARTS2022-10-435.3 先进的公共交通系统 APTS 概述 结构 自动公交车辆定位AVL 车载设备 电子站牌 响应需求2022-10-445.3.1 APTS概
2、述 先进的公共运输系统（APTSAdvanced public Transportation Systems）已基本形成了以陆路上的公共汽车、有轨与无轨电车为主体，以地铁、轻轨、出租汽车、客运轮渡、架空客运索道缆车等其它形式为辅的城市客运公共交通体系。APTS的目的就是通过将先进的电子技术应用到高使用率、分配驾驶的汽车、舒适的大公共汽车、有轨车辆和全程通过车辆的使用与运行中，从而发展公共交通系统。视频：APTS2022-10-45 APTS用户服务可归纳为四个主要功能子系统：（1）公共运输辅助管理系统（2）公共运输信息系统（3）满足个人需要的非定线或准定线公共运输（4）公共运输安全系统 公共运
3、输辅助管理系统利用计算机技术对公交车辆及公共设施的技术状况和服务水平进行实时分析，实现公交系统规划、运营及管理功能的自动化。2022-10-46该服务可为利用公共交通运输方式的出行者提供实时准确的车载中转换乘服务信息，帮助出行者在途中根据需要作出合适的换乘决定并调整行程计划。它使用各种媒体包括电话、监控器、有线电视、VMS、公共电话以及个人电脑，提供各种运输方式的信息。（1）公共运输辅助管理系统（2）公共运输信息系统（3）满足个人需要的非定线或准定线公共运输（4）公共运输安全系统 2022-10-47非定线公共运输指公营或私营的小型合乘车辆可根据用户需要接送乘客。准定线的公共运输车辆则可驶离固
4、定线路一定的距离，以方便乘客上下车。（1）公共运输辅助管理系统（2）公共运输信息系统（3）满足个人需要的非定线或准定线公共运输（4）公共运输安全系统 2022-10-48为公共汽车站、停车场、客运站及行驶途中的公共汽车或合乘车辆提供行驶或工作环境安全监测，及时预警并在必要时自动控制直到危险解除，从而提高了公交司乘人员的安全系数。（1）公共运输辅助管理系统（2）公共运输信息系统（3）满足个人需要的非定线或准定线公共运输（4）公共运输安全系统2022-10-495.3.2 APTS结构 由美国NA提出的对APTS的九点功能要求：运用车载数据采集技术实现对运营车辆的监视运用有效策略使晚点车辆恢复正常
5、运营运用当前的操作数据及其它数据来源编制运营管理计划要求应答系统为乘客提供个人出行服务提供安全协调监控与紧急救援服务系统的接口综合运用历史数据及其它因素规定司售人员的活动编制运营车辆的维修计划并为修理人员进行工作分配可实现车内收费或路边收费为乘客提供车辆运营信息及可达车辆信息2022-10-410美国NA提出的APTS的七个逻辑模块：2022-10-411模块模块1 1：运营车辆与设备管理：运营车辆与设备管理 提供了运营车辆的当前状态信息，以及车辆运营状况与时刻表的对 照。该模块使车辆按照时刻表运行并及时对发现的偏差予以校正。可以单个车辆或多个车辆为对象，对车辆驾驶者发布指令。同时采集运营车辆
6、的状态信息提供给其它的模块。2022-10-412 提供线路网规划管理及常规运营服务和应答服务。新的线路网和时刻表根据运营车队管理者的要求来制定，综合考虑车辆运营数据及其它多种因素。新的时刻表可以脱离开线路网规划，根据停车厂的变化或公交服务的要求重新制定。这部分服务信息可以提供给其它的ITS功能模块，也可以提供给外部单位。同时可以根据要求提供个人化的乘客信息服务或在可能的情况下提供常规的公交信息服务。模块模块2 2：线路网规划与时刻表管理：线路网规划与时刻表管理2022-10-413 根据模块1提供的运营数据及各种车辆的详细维修指标，编制运营车辆的维修计划并为修理人员进行任务分配。工作日志记录
7、了所有的维修活动，可帮助车队管理者追踪或监控当前的维修活动及修理人员的工作。模块模块3 3：车辆维修计划编制：车辆维修计划编制2022-10-414 用于处理运营车辆或设备的紧急故障。紧急救援信息由司机通过紧急呼叫按钮或车站的监控设备或由数据传输网络上的其它部分发送。根据预案对每一种紧急情况进行处理，并与紧急救援服务联系以协调救援活动。同时与调度和管理人员联系以得到他们对采取对策的认可，并可在没有预案的情况下进行直接指挥救援工作。还可以为传播媒介自动提供信息输出。模块模块4 4：维护运营安全与协调：维护运营安全与协调 1.什么是传统机械按键设计？传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA
8、上的开关按键来实现功能的一种设计方式。传统机械按键设计要点：1.合理的选择按键的类型，尽量选择平头类的按键，以防按键下陷。2.开关按键和塑胶按键设计间隙建议留0.050.1mm，以防按键死键。3.要考虑成型工艺，合理计算累积公差，以防按键手感不良。传统机械按键结构层图：按键开关键PCBA2022-10-416 此功能模块用于管理司售人员的活动，司售人员的分配根据一定的标准，包括先前的经验，在以前任务分配下的表现，个人的优先权等。所有活动由管理者监控并及时更新。模块模块5 5：司售人员配班：司售人员配班2022-10-417 此功能模块实现在车内对乘客收费，用于当前的公交服务，将来的公交服务或其
9、它服务等。这种收费可以在车辆运行过程中穿插进行，或在车辆到达方便的地点时进行批处理。收费支持欠付或信用卡方式，包括由公交部门或金融机构发行的有价卡证。如果发现了非法使用支付方式，违法的乘客信息将由车辆传输至有关的法律执行机构。模块模块6 6：车载收费管理：车载收费管理2022-10-418 此功能模块设在路边的某个位置如车站为乘客提供信息或付费服务。提供的信息包括车辆的正常运行时间、下一辆车辆的到达时间、以及将要到达 的车辆所发出的有 关信息，如满载率情况、是否有空座等。在路边对乘客收费，用于当前和将来的公交服务等。模块模块7 7：乘客信息服务：乘客信息服务2022-10-4195.3.3 自
10、动公交车辆定位AVL 一种系统以双向无线信息信号杆为基础 该信号杆有两种目的：其一是把车辆位置传给控制中心，其二是在中心和系统中公共汽车间进行信息交换。另一种利用GPS的AVL系统 优点之一：不需要设立电子路标或信号杆，覆盖区域越大，这个优势越明显。优点之二：系统的内在稳定性。系统为国内外地区提供单一导航信号，因此，不存在信号结构的标准化问题。2022-10-420 辩议：在ATIS中，AVL是车载导航系统的一个有机组成部分，其目的是帮助驾驶员到达目的地，路线诱导是为帮助驾驶员沿最佳路线到达目的地的附加功能。在APTS中，AVL技术被用来帮助运输管理控制中心管理车队。AVL系统把在运输系统中运
11、行的公共汽车精确位置报告给控制中心。定线公共汽车沿着规定的路线行驶，驾驶员不能选择路线以避开拥挤。因此在APTS中一般不需为AVL设置相应的路线导向功能。2022-10-4215.3.4 车载设备 APTS的公交车上应装有车载设备，可实现定位、车载外围设备的控制以及交通灯控制等。车辆可实现自主操作，包括如下一些功能：计划与实际数据比较、根据计划数据保证车辆的连续性、显示落后与超前的时间、出发时间的可视化和语音信息、车站的乘客信息系统控制。中心站对车队进行管理，可在电子地图上显示车辆，调整 车距，保证车辆连续性，可选择语音通信，监视报警，控制动态乘客信息系统以及统计数据等。2022-10-422
12、车载设备 2022-10-4235.3.5 电子站牌 在乘客集散量较大的中途站，设置电子站牌，向候车乘客显示正在向本站行驶的运营车的状态位置。电子站牌显示的信息来源是公交运营控制中心；为降低电子站牌成本和提高可用性和可靠性，电子站牌设备要尽量简化；同时注重站牌造型简洁、美观、实用，便于安装维护。多线路复用的站牌采用总体拼装式结构，在固定支架上可组合拼装14块电子站牌，也可插装其它说明牌等。2022-10-424电子站牌由以下部分组成：无线信号接收器 显示控制器 光带式车辆位置显示器和LED时间显示单元 电源及防护外壳、支架等 有源或无源的ID码发射器（仅在需要区间节点定位时采用）2022-10
13、-4255.3.6 响应需求 2022-10-426 “门到门”公共交通是一种响应需求的旅客运输方式，它的显著特点是公共汽车的运营没有固定的时间、路线和停靠站，其运营时间、路径由乘客的需求所决定，利用它乘客可以实现“门到门”出行。它的核心是响应需求的出行调度中心TDC。TDC应用现代的信息和通信技术优化“门到门”服务的公交车辆运营，使之能迅速响应需求、满足乘客需要。2022-10-427 优势优势（1）对于乘客来说它最吸引人的特征之一是自动响应的迎送、最小的等待时间和容易理解的操作原理；（2）从运营者角度，大量先进技术的应用，能使运营者获得车辆的实时信息，对车辆进行科学的调度管理，摆脱繁琐的人
14、工操作和可能的错误决策，减少了运营者的工作压力。（3）环境优势在于集中了同一条路线上的所有乘客，优化路径使总里程最小。由于公共汽车仅在有乘客需求和预定时开行，因此避免了不必要的行程，大大减少了空驶现象。更小的、更经济的小型巴士作为主要车型的使用也对环境有益。（4）经营消耗方面的优势来自于采用消耗较低的车辆和较便宜的驾驶员。在收入方面，更多的乘客接受了较高的服务质量，他们可以接受较高的乘车费用。高收入和低消耗可使企业具有较高的经济效益。另外，经营者不必修建任何公共汽车站，省去了这部分基础设施建设及维护的费用。2022-10-428 根据服务自由度可有如下五种运营模式：模式1：最接近传统的公共交通
15、，建立在完全固定路线和时间表的运输线路的基础上的。模式2：按照线路和允许的预定点的偏离运行。模式3：预定站点的线路服务。模式4：仅有二个固定的站点：起始点和终点。模式5：最复杂、最灵活的方式，它的服务和出租汽车服务相似，达到完全响应需求的“门到门”服务。2022-10-429 快速公交系统BRT(Bus Rapid Transit)是一种具有大运量快速公共交通网络，它利用公交专用道、大容量（200人以上）公交车来实现快速运载，可以达到方便、快捷、舒适的目的。当BRT车辆在专用车道上行驶时，位于信号交叉路口的车辆检测器检测到BRT车辆到达，立即作出反应并保持BRT车辆行驶方向保持绿灯，实现BRT车辆的绿波通行；当BRT车辆通过之后，信号灯将会回到原状态。视频：BRT；动态模拟演示：BRT
