利用全市公交车的实时状态数据进行城市道路的路况分析和预报的研究开发

利用全市公交车的实时状态数据进行城市道路的路况分析及可视化的研究开发

        深圳庄桓  2024.7

        城市道路的实时路况数据，已成为公交行业在其日常的营运调度、全网客流密度分析、车辆到站预报等业务的基础数据。城市道路实时路况分析的途径已有不少方式，但对于公交行业的日常营运管理而言通常都存在若干不足（例如针对性、实时性、准确性、全域性等关键性能），究其根源应是用于路况分析的样本数据不够稳定和充足、覆盖范围不够全面等原因。此外，还存在通用的路况数据与公交公司自身营运系统的数据壁垒、费用高昂、针对性差等商务和技术困境。

图1：高德地图在上海地区的路况图，并未覆盖全部公交营运的路网，且针对性不强。

图2：我司开发的上海久事公交所辖全部线路的矢量化、规范化线网图（该项目位于上海吴中路久事公交集团的指挥调度中心），其上可实时显示所有车辆的位置和站点数据，详见我司网站：www.maphuan.com。

我司另辟蹊径，利用日常道路上数千台公交车的实时状态数据，通过大数据和AI技术成功开发了一套城市道路实时路况的分析方法，并实现了在公交指挥中心大屏上的可视化呈现（图3、图5）。该方法利用上海久事公交集团所辖的约八千台公交车的实时状态作为样本数据，这些公交车的车载终端每隔5秒会将自身的状态数据上传到云端，因此可以做到最快5秒更新一次全市公交道路的路况，其及时性、准确性、针对性都达到行业的最佳水平。

图3：上海久事公交集团所辖全部线路的矢量化、规范化线网图，图中已完成叠加全市公交车的实时位置和站点。本研究将会在图中标注所有路段的路况数据并可视化，其效果见图4、图5。

图4：上海某天晚高峰时刻（18时30分）的实时路况图，绿/黄/红分别表示对应路段的畅通、拥挤、拥堵状态。

图5：图4中上海黄浦区放大后的局部路况图。路况可以区分道路的上下行双侧路况。

利用全部公交车的运行状态作为分析实时路况的样本数据，具有覆盖道路广、样本充足、实时性好、更新及时等优势，特别是该方法可以与公交公司现有的信息化管理系统无缝对接，不仅在指挥中心的全域性路况显示上具有针对性极强的公交属性，还可以响应来自车载终端、场站调度系统、乘客终端的及时查询需求和预报。该方法不仅开发成本低，还可以通过对外提供路况和预报服务而产生经济收益和社会效益。

后续，我司还会在此路况数据的基础上开发全市公交网络的客流密度分析（如客流流向的潮汐分析和大屏可视化的呈现），为营运调度、线路优化、应急处置提供数据和决策支撑。此外，有了公交道路的实时路况数据，我司还将以此为基础开发出全部线网的到站预报、车辆回场预报等功能，以丰富现有的公交信息化系统，更好地为公交营运和乘客服务。

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