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摘 要：为了避免公交车在无人上下车的停靠站的不必要停靠，也为了简化公交OD大数据统计工作，本文基于无线网络设计了一套智慧公交停靠系统。我们利用问卷调查法对其必要性及功能需求进行分析，并通过合理的方案研究提出设计方案：将一定区域内公交站牌与公交车及交管部门通过无线网络互联，乘客通过公交站牌输入讫點信息，服务平台实时传输、处理反馈信息，从而实现：（1）公交车司机提前知道下一站是否需要停靠;（2）乘客获取最优的公交推荐，并得到到站提醒;（3）交管部门能很方便地获取公交出行OD大数据，综合统计各条道路站点客流量数据，为公交调度与路线规划提供参考。最后，本文对设计方案的可行性做了简单分析并指出了本系统的推广应用价值。
关键词：智慧公交停靠系统;公交站牌;无线网络;OD大数据
1 引言
同美国及其他欧盟国家相比，我国的智能交通事业起步较晚，但综合我国国情来看，大力发展智能交通事业是非常有前景的。在有着13亿人口的中国，交通拥挤早已成为了人们日常出行所必须考虑的问题之一。为响应中央关于节能减排的各种号召，考虑到轨道交通方式并不适用于所有城市，推行公交优先政策有极大的必要性。[1]
刘宾等设计了由无线传输模块、信息处理模块以及信息显示模块组成， 实现了能够显示、反馈实时公交状态、位置信息、紧急信息的智能公交站牌显示系统。[2]在此技术基础上，本文主要关注系统的功能设计。
通过实际调查，我们发现：（1）在客流量稀少的路段或时间段，在某些站点并没有上下车乘客，但由于司机不能提前预知此情况，导致公交车在每一站都需要经历减速停靠再加速启动的过程，短途高频率的加减速会增加能耗并且不利于行车的顺畅和安全。（2）公交调度与线路规划的数据资料目前主要由乘客上车刷卡提供，即只有起点数据，补全讫点数据对公交调度与线路规划具有重要意义。
从此类问题入手，本文设计了一种基于无线网络的智慧公交停靠系统方案。
2 设计方案调查分析
2.1 调查方法
首先，要了解公交乘客的出行需求情况，因此本文设计了一套“面向乘客的智慧公交停靠系统的调查”的电子调查问卷，分为四部分：基本信息情况、问题感知调查、系统功能吸引程度调查、改进需求调查。问卷链接通过社交网络发布，最后实际回收502份有效电子调查问卷，表1是调查问卷设计表。
2.2 调查结果分析
选取问卷中问题感知调查、系统功能吸引程度部分中的代表性的问题与结果如图1。
对问卷结果进行分析，图1数据分析结果如表2所示：整体来说，减少公交车多余停靠是有必要的;乘客有预知最优公交选择的意愿;本系统对乘客有较大的吸引力;目前从公交获取OD数据很不方便，公交出行还不够智慧，乘客满意度还不够高[2]。
3 系统设计方案研究
随着大数据的发展以及无线网络的大面积覆盖，本文设想通过将公交乘客（公交站牌）、区域内所有公交车以及交通运输管理部门三方互联减少公交的不必要停靠以及简化公交OD大数据统计工作。
3.1 功能定位
简而言之，本系统以给乘客提供更为智慧化与个性化的出行信息服务为设计宗旨，拥有三大基础功能。第一，减少公交不必要的停靠。第二为乘客提供最优车辆推荐服务。获取公交乘客出行的OD数据。
3.2 硬件设计
3.2.1 停靠站处设施
如图2中a所示，每个公交停靠站处设置智能公交站牌，它主要由上方液晶最优公交指示屏以及每一站下方目的地按钮组成。
3.2.2 公交车内设备
如图2中b所示，在公交车司机驾驶处设置一个小型电子显示屏，实时以红色显示线路中需要停靠的停靠站，绿色标记无需停靠的停靠站。并设有语音提示，提示司机下一站是否需要停靠。同时，可以避免乘客操作有错使公交不停靠而导致错过下车。
3.2.3 服务平台
如图2中c所示，网络服务平台，实时传递、处理、反馈和存储信息，为乘客匹配最优公交，让司机实时掌握停靠信息，并同时对公交出行OD大数据进行收集。
3.3 功能实现流程设计
项目流程如图3所示：
例如：
（1）某乘客在停靠站处等车时先按下对应自己公交线路的目的地的按钮，如在D站按下对应K站的按钮。为不给后面乘客使用造成干扰，设置按钮红灯亮起后两秒即灭。
（2）乘车信息实时地传递给服务平台。服务平台根据对应线路上的公交车信息，利用算法选出交通阻抗最小的公交车。将公交车信息通过站牌设备实时地反馈给乘客，例如此时乘客在最优公交显示屏上看到B12及其到站所需时间。
（3）系统实时地将乘客的上下车信息传给B12公交车的公交司机。
（4）公交司机面前的车载显示器实时地显示当前更新的下游所有需要停靠的站点，其中必然包括D与K。
（5）公交司机在到达D停靠站前100米处收到关于前方站台需要停车的语音提醒。
（6）所有的数据都将录入系统，如起讫点对D-K。
3.4 核心功能软件设计
图4为本系统的软件界面。
4 设计方案可行性分析
4.1 系统可靠性分析
对于整个系统而言，在各个环节上均有可能出现使系统可靠度降低的因素，影响本系统可靠性的主要因素及对策见表4，通过现有手段可以减少这些影响，使本系统可靠性可以满足日常应用需求。
5 结论
（1）公交能根据乘客信息智慧停靠必将减少资源的浪费，提高乘客公交出行舒适度，进而提高城市公交出行率。这有利于达到推动公交优先政策的目的。
（2）公交作为绿色高效的城市交通运输方式，受到国家和政府的大力扶植，本系统具有出色的实用功能与社会效益，符合时代需求。
（3）人性化智慧化创新化的设计是行业的追求目标，所以亦很有市场前景。
（4）系统操作简单，功能实用，易于被接受。我们相信基于互联网的智慧公交停靠系统未来可以推广于各大中小型城市甚至乡镇农村的公交系统。
项目资助：中国博士后科学基金面上资助项目2018M642790
参考文献：
[1]方兰.基于嵌套C/S架构的智能公交电子站牌的研究与设计[D].武汉工程大学，2013.
[2]刘宾，陈占帅，褚志鹏，任会权.基于GPRS的智能公交站牌显示系统设计[J].电子设计工程，2014，22（11）：134-136.
[3]王炜，陈学武.交通规划[M].人民交通出版社，2017.
[4]方加宝，夏天，刘欣，梁晓成.智能公交系统中电子站牌的研究[J].中国仪器仪表，2006（10）：73-75.
关键词：智慧公交停靠系统;公交站牌;无线网络;OD大数据
1 引言
同美国及其他欧盟国家相比，我国的智能交通事业起步较晚，但综合我国国情来看，大力发展智能交通事业是非常有前景的。在有着13亿人口的中国，交通拥挤早已成为了人们日常出行所必须考虑的问题之一。为响应中央关于节能减排的各种号召，考虑到轨道交通方式并不适用于所有城市，推行公交优先政策有极大的必要性。[1]
刘宾等设计了由无线传输模块、信息处理模块以及信息显示模块组成， 实现了能够显示、反馈实时公交状态、位置信息、紧急信息的智能公交站牌显示系统。[2]在此技术基础上，本文主要关注系统的功能设计。
通过实际调查，我们发现：（1）在客流量稀少的路段或时间段，在某些站点并没有上下车乘客，但由于司机不能提前预知此情况，导致公交车在每一站都需要经历减速停靠再加速启动的过程，短途高频率的加减速会增加能耗并且不利于行车的顺畅和安全。（2）公交调度与线路规划的数据资料目前主要由乘客上车刷卡提供，即只有起点数据，补全讫点数据对公交调度与线路规划具有重要意义。
从此类问题入手，本文设计了一种基于无线网络的智慧公交停靠系统方案。
2 设计方案调查分析
2.1 调查方法
首先，要了解公交乘客的出行需求情况，因此本文设计了一套“面向乘客的智慧公交停靠系统的调查”的电子调查问卷，分为四部分：基本信息情况、问题感知调查、系统功能吸引程度调查、改进需求调查。问卷链接通过社交网络发布，最后实际回收502份有效电子调查问卷，表1是调查问卷设计表。
2.2 调查结果分析
选取问卷中问题感知调查、系统功能吸引程度部分中的代表性的问题与结果如图1。
对问卷结果进行分析，图1数据分析结果如表2所示：整体来说，减少公交车多余停靠是有必要的;乘客有预知最优公交选择的意愿;本系统对乘客有较大的吸引力;目前从公交获取OD数据很不方便，公交出行还不够智慧，乘客满意度还不够高[2]。
3 系统设计方案研究
随着大数据的发展以及无线网络的大面积覆盖，本文设想通过将公交乘客（公交站牌）、区域内所有公交车以及交通运输管理部门三方互联减少公交的不必要停靠以及简化公交OD大数据统计工作。
3.1 功能定位
简而言之，本系统以给乘客提供更为智慧化与个性化的出行信息服务为设计宗旨，拥有三大基础功能。第一，减少公交不必要的停靠。第二为乘客提供最优车辆推荐服务。获取公交乘客出行的OD数据。
3.2 硬件设计
3.2.1 停靠站处设施
如图2中a所示，每个公交停靠站处设置智能公交站牌，它主要由上方液晶最优公交指示屏以及每一站下方目的地按钮组成。
3.2.2 公交车内设备
如图2中b所示，在公交车司机驾驶处设置一个小型电子显示屏，实时以红色显示线路中需要停靠的停靠站，绿色标记无需停靠的停靠站。并设有语音提示，提示司机下一站是否需要停靠。同时，可以避免乘客操作有错使公交不停靠而导致错过下车。
3.2.3 服务平台
如图2中c所示，网络服务平台，实时传递、处理、反馈和存储信息，为乘客匹配最优公交，让司机实时掌握停靠信息，并同时对公交出行OD大数据进行收集。
3.3 功能实现流程设计
项目流程如图3所示：
例如：
（1）某乘客在停靠站处等车时先按下对应自己公交线路的目的地的按钮，如在D站按下对应K站的按钮。为不给后面乘客使用造成干扰，设置按钮红灯亮起后两秒即灭。
（2）乘车信息实时地传递给服务平台。服务平台根据对应线路上的公交车信息，利用算法选出交通阻抗最小的公交车。将公交车信息通过站牌设备实时地反馈给乘客，例如此时乘客在最优公交显示屏上看到B12及其到站所需时间。
（3）系统实时地将乘客的上下车信息传给B12公交车的公交司机。
（4）公交司机面前的车载显示器实时地显示当前更新的下游所有需要停靠的站点，其中必然包括D与K。
（5）公交司机在到达D停靠站前100米处收到关于前方站台需要停车的语音提醒。
（6）所有的数据都将录入系统，如起讫点对D-K。
3.4 核心功能软件设计
图4为本系统的软件界面。
4 设计方案可行性分析
4.1 系统可靠性分析
对于整个系统而言，在各个环节上均有可能出现使系统可靠度降低的因素，影响本系统可靠性的主要因素及对策见表4，通过现有手段可以减少这些影响，使本系统可靠性可以满足日常应用需求。
5 结论
（1）公交能根据乘客信息智慧停靠必将减少资源的浪费，提高乘客公交出行舒适度，进而提高城市公交出行率。这有利于达到推动公交优先政策的目的。
（2）公交作为绿色高效的城市交通运输方式，受到国家和政府的大力扶植，本系统具有出色的实用功能与社会效益，符合时代需求。
（3）人性化智慧化创新化的设计是行业的追求目标，所以亦很有市场前景。
（4）系统操作简单，功能实用，易于被接受。我们相信基于互联网的智慧公交停靠系统未来可以推广于各大中小型城市甚至乡镇农村的公交系统。
项目资助：中国博士后科学基金面上资助项目2018M642790
参考文献：
[1]方兰.基于嵌套C/S架构的智能公交电子站牌的研究与设计[D].武汉工程大学，2013.
[2]刘宾，陈占帅，褚志鹏，任会权.基于GPRS的智能公交站牌显示系统设计[J].电子设计工程，2014，22（11）：134-136.
[3]王炜，陈学武.交通规划[M].人民交通出版社，2017.
[4]方加宝，夏天，刘欣，梁晓成.智能公交系统中电子站牌的研究[J].中国仪器仪表，2006（10）：73-75.