● 摘要
公交服务质量的好坏、运营过程是否合理有序，关键在于公交运营调度，公共交通所处的环境开放且复杂，实现智能化的车辆运营调度一直是公交领域的一个难题。随着ITS的兴起，各种先进的技术的引入为智能化调度提供了基础。本文在BRT(Bus Rapid Transit)这样一个特殊的ITS环境下，通过对公交运营调度系统的需求进行分析，研究了其中存在的问题，提出了建立智能化公交运营调度系统的策略，主要包括行车计划的编制和车辆的动态调度方法，并给出了行车计划编制子系统和动态调度子系统的设计与实现，最终成功应用到北京市南中轴路BRT智能公交系统中。研究行车计划编制的主要目的是有效利用ITS环境下所能得到的充足的真实数据，建立数学模型，并用计算机模拟实现半自动化的行车计划编制软件。行车计划的编制分为三个步骤：发车时刻表的制定、计划排班、劳动配班。其中最关键是发车时刻表的制定，而影响发车时刻表中发车间隔最主要的因素是客流，据此，本文采用基于客流分析的模型来制定发车时刻表，该模型充分利用已有的客流分布数据，并通过建立效用函数来保障乘客和公交公司的利益。论文阐述了一个完整的基于客流分析的行车计划编制方法的原理，以及在BRT行车计划编制软件中的应用。动态调度是在运营过程中，根据实际情况对行车计划的调整，目的是当公交车辆遇到突发异常事件时，采取调度措施，尽快使运营调度恢复正常。本文研究了基于业务规则技术和实时控制的动态调度方法，异常的匹配和处理均基于业务规则，规则多源于实际调度经验，具有方便维护的特点；实时控制是为增强调度系统对在线车辆的控制能力，减少异常的实际发生率；另外，还在动态调度系统中辅以适当的异常预测措施。