随着汽车交通运输的发展和人民生活水平的提高,车流量日益增加,交通拥挤、道路阻塞和交通事故频繁发生,这给城市交通带来了巨大的压力。交通场站作为交通的枢纽,其建设直接关系到整个交通业的发展。特别是城市交通场站,它是车流、人流、物流集散的场所。随着经济的发展以及交通业的兴起,交通场站的建设越来越被重视。
交通场站建设能为交通业的发展奠定基础,场站的基础设施及服务功能的先进与完善,是交通业现代化的体现。安全监控、电子查询、智能化调度、道路标识、信号机、交通指挥中心等先进的场站设施,再加上人性化的服务,这些都说明了我国的交通场站建设正在不断发展和完善。与交通基础设施的发展相比,交通信息化的发展缓慢,无法全面掌握动态交通信息,缺乏实时反馈机制。像以往那样单独从车辆方面或道路方面考虑问题,很难有效地解决交通业存在的众多问题。为了提高道路基础设施运行效率以及市民的出行质量和行车安全,优化资源合理配置,必须全面实现交通场站的信息化建设,运用现代电子信息技术和计算机网络技术,将信息化、网络化、智能化引入到交通场站的建设中来,协调好道路、车辆之间的资源配置关系,从根本上提高运营效率。
交通信息化的发展
信息化是指信息技术产业化和信息资源开发利用产业化所组成的整个信息革命的发展过程,它是以信息技术广泛应用为主导,信息资源为核心,信息网络为基础,信息产业为支撑,信息人才为依托,法规、政策、标准为保障的综合体系,同时也是当今社会和经济现代化的重要标志。信息化的内容丰富而有内涵,它包括:信息资源的开发利用;信息传输网络;信息技术和信息产业;信息化人才培养;信息服务的完善;信息化法规和标准建设。
随着信息化的不断发展以及在不同领域中的应用,信息化的范围正在全面展开,它甚至深入到金融、教育、医疗、军事、政府、交通等各个领域。交通的信息化作为领域信息化的重大工程之一,给交通业的发展带来了新的希望。所谓的交通信息化是指运用信息技术、计算机网络技术、计算机软硬件资源等,收集各种交通信息并加以处理,达到信息资源共享的目的,提高交通管理技术水平,实现整体的交通发展战略。要实现交通业的信息化,首要是要加大交通场站等基础设施的信息化建设。总的说来,交通场站的信息化建设就是对包括公共交通场站、公路交通场站、城市轨道交通、加油站在内的交通场站建设必要的软硬件系统,将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地结合起来,以信息化基础,着力于交通场站的现代化建设,加快智能型交通的发展。
在交通场站的建设当中,应讲求软硬件结合。基础设施建设、信息网络建设、软件平台建设相互结合,建设信息化、电子化、智能化的交通场站,通过交通场站的信息化建设来连接整个交通管理体系,使车、路、人密切地配合、和谐地统一。通过对交通数据的采集、整合、加工处理和发布的过程,提高交通运营效率和质量,优化资源配置。
核心技术GPS的应用
建设信息化的交通场站,全面实现场站的信息化服务,交通运营的信息化、智能化管理,全方位、多角度地共享交通信息资源,形成统一配置和管理的交通网络体系。交通一体化建设需要GPS技术作为支撑。GPS全球定位系统是全球性、全能性、全天候优势的导航定位、定时、测速的卫星导航与定位系统,它具有海陆空全方位实时三维导航与定位能力,具有性能好、精度高、应用范围广的特点,并已逐步应用于各个领域。
GPS主要由三大部分组成:空间卫星部分、地面控件部分和用户接收部分。空间部分由工作星和在轨备份星组成,分布在不同的轨道上面,每个轨道都有一定的倾角。GPS的地面控制部分主要用来测量和计算每颗卫星的星历,编辑成电文发送给卫星,即卫星所提供的广播星历,它由主控站、注入站和监测站组成。空间卫星部分和地面控制部分是由专门的机构投资建立、维护和运行的,一旦运作将不断地提供导航信息,该信息可提供所有具有GPS接收机的用户使用。用户接收部分则由以无线电传感技术和计算机技术为支撑的GPS卫星接收机和GPS数据处理软件构成。GPS卫星接收机由天线单元和接收单元两部分组成,天线单元由接收天线和前置放大器组成,接收天线有:定向天线、偶极子天线、微带天线、螺旋天线等。卫星接收机主要用来捕获、跟踪卫星,接收放大GPS信号,记录并对GPS信号进行解调、滤波处理,还原导航电文,解求信号在站星间的传播时间和载波相位差,以及实时获得导航定位数据,或采用测后处理的方式获得定位、测速、定时等数据;GPS数据处理软件则实现对GPS接收机获取的卫星测量记录数据进行粗加工、预处理,并对处理结果进行平差计算、坐标转换及分析综合处理,获得测站的三维坐标,被测物体的坐标、运动速度、方向以及精确时刻。
该技术具有定位、监控、跟踪、报警功能,还可以对交通情况进行信息查询,实时调度车辆,提高了车辆的利用率。
交通场站建设的软件平台
交通场站的信息化建设是以信息网络为基础,以硬件电子设备为辅助,建立在软件平台上的一整套信息服务体系。提出交通场站的信息化建设,是为了营造更好的运营环境。例如:在城市公交站安装电子站牌、电子查询系统等,是为了为市民提供优质的人性化服务。在城市公共交通场站安装GPS车辆导航系统,可以缓解城市交通压力,提高车辆调度效率。在公路交通场站范围内安装公路监控设施,可以大大减少交通事故发生的频率。在城市公路客运站提供联网售票系统,可以提高售票效率,节约时间。在高速公路场站为司机提供实时的道路交通情况以及天气情况,可以防止交通堵塞,避免交通事故的发生。
交通场站主要包括公共汽车、出租车、地铁、高速公路运营、长途客运等交通领域在内的公共交通枢纽站、中转站、首末站、保养场、公路监控通信设施、收费站、养护设施、高速公路服务设施、公路客运站、公路货运站、高速公路系统公安交通管理设施、轨道交通、加油站等。
信息化建设就是在这些领域中建立以GPS为核心的交通信息系统,这里的交通信息系统是一个统称。实际上是根据不同的交通场站和不同的功能需求,开发出不同的系统,再将这些系统联网相互运作,实现整个交通信息的实时传递。这一系列的系统构成了整个交通场站的软件平台,这些系统主要有:信息控制中心、运营控制调度系统(GIS)、数据通信系统、高速公路监控中心、公交电子站牌和车内滚动显示屏、客运联网售票系统、GPS卫星定位系统等。
在硬件设施完备的基础上,各个交通信息系统相互发挥作用,通过对交通数据的采集、整合、加工处理和发布,实现交通信息的自由传递。
1.信息控制中心
信息控制中心是整个交通运营网络的心脏,主要功能是接收、处理和传递信息,是数据的集散处和信息的发布处。信息以数据的形式被记录在数据库中,并通过通信接口传递数据。这种传递是双向的,中心接收数据后,对这些数据进行分析处理,再反馈经过处理的交通信息,实时监控和指导整个交通网络的运行。信息控制中心发挥着极其重要的作用,它通过与车辆、道路、场站之间的通信,掌握道路交通场站的实时运营及交通情况,结合这些信息,将交通指令发给司机、交通场站,及时调整交通运营情况,实现对交通的监控、调度、指挥功能。另外,它有强大的数据库作为支撑,可以为车辆、交通场站提供查询功能。运用GPS技术,可以定位车辆所在位置。
2.数据通信系统
数据通信系统就是实现信息控制中心与监控终端的通信,通过GPRS无线网络进行传输。GPRS网络技术核心是GSM网络中传送分组数据业务,它实现了用户数据与无线网络资源的最佳结合,实现了IP协议的透明传送,这种传输是双向无线的。一方面,它获得从信息控件中心发来的实时交通信息,比如当前路段通行时间、交通堵塞路段、交通事故发生地点等。另一方面,通过车载终端将行车信息实时发送给中心,以便提供最新的交通路段信息。
这样,数据通信系统就可以将各个场站、车辆联系起来,通过固定通信或移动通信的方式,实现消息的传输。同时还可以通过电子设备,将消息显示出来供乘客、司机、工作人员查询阅读。
3.运营监控系统
运营监控系统实现对车辆的导航、监控及跟踪。例如在交通场站区域内的交通事故多发路段设置监控设备,可查看车辆所处的地理位置及行驶状态,如是否超速、是否超载等,可以减少事故发生的频率。在公交车或大型车站内安装24小时摄像头,记录日常情况,可以减少偷窃、抢劫等犯罪现象,维护了社会治安。将监控设备与报警机制相结合,提供防盗报警、超速报警、超时报警等功能,预防为主,提高交通运营质量。
运营监控系统的核心是GIS地理信息系统,它可以将表示各种地理要素特征及分布的数据、图形等信号输入计算机中,由计算机程序模拟常规的或专门的地理方法对空间地理进行数据操作、处理。它与GPS相结合,将车辆、场站信息矢量图映射在监控计算机屏幕上,用来监控车辆的运行状况。
4.电子查询系统
为了提高乘客出行的乘车效率及出行质量,交通场站建设应在服务功能上增加力度,从而体现便民利民、以人为本的服务理念。乘客出行方式主要有:城市公共交通、长途客运、短途客运、铁路。
对城市公共交通场站而言,电子查询系统设在公交站供乘客查询公交线路,并通过与电子站牌相结合,为乘客提供服务信息,可随时查询有关公共交通的运行路线、行车时刻、换乘地点、下班车距本站距离、车号等实时信息,提高市民出行的便利性和高效性。对长短途客运及铁路乘客而言,可以查询行车时刻、票价、到站时间、车次等。通过GIS绘制电子地图,输入首末站进行模糊查询。利用GPS定位技术,精确定位查询地点,并在电子地图上显示查询地点的地理位置及乘车情况。正在道路上运行的车辆也可以查询其所在的地理位置。
5.E卡通
在交通场站的日常运营过程中,涉及大量的资金交易活动,公交投币、购票、客运服务场所消费、收费站付款、加油站消费等等,每天都有大量的现金流动。如果能在一定的范围内实现E卡通付款,那将大大地提高工作效率,方便司机、乘客,同时杜绝了贪污和假钞现象,也解决了城市公交零钞短缺问题。更主要的是,E卡通中的每笔交费记录都是运营业务分析的依据。例如通过查询E卡通的消费时间、金额、余额、线路、车号,可以清楚地知道每位司机每天的营运收入、线路收入、公司收入等,通过对这些数据的统计分析导出客流量状况,实现对交通客运的科学调度,对线路的优化和重新规划,对车辆的合理配置,节约资源,提高车辆利用率。
将信息技术、电子技术、计算机网络技术等先进技术引入到交通场站的建设中,实现快速、安全、有效、完善的交通网络,是我们努力的方向。另外,由于我国的贫富差距,以及不同地区对交通软硬件设施资金投入程度的不同,很难形成覆盖全国大部分地区的道路交通网。加大对交通场站信息化建设的软硬件投入,特别是要在计算机硬件、计算机网络、电子设施的基础上,加大对信息化产品的研究和开发力度,全面实现信息化。
(黄婷:福州大学生公共管理学院硕士;陈福集:福州大学生公共管理学院教授,博导)