本文作者：郭啟煌 單位：武漢大學軟件工程國家重點實驗室

一、ITS智能公共交通管理系統的特點

ITS智能交通系統是指利用數據通信、電子控制、傳感器以及計算機等一系列新進的技術進行對公共交通的實時信息進行準確、高效的采集、整理、處理以及傳輸，從而能夠實現對公共交通的合理控制、確保交通安全以及提高公共交通設施的利用率。ITS智能公共管理系統主要計算機管理調度中心、信息傳輸系統（GPRS網絡）、信息采集中心以及GIS地理信息系統等組成，計算機管理調度中心主要負責處理信息傳輸系統（GPRS網絡）發送來的信息，并且反饋各種交通指令；信息傳輸系統（GPRS網絡）主要是對信息采集中心傳輸來的各種信息進行分類匯總；信息采集中心主要是收集整理車輛單元采集到的各類路況信息以及車輛信息，并且向站臺顯示牌發送公交信息；GIS地理信息系統含有各個城市的交通、公共交通設施以及路網屬性等信息，方便計算機管理調度中心進行查詢。計算機管理調度中心是整個ITS智能交通系統的核心，主要負責公共交通工具的日常調度工作。ITS智能交通系統的工作原理是在車輛單元中裝置有GPS全球定位系統、信息傳輸系統（GPRS網絡）以及無線電通訊系統，通過這些車載設備傳輸的信號實現定位跟蹤，并且將車輛的里程數以及乘客信息傳輸給信息采集中心，然后對其進行分離整理后通過信息傳輸系統（GPRS網絡）傳送至計算機管理調度中心，進行分析處理后可以在電子地圖以及站臺顯示牌上顯示車輛目前的行駛路線、目前所在位置或者站點、里程數、乘客數量等信息，并且還會對車輛發送控制指令。此外，計算機管理調度中心還可以通過GIS地理信息系統查詢各個城市的路口、路段以及公共設施的地理信息，為公共交通工具的調度管理提供更加有效的數據支持。

二、ITS智能公共交通管理系統的設計與實現

建立ITS智能交通系統主要是通過先進的技術裝備實現公共交通的智能化、自動化以及人性化管理。通過對ITS智能交通系統的結構以及工作原理進行分析可知計算機管理調度中心有著非常關鍵的作用，它不僅需要對車輛傳輸的信息進行有效處理并且準確、及時的反饋給電子地圖以及站臺顯示牌，而且還需要通過信息傳輸系統（GPRS網絡）向車輛發送控制指令，因此本文主要對計算機管理調度中心、信息傳輸系統（GPRS網絡）以及GIS地理信息系統的設計與實現進行分析研究：

（一）計算機管理調度中心的結構設計

ITS智能交通系統的計算機管理調度中心主要分為硬件系統以及軟件系統兩大部分。其中硬件系統包括計算機處理器、公共交通管理數據庫以及其他輔助設備；軟件系統則主要采用的是模塊化設計，主要功能有數據分析、公共交通信息處理、地理路況信息查詢以及緊急事件處理和調度等。數據分析處理模塊的主要功能是對車流狀況、行車速度、行車距離以及運行時間等各類信息進行分析匯總，然后獲得對其他軟件模塊有用的數據信息；系統查詢統計模塊主要是將將在后臺自動生成數據、記錄信息、并制成各類報表，方便管理人員的日后查詢，而且可以與GIS地理信息系統相連接收各個城市的路口、路段以及公共設施的地理信息；緊急事件處理以及調度模塊主要是用來處理公共交通車輛遇到的一些突發性事件，例如道路阻塞、交通事故、車輛違章、危險路段以及禁止通行等，車載設備可已將這些緊急事件的具體情況以及影響范圍及時的傳輸到計算機管理調度中心，通過緊急事件處理以及調度模塊進行處理，以便采取及時有效地應對措施；業務運營模塊負責對公共交通車輛的運行路線、時間、乘客數量、車輛狀況等信息的處理。例如對公交車輛的出發時間、到達各站時間、完成全程的耗時以及形式里程等數據制作出車輛、車隊營運表，可以為企業的決策者制定發展戰略以及經營路線科學、合理的數據信息，從而能夠進一步提高公共交通管理的質量；辦公自動化管理模塊主要包括公共交通車輛、人事管理以及自動化辦公等內容。

（二）信息傳輸系統（GPRS網絡）的技術實現

ITS智能交通系統是以信息傳輸系統（GPRS網絡）為基礎進行數據信息的傳輸工作，從而有效地保證了公共交通管理調度的實時性和有效性。信息傳輸系統（GPRS網絡）主要負責將信息采集中心所采集的各類信息傳輸給計算機管理調度中心，并且把計算機管理調度中心發送的指令和車輛信息及時得反饋給車輛單元和站臺顯示牌。信息傳輸系統（GPRS網絡）的特點是信息傳輸速度快、范圍廣、可靠性高、操作簡單不僅能夠有效地保證了計算機管理調度中心與車輛間的信息傳輸而且還降低了后期維護成本，便于ITS智能交通系統的進一步普及應用。使用信息傳輸系統（GPRS網絡）進行數據傳輸時，主要是通過協議TCP/IP與計算機管理調度中心之間的通信連接。而其中的協議TCP/IP技術主要有協議TCP/IP專用芯片和微型處理器中增加協議TCP/IP的轉換器這兩種方式。通過建立車輛單元與計算機管理調度中心之間的通信協議，就可以通過車載設備將公共交通車輛的站點、速度以及運行線路等相關信息及時的告知給計算機管理調度中心，然后經過分析處理后進行信息反饋，便于調度管理人員隨時掌握公交車輛的運行狀況。而且信息傳輸系統（GPRS網絡）是雙向通信的方式，因此無論是車載設備還是計算機管理調度中心都可以隨時隨地的與對方發送短消息。

（三）GIS地理信息系統

GIS地理信息系統主要是給計算機管理調度中心提供各個城市的交通、公共交通設施以及路網屬性等信息，并且可以將計算機管理調度中心反饋的車輛以及路況信息及時地傳遞到電子地圖上進行顯示。GIS地理信息系統主要運用了分層式的結構設計，主要有客戶端、邏輯服務器端以及數據庫服務器端三層，其中邏輯服務器主要有WEB服務器、ArcIMS連接器、ArcIMS應用服務器以及ArcIMS空間數據服務器構成；數據庫服務器端由ArcSDE空間數據引擎和Oracle8i讀取和存取屬性數據以及空間數據。首先客戶端WEB瀏覽器通過給車載設備上編寫應用軟件，實現客戶端的GIS信息計算，并且將計算結果傳輸給第二層的邏輯服務器，，最后將處理結果存入到數據庫服務器端，便于日后的查詢與管理。通過邏輯服務器處理客戶端傳輸來的信息，把握當前公共交通車輛運行狀況以及預測未來的交通狀況，并其借助無線電通信等其它設備對公共交通車輛的行駛狀況進行處理。通過GIS地理信息系統，能夠使計算機調度管理中心迅速獲知公共交通車輛以及各類路況信息，從而有效地提高交通效率以及安全，并且還能夠使公共交通設施得到充分利用。總之，ITS智能交通系統運用了現代化的管理理念并且配合數據通信技術、電子控制技術、傳感器技術以及計算機技術為一體的先進的管理系統。該系統具有公共車輛的定位跟蹤、輔助導航、車輛調度指揮、動態發布公交信息以及出行者最佳路經查詢等功能，并且可以通過站臺顯示牌、或者是互聯網以及手機短信等方式將這些信息直觀的呈獻給廣大用戶，方便用戶查詢公共交通的換乘信息的同時還能夠通過計算機管理調度中心的宏觀調控，合理的安排車輛運行的時間以及線路，有效地提高公交設施的使用效率，并且緩解了城市交通的壓力。