论文摘要：ITS环境中公交车辆动态监控调度系统的研究及实现

车辆动态监控调度是城市公共交通运营调度的核心，实现计算机调度一直都是公交智能化的一个难题。随着智能交通技术的发展和广泛应用，公交运营信息采集和运营控制的手段日趋成熟，保证了调度系统能够获得充分的实时运营信息，为进行计算机调度提供了基础。本文以ITS环境下公交车辆监控调度为研究对象，分析了ITS环境下公交运营业务的特点，研究了公交车辆动态监控调度问题，提出了基于预测的公交车辆动态调度策略和一维公交车辆监控图形显示方法，并给出了调度策略和显示方法的设计和实现，最后成功运用于北京市南中轴路BRT智能公交车辆动态监控调度系统中。基于预测的公交车辆动态调度策略是一种主动式的调度策略，它建立在对公交车辆运营数据进行预测的基础上，通过分析预测数据提前实施调整以适应环境的变化，不同于过去被动式的动态调整方式。一维公交监控图形显示方法是根据公交信息具有线性分布的特点而设计的，该方法弥补了常用的GIS地图方式描述线性信息的不足，同时也借鉴了GIS中处理线性特征的一些成熟技术，是专门针对公交车辆监控提出的，适用于固定线路的车辆运营监控。根据上述调度策略和显示方法，本文设计并实现了北京南中轴路BRT车辆动态监控调度系统。其中，实时监控子系统的实现中利用GPS车载设备和站台识别设备采集车辆运营信息，采用一维图形显示方法进行车辆运营实时信息的显示。动态调度子系统的实现中，客流数据采用了Fisher有序聚类算法对分布曲线进行峰值区间划分，并采用一元非线性回归算法进行客流预测；车辆运行时间的预测采用了指数平滑预测法。计划的动态调整结合了预案库、规则匹配和动态移动方法，并设计和实现了动态移动方法的数学模型，对于不同的异常情况分别采用不同的调整方法进行处理。