数智助力公交科学发展｜智慧畅行智慧公交解决方案详解
2023-04-07 08:40:00
引言：
本文摘录至“湖南省公共交通协会第九届第七次理事会暨湖南省公共交通行业数智化升级共创大会”上智慧畅行副总经理刘士杰先生的主题演讲，刘总以案例形式阐述智慧畅行智慧公交数智化解决方案在排班、调度、安全、机务、数据分析、线网优化等几个方面的应用，生动地描绘出公交数智化的应用全景，为公交企业数智化升级提供科技支撑。
以下为刘总演讲内容，有调整及删减。
（图一：智慧畅行副总经理刘士杰先生发表主题演讲）
智慧畅行孵化于公交集团，熟稔公交业务，深谙行业需求，公交数智化经验丰富，所以我就开门见山，直接开始。
后疫情时代，大家最关心的是数智化能给公交企业带来什么？总结而言：排班能不能更合理，调度能不能更高效，安全监管能不能更全面，机务管理能不能更细化，线路优化能不能更精准，数据分析能不能更有价值。智慧畅行做了一些尝试，下面我将围绕着这六个方面举例讲解。
案例一：智慧排班应用——益阳众旺智慧公交项目
（图二：益阳众旺公交应用场景）
排班怎么样做得更合理？所谓的合理，就是用最少的车、司机跑完所有线路。我们分析公交企业在排班上三个难点：
（1）客流规律掌握不准。许多公交企业长期采用一种排班，比如1小时1趟、40天/1个季度一种排班，这是基于历史经验。但是，客流规律并非一成不变，天气较差，客流较少；学生开学，容易拥堵。并非一个星期客流都不变，并非周一客流都一样。
（2）运力投放依靠经验，无法适应客流规律，运力和运量不匹配，运力投入过多，浪费资源；运力投入较少，易造成乘客等候时间较长或过度拥挤。
（3）作业计划不够灵活，不能随时根据行车、客流等突发情况进行调整计划。
以益阳众旺公交7路线为例，该线路客流量大，途径5个学校、3个商业区、1个医院，节假日、工作日客流规律极为不同，对排班提出了较高的要求。那么，我们的系统如何排班？
（图三：智慧排班-客流分析）
首先，分析线路客流数据。这张图（图三）是7路线工作日和周末的历史公交客流对比图，上面蓝色是工作日客流曲线，橙色是周末客流曲线，从这两条线我们可以看出，工作日和周末的客流规律完全不同。
掌握公交客流数据后，再通过AI算法，计算每个时区最大满载率及最大发车间隔等参数，然后确定每个时区内的最优发车间隔，从而排出一套最合理的班次及发车间隔的行车作业计划，使得作业计划更加科学、合理且实操性更强。
（图四：智慧排班-行车计划）
这张图（图四）是7路线工作日和周末行车计划对比图，可以明显看出工作日和周末早高峰发车间隔不一样，下面对应为断面客流，发车多少依据客流而定。
有了行车计划后，我们再进行排班，系统通过AI算法，自动安排车辆和驾驶员。这种自动排班模式，最大化利用人车资源，达到提质增效目的。相比手工排班，单条线路至少可减少4个趟次，单条线路低效里程可减少10%，百公里收入可提升约58%。
就在前不久，常德公交53路线也实行了客流排班，这个周末加上周一3天时间与上周同时段相比，在减少趟次的前提下，收入从1.6万提升至1.8万，应用效果显著。
案例二：智慧调度应用——益阳众旺智慧公交项目
调度应用同样以益阳众旺公交项目为例。以前的公交调度是在线路两端设立调度站，车辆到站后，调度员给司机发路条，费时费力。并且，调度站较分散，建设成本高，极易浪费资源。那么，我们如何利用数智化手段解决这些问题？
（图五：智慧调度-行车环境自行判断）
首先，我们做得最具特色的是行车环境自行判断。图中（图五）行驶路线有绿色、黄色、黄色，这看似是交通拥堵系数，但其实是我们通过数据分析，生成的调度系数。比如经过学校路段时，车速只有20迈，交通系统会显示拥堵，但我们的系统会显示是正常。这才是真正为调度员量身订做的调度系统。
然后，再自行调整营运计划。系统能根据路况自动推送正点、早到、迟到等提示给司机端，方便司机收到信息后调整车速，保障线路的运营间隔。如果遇到严重堵塞时，可以手工调整，取消班次或定向批量减班。
益阳众旺公交在应用智慧调度系统后，调度人员从49名减至8名，因为集中调度模式，全司15个调度站点优化合并调整为1个，极大地节约了成本。
案例三：智慧安监应用——怀化智慧公交项目
（图六：怀化公交应用场景）
安全是各个公交企业都非常关心的话题，这里我例举怀化智慧公交项目。通常，公交企业在安全监管上存在以下几个难点：一是事中监管难，行车过程中如何有效监管；二是驾驶员监管难，如何对驾驶员进行行为分析；三是安全培训难，很容易走过场，培训效果差。
（图七：智慧安监-驾驶员画像）
我们的智慧安监系统构建事前预防、事中检测、事后追溯的全方位监管体系。其中，事前预防主要是进行岗前检测，包括测量司机体温、血压及检测车辆，这些数据同步上传系统，方便随时了解每位司机、车辆的健康情况；事中检测，包括驾驶行为分析、一键报警、视频监控。通过装上ADAS、DMS辅助系统，自动抓拍司机违规驾驶行为，并对司机进行扣分；事后追溯，我们建立驾驶员档案，并形成驾驶员画像。《孙子兵法》有曰：“不战而屈人之兵，善之善者也。”我们在公交领域里面，针对安全，人患要大于车患，只有把驾驶员行为规范好，才能真正降低安全隐患。
怀化公交近几年没有发生重大安全事故，是智慧安监系统成效最好的体现。
案例四：智慧安监应用——长沙望城交通局360环视项目。
（图八：360环视应用效果）
关于安全，我再讲一个案例，长沙望城交通局360环视项目。这个项目为望城交通运输局1200辆公交车的车载装备进行升级，包括增设了驾驶员行为分析、辅助驾驶等智能终端，实现了360环视、盲区监测，真正帮助驾驶员安全行驶，提高安全行驶系数。
案例五：智慧机务应用——望城众旺智慧公交项目。
机务管理最大的需求是如何做到精细化，因为现在公交大多是电动车，主要是材料配件的管理。但是，如果没有系统，车辆保养没有台账，就容易出现遗漏。我们在公交企业现场还遇到过一些问题，比如行驶证都要批量外借，借出、借回怎么管理？
（图九：智慧机务-车辆台账）
首先，我们建立车辆档案，每辆车都有一个档案，并与所有营运数据进行关联；二是采购管理更加规范化；三是仓储、出入库管理更加透明化；维保管理则可以批量提醒。 智慧机务应用最大的效益是降本提效，尤其结合手机端应用，实现出入库随时随地录入，极大提升机务管理效率。
案例六：线网优化应用——衡阳智慧公交项目。
（图十：衡阳公交应用场景）
目前许多公交企业线网已不适应当下城市的发展需求，线网布局缺乏统筹，非直线系统较大，新城区覆盖不足，因此急需进行线网优化。而线网优化最大的难点是如何做到精准化、可预测、可评价。
智慧畅行提供集客流分析、优化建议、优化评价的全流程线网优化方案，以衡阳公交项目为例。
（图十一：线网优化-客流分析）
这张图（图十一）是对衡阳南华大学周边地区进行OD分析，图中两个红点是南华大学的两个门，这里很多人出行不方便（换乘超过1500米），所以系统建议增加一条线路——“南华专线”，该线路共设17个站，可覆盖不方便出行潜客9万，日均覆盖客流高达21万。通过系统预判，决策者可提前预估、预演优化效果，提升线网优化成功率。
案例七：数据中台应用——常德大数据中台项目。
（图十二：常德公交数据中台应用场景）
去年，我们与常德公交共同打造了数据中台，平台汇聚常德公交营运、客流、安全、充电、交易等各类业务数据，让这些存在硬盘里的“不动产”变成为经营生产所服务的“活资源”。
数据中台主要解决两个层次的问题：一是数据共享，二是决策分析。
数据共享解决了三个“不”问题，即数据不及时、不准确、不规范。比如，领导想看个报表，但往往要两个星期甚至一个月才能统计出来，这是不及时；过了太久，数据早已变化，这就是不准确。此外，许多公司企业数据分散在不同系统，数据标准不一，这就是不规范。数据中台首先解决了数据共享问题，让数据“流动”起来，这样才能产生更大的价值。
（图十三：常德公交数据中台-公交概况）
决策分析，就是如何利用系统，回顾昨天，把握今天，展望明天。比如打开数据中台，看到某位驾驶员每月排名都很低，哪些地方扣分较多，安全习惯是否有偏差，便可针对性进行培训再教育；比如打开报表，看到某辆车充电量较高，便可调查是驾驶员问题，亦或是车辆问题；同样，看财务数据，可了解IC卡和扫码乘车收入趋势，预判将来乘客出行主流支付方式。这就是数据中台最大的价值，实现数据融合治理后，方便领导决策和规划。
讲完这些落地应用后，最后介绍下我们公司。
智慧畅行成立于2015年，孵化于公交集团，拥有公交基因，目前公司业务分为三大板块，一是面向政府的智慧交通项目，二是服务交通企业的数智平台，三是面向乘客的智慧出行App。
（图十四：智慧畅行长沙总部大楼）
这些年，我们取得了一些成绩。着重提下，在2019年和2020年我们分别取得了国家工信部新型消费推广示范项目，这是国家级的荣誉，每年湖南省最多三家企业能获此殊荣。
我们相信，智慧畅行具有交通基因，扎根公交领域，更加能够服务好广大的公交企业。
谢谢大家！
