壹、智能公交運營指揮調度系統
1，智能公交運營指揮調度系統的定義
智能公交運營指揮調度系統是集公交指揮調度、公交運營管理、綜合業務通信、乘客信息系統、動態信息發布、遠程圖文信息發布、在線交通信息查詢、多媒體數據信息傳輸系統於壹體的全方位調度管理服務系統。
2.智能公交運營指揮調度系統的組成。
壹般來說，智能公交運營指揮調度系統由監控調度中心、區域調度中心、車載單元、乘客信息系統、通信系統等組成。各系統通過有線網絡系統或無線移動通信系統成為壹個有機整體。
二、萬維網地理信息系統(WebGIS)
萬維網地理信息系統(WebGIS)是指基於互聯網平臺的地理信息系統，客戶端應用軟件運行在采用WWW協議的萬維網上。利用互聯網技術擴展和完善地理信息系統是壹項新技術。其核心是在地理信息系統中嵌入HTTP和TCP/IP標準的應用系統，實現互聯網環境下的空間信息管理等地理信息功能。它是地理信息系統技術與互聯網技術相結合產生的壹種全新的、革命性的新技術，通過互聯網技術使基於地圖(圖形和圖像)的應用系統廣泛應用於各行各業。
萬維網地理信息系統(WebGIS)是目前GIS發展的主要方向，具有傳統GIS不可比擬的優勢。在智能公交運營指揮調度系統中，將WebGIS作為GIS的主要發展方向是壹種有益的嘗試。
三、WebGIS在智能公交運營指揮調度系統中的應用
1，公共交通信息在線查詢
公交信息查詢服務子系統是智能公交運營指揮調度系統的重要組成部分。
1)公交信息查詢服務子系統的功能設計
基於WebGIS的公交信息查詢服務子系統應包括以下功能:(1)交通電子地圖的編輯和顯示功能，如放大、縮小、移動等；(2)公交信息查詢，如公交線路的站點、首末班車時間、票價等。(3)提供最優路線查詢，包括公交路線、換乘站、換乘路線、經過站等。，查詢結果可以以矢量圖的形式顯示；(4)公交線路變更說明及征求公眾意見。
2)公交信息查詢服務子系統的技術實現方法。
公交信息查詢服務子系統由服務器、客戶端和Internet/Intranet網絡三部分組成(如圖1所示)。服務器建立在監控調度中心，由Web服務器、IMS服務器(簡稱IMS)和空間數據庫三部分組成。客戶端是連接到Internet/Intranet網絡的所有計算機；該網絡是現有的互聯網/內聯網。目前，IMS服務器開發平臺有美國ESRI的ArcIMS、加拿大VTT公司的VTT WebGIS、SuperMap I5。中國超圖公司的NET5等。
服務器端WebGIS應用軟件的開發可以使用ActiveX技術或Java Applet技術，將具有GIS功能的組件嵌入到用戶自己開發的應用程序中，通過集成二次開發來設計和實現。這種開發方法使得客戶機和服務器之間的計算分配更加平衡和合理。客戶端在瀏覽WebGIS頁面時，壹次性下載壹個ActiveX控件或Java Applet，實現地圖縮放、平移、測量、最優路徑分析、圖層疊加、專題地圖生成等GIS功能，並在力所能及的範圍內承擔部分計算負載，使系統具有良好的靈活性和擴展性。
有兩種客戶端:HTML查看器和Java查看器。HTML查看器是壹個輕量級客戶端，不支持某些GIS功能，但它支持最廣泛的瀏覽器，並且高度可定制。Java viewer可以根據需要定制壹些GIS功能，包括豐富的GIS工具。用戶查詢公交信息時，只需要從服務器下載壹個ActiveX控件或Java小程序，就可以正常查詢。現階段成熟的IMS都有這個功能。
監控調度中心將城市電子地圖、公交網絡、公交站點、公交時刻表等公交相關信息發布到IMS服務器，用XML(擴展標記語言)編輯器創建地圖配置文件。地圖配置文件是用XML編寫的。然後使用IMS服務器開發平臺的服務發布工具將服務器上的地圖服務發布為地圖服務。當客戶想要查詢信息時，只需要輸入相應的查詢信息或者直接在電子地圖上點擊相應的圖形圖像，信息在客戶端生成XML格式的請求並發送給服務器。如果服務器從客戶端收到XML格式的請求，空間服務器將生成XML格式的響應，地圖服務將以壹種或兩種方式將地圖和相關信息發送給客戶端:以圖像或矢量流的形式。
2.公交車輛的自動監控和調度
公交監控調度子系統是智能公交運營指揮調度系統的主要組成部分之壹。目前，隨著基於Internet/Intranet的Web GIS和GPRS通信技術等多項新技術的出現，綜合運用這些技術手段，可以構建壹個高效、大容量、易擴展的現代GPS公交定位、導航和調度系統。
1)系統功能設計
基於WebGIS的公交監控調度子系統應具備以下功能:(1)公交定位；(2)中心與總線之間的雙向通信；(3)隨時向車輛發送調度指令；(4)向乘客信息系統發送交通信息。
2)系統的技術實現方法。
從邏輯上講，該系統主要由GPS定位系統、GPRS移動通信網絡、Internet/Intranet網絡和WebGIS信息管理與調度系統組成。物理上如圖2所示，主要由基於慣性原理的GPS/DR車輛定位器、GPRS通信網絡、車輛監控調度中心(Web服務器)和信息發布終端組成。運行時，車輛定位調度系統通過通信控制器、GPRS模塊和用戶自定義的GPRS通信應用層協議接口，將車輛GPS/DR數據通過GPRS網絡發送到監控中心的Web服務器，並顯示在電子地圖上。控制中心由監控調度中心的主服務器和分布在各服務區的區域調度中心的子服務器組成，形成分布式管理調度網絡。通過GPRS公網提供的服務，控制中心不僅可以將調度信息發送到車載平臺，還可以利用GPRS和Internet/Intranet將導航地理信息發送到各種信息發布終端。
基於GPRS/Internet/Intranet通信平臺的分布式GIS系統允許用戶使用各種終端，如支持無線Internet/Intranet訪問的普通PC、PDA和嵌入式設備，通過無線或有線方式訪問GIS服務器，獲取地圖數據和車輛狀態信息。工作時，數據通訊服務器接收和發送監控中心與客戶端之間的數據流，並對數據進行分類，即直接輸入車輛屬性信息數據庫或實時轉發給客戶端；數據庫服務器支持空間地理信息和屬性數據庫；信息發布Web服務器通過Web C/S和B/S支持客戶端數據訪問服務。
第四，總體評價
智能公交運營指揮調度系統作為智能交通系統(ITS)的重要組成部分，自成體系，需要與ITS的其他子系統互聯互通才能享受信息(這些信息有文本、圖像、聲音、視頻等多種格式)。而且這些信息數據量大，實時性高，分布在不同系統的局域網中。這個問題必須通過高科技手段科學解決。同時，作為直接面向百姓的窗口服務系統，面向普通百姓的智能公交運營指揮調度系統的界面必須易於理解和操作。目前，北京、上海、杭州、青島等壹些大城市也在試行壹些智能公交運營指揮調度系統。這些系統對提高公交調度效率和公交服務水平起到了很大的作用。但是，由於技術的限制，這些系統在系統內部的信息共享、與其他系統的信息共享、面向Internet/Intranet的公交信息實時發布等方面還存在壹些不足。表現為:(1)系統與市交通信息中心及市政管理系統等其他信息系統之間的信息共享路徑不暢，無法實現公交調度的實時調整和公交相關信息的實時發布；(2)由於系統軟硬件的差異，難以與現有的交通管理系統、交通信息發布系統等系統集成，違背了逐步建設ITS的初衷。(3)系統內各部門之間信息共享渠道不暢，不能滿足實時公交調度的需要；(4)客運信息系統存在提供信息實時性差、查詢界面不人性化、可查詢信息少、查詢系統響應速度慢、對用戶自身要求高等缺點。
WebGIS是Internet網絡和傳統地理信息系統的有機結合，它不僅包含了傳統Internet網絡和地理信息系統技術的所有性能，還具有它們所不具備的優勢。基於WebGIS的智能公交運營指揮調度系統很好地解決了上述問題，具有以下優點:
1，系統信息* * *享受能力更強。
WebGIS的數據集成可以打破空間數據的固有界限，將空間數據與其他類型的數據進行集成，為應用程序提供統壹的數據訪問模式，從而為空間數據共享、集成和知識發現提供更大的便利。基於互聯網這壹開放的、分布式的、全球性的信息平臺，借鑒開放式GIS的標準，通過重構GIS軟件的體系結構而形成的WebGIS具有開放性、兼容性、易擴展和數據更新快等特點。
首先，我們可以充分利用現有的GIS數據資源，將常用的數據轉換成自己的空間格式和相應的關系數據庫。利用現有的互聯網/內聯網基礎設施和舊的調度系統，可以用較少的投資建立壹個覆蓋整個城市的系統。保護前期投資。
其次，我們可以綜合利用互聯網上的各種信息。智能公交運營指揮調度系統所需的ITS其他子系統的各種信息不必集中在壹個系統中，而是根據其來源分布在各個系統中。只要通過Internet/Intranet連接起來，智能公交運營指揮調度系統就可以方便地實時使用這些數據。大大降低系統負荷，加快訪問速度。在公交調度過程中，控制中心需要對實時信息和歷史數據進行權衡比較，形成調度方案，信息來自多個部門系統。比如道路交通信息來自交通管理信息中心，道路養護信息來自市政部門，天氣情況來自氣象部門。及時、動態地獲取各種信息是實時調度的關鍵。
第三，利用WebGIS技術，分布在各個地區的監控調度系統的子服務器和監控中心的主服務器可以共享主服務器上的GIS軟件，不需要在每個子服務器上安裝GIS軟件。做到合理分工，各司其職。並且降低了成本。公共交通運行過程中，客流變化、車輛運行狀況等相關信息匯集在監控調度中心，每輛車的實際調度由分布在城市各個角落的區域調度中心處理。地區調度中心只要訪問監控中心的服務器，調用其需要的數據，利用WebGIS提供的GIS分析功能進行相應的分析計算並發出指令，就可以完成調度任務。
2、網絡信息查詢速度更快，範圍更廣，查詢界面更人性化。
由於該系統是基於Internet/Intranet的信息發布、數據共享、通信與協作來實現GIS在線查詢和業務處理，所以采用了分布式並行計算和多線程並行計算技術。WebGIS可以避開繁忙的Web服務器，使用JAVA提供的URL對象直接訪問網絡上的各種交通信息，就像訪問本地文件系統壹樣。WebGIS分布式架構可以在客戶端和服務器端都提供主動的、可執行的進程，可以有效地平衡它們之間的處理負載，最大限度地利用現有的計算機軟硬件資源。同時，多線程並行計算技術對I/O吞吐量、查詢計算、圖形刷新和用戶界面操作賦予不同的線程優先級，支持高並發的訪問方式。這兩種技術的應用大大加快了用戶查詢計算的等待時間，方便了應用，保證了系統的安全性。
使用標準互聯網瀏覽器作為用戶界面和工具。基於WebGIS的公交運營指揮調度系統的查詢子系統不僅提供了傳統的文本信息查詢，更重要的是提供了圖形交互的“傻瓜式”查詢方式，直接以電子地圖為操作對象，輔以少量的文本界面。不僅可以找到對應的公交線路、換乘站、公交線路走向等基本公交信息，還具有最短路徑分析、公交運營狀態查看、自動生成出行計劃或方案等高級計算和查詢功能。無論采用哪種方式查詢，查詢結果都顯示在電子地圖上，並配有相應的文字說明，通俗易懂。真正達到了為絕大多數公民服務的目的。
隨著中國經濟的快速健康發展，高新技術、先進管理經驗和調度手段的廣泛應用，城市公共交通系統將逐步實現信息化和智能化，公共交通服務質量將大幅提高，公共交通競爭力將大大增強。在智能公交運營指揮調度系統中，將WebGIS作為GIS的主要發展方向是壹種有益的嘗試。它不僅可以強化公交調度系統的功能，使其能夠滿足人們對城市公共交通越來越高的期望，而且有利於整合現有的交通地理信息和城市管理信息子系統，加快智能交通系統的發展，為智能交通系統的建設提供壹個開放的平臺。