城市大型活動與大型事件的公交系統需求預測、線網優化規劃、運營組織協調、運力資源調配等都需要在深入分析、研究當前公交運行狀態與組織管控分析技術的前提下開展,其中引入城市交通大數據云平臺信息源池,實現全云化架構設計,運用云計算方法,完成以微服務為中心的軟件架構,實施公交運行狀態與組織管控的運行監測、動態建模、在線仿真、影響評價,是提高公交系統決策能力、服務能力、服務水平及改善服務模式的根本保證,是需要認真研究和關注的熱點問題。本書屬于智能交通與智能車路協同研究方向的技術指引類參考書,可以作為相關專業碩士研究生和博士研究生的教材,也可以作為政府部門、科研機構及行業企業相關技術人員的參考資料。
關金平,美國麻省理工學院MIT ITS Lab博士后(智能車路協同、未來交通全息感知、客貨智能主體動態建模與在線仿真方向),美國MIT AgeLab博士后(城市規劃與交通出行行為政策、老齡交通與長壽經濟、無人駕駛汽車影響方向),中國科學院深圳先進技術研究院博士后(大數據、云計算、邊緣計算、深度學習方向),同濟大學與美國加州大學伯克利分校聯合培養博士(交通運輸規劃與管理專業,交通模型體系、交通行為與政策、交通大數據研究方向)。
第1章 緒論 / 1
1.1 研究背景與意義 / 1
1.2 國內外研究現狀 / 2
1.3 國內外研究存在的問題 / 7
1.4 研究范圍與內容 / 11
1.4.1 研究范圍 / 11
1.4.2 研究內容 / 13
1.5 研究技術路線 / 18
第2章 交通大數據云平臺理論方法與體系結構 / 21
2.1 交通大數據云平臺理論方法 / 21
2.1.1 基礎設施即服務 / 22
2.1.2 平臺即服務 / 27
2.1.3 軟件即服務 / 28
2.1.4 容器即服務 / 30
2.2 交通大數據云平臺體系結構設計與建設 / 32
2.2.1 交通大數據云平臺總體架構 / 33
2.2.2 云資源管理與大數據引擎設計 / 37
2.2.3 IaaS的設計與建設 / 49
2.2.4 NaaS的設計與建設 / 51
2.2.5 MaaS的設計與建設 / 53
2.2.6 FaaS的設計與建設 / 54
第3章 交通大數據信息源池統一接入與訪問門戶 / 56
3.1 城市交通大數據云計算模式統一匯聚接入 / 57
3.1.1 城市交通大數據云平臺實現功能 / 57
3.1.2 城市交通大數據匯聚接入門戶 / 61
3.2 大數據云平臺統一訪問轉換 / 63
3.2.1 交通大數據決策支持需求分析 / 64
3.2.2 交通大數據云計算平臺統一訪問轉換 / 67
第4章 公交運行狀態與組織管控的關聯數據提取與分析 / 72
4.1 公交線路定點檢測器數據特征 / 72
4.1.1 公交車輛定點檢測器 / 72
4.1.2 道路車輛定點檢測器數據反映的交通流信息 / 74
4.2 公交GPS FCD特征與車速計算 / 76
4.2.1 FCD的采集與匯聚接入 / 76
4.2.2 FCD的篩選與特征提取 / 78
4.2.3 公交路段平均行程車速的計算 / 80
4.2.4 FCD分析挖掘流程 / 81
4.3 公交IC卡數據特征與交通行為信息提取 / 82
4.3.1 公交IC卡數據結構 / 83
4.3.2 公交IC卡表觀使用特征 / 83
4.3.3 公交IC卡數據分析挖掘流程 / 84
4.3.4 公交IC卡交通行為信息提取 / 91
4.4 公交車輛車牌識別數據特征 / 92
4.4.1 公交車輛車牌識別數據概述 / 92
4.4.2 公交車輛車牌識別數據時空分布 / 94
4.5 公交乘客手機數據特征 / 94
4.5.1 公交乘客手機數據結構與處理流程 / 95
4.5.2 構建公交乘客手機數據空間參照系 / 99
4.6 公交系統運行管理數據特征 / 102
4.6.1 公交GPS數據覆蓋率與線網匹配 / 102
4.6.2 公交系統調度運行管理數據結構 / 107
4.7 公交運行狀態與組織管控關聯數據融合分析 / 108
4.7.1 交通大數據數據層面融合 / 108
4.7.2 交通大數據特征層面融合 / 114
4.8 公交運行狀態分析技術指標與發展趨勢 / 118
4.8.1 建立公交運行狀態分析技術指標 / 118
4.8.2 掌控公交運行狀態與組織管控分析技術發展趨勢 / 120
第5章 交通管理與控制服務評價指數體系設計 / 122
5.1 公交服務指數評價 / 122
5.1.1 公交服務指數概述 / 123
5.1.2 公交服務指數背景 / 123
5.1.3 公交服務指數目標 / 125
5.1.4 公交服務指數內容 / 126
5.1.5 公交服務指數設計 / 138
5.1.6 公交服務指數評價系統 / 153
5.2 實時發布公交專用道服務指數評價 / 174
5.2.1 公交專用道服務指數概述 / 174
5.2.2 公交專用道服務指數背景 / 175
5.2.3 公交專用道服務指數實現的目標 / 179
5.2.4 公交專用道服務指數內容 / 180
5.2.5 公交專用道服務指數分析建模 / 185
5.2.6 公交專用道服務指數實踐 / 200
5.3 大數據云平臺交通管理與控制服務指數評價 / 203
5.3.1 交通管理與控制服務指數概述 / 204
5.3.2 交通管理與控制服務指數技術背景 / 210
5.3.3 交通管理與控制服務指數目標 / 211
5.3.4 交通管理與控制服務指數內容 / 213
5.3.5 交通管理與控制服務指數設計 / 216
5.3.6 交通管理與控制服務指數實踐 / 234
第6章 城市大型活動公交運行狀態與組織管控試點示范 / 236
6.1 元旦、春節、國慶節、春運公交運行狀態分析 / 236
6.1.1 2017年元旦節假日公交運行狀態分析 / 236
6.1.2 2017年春節假日公交運行狀態分析 / 251
6.1.3 2017年國慶節假日公交運行狀態分析 / 272
6.1.4 2018年春運公交運行狀態分析 / 279
6.1.5 2020年抗疫復工公交運行狀態分析 / 282
6.2 智能車路協同與智能網聯公交組織管控測試設計 / 291
6.2.1 智能網聯公交組織管控測試設計 / 291
6.2.2 智能網聯汽車國內外測試場景設計 / 300
6.2.3 智能網聯汽車國外測試安全保障 / 313
6.2.4 中國智能網聯汽車測試實踐 / 323
第7章 大數據云平臺城市大型活動公交未來發展 / 332
7.1 科學技術的研究成果 / 333
7.2 項目科學技術研究創新點 / 334
7.3 研究不足與技術局限 / 336
7.4 進一步研究的方向 / 337
附錄A 作者主持的科學技術計劃項目并獲得省部級科學技術獎項 / 340
參考文獻 / 343