数字管家丨智慧赋能资源调控，重塑公交管理引擎
在城市轨道大规模成网运营、共享出行等新出行方式不断涌现、市民出行需求日益多元化的背景下，地面公交发展面临的内外环境愈发复杂，传统治理方式难以应对如此多变的局面，变革的方法之一就是利用智慧化手段赋能行业转型升级。本文在分析公交行业发展趋势的基础上，提出采用智慧化手段建立公交资源调控平台，以解决当前面临的一系列管理问题，为我国其它城市地面公交的智慧化建设提供借鉴参考。
01
发展趋势
随着中国城镇化进入“下半场”，以往“重量轻质”的粗放式公交发展已不能满足时代的要求。同时，城市轨道交通成网运营、信息技术快速发展，使公交行业呈现出前所未有的发展态势。
1.核心价值：由注重设施规模转为注重出行体验和均等化服务
为了贯彻以人民为中心的理念，支撑城市竞争力提升和可持续发展，衡量城市公交发展水平的标准将由过去的线网里程、运力投放、站点覆盖率等规模性指标，转为出行体验、可覆盖的居住和就业岗位、公共服务资源可达性等服务质量指标。深圳市的公共交通基础设施已较为完善，但小汽车45分钟出行可获得的就业机会仍是公共交通的3.9倍（见图1），可见，仅注重设施规模的发展无法使公共交通在出行体验和可达性方面较小汽车更有竞争力。
图1 深圳小汽车和公共交通45分钟内可获得的就业岗位数量
（资料来源：yh86银河国际模型测算）
2.业务流程：由依赖人工处理转为智慧驱动
当前，深圳公交主管部门需要负责全市公交行业的规划、建设和管理工作，包括900+条线路、1.6万+辆公交车、3万+名相关从业人员，工作负荷和难度远超以往。为了提高业务办理效率、减小管理人员压力、增强决策的客观性和科学性，政府的数字化转型是必然的发展方向。
3.响应周期：由“远期规划+近期建设”的供需响应方式转为实时供需响应
现代化信息技术驱动以及外部环境的变化莫测，导致城市公交需求变化周期大幅缩短，决策响应链条和周期也大幅缩短。例如，受疫情影响，深圳市公交客运量从2019年12月的423万人次/日下降至2020年2月的45万人次/日，3个月时间降幅达到近60%，后恢复到5月份的332万人次/日的较稳定水平，也仅用3个月（见图2）。传统的“远期规划+近期建设”的决策模式，已难以应对瞬息万变的供需特征，需要利用智慧化手段进行实时分析，为决策提供依据，以避免因决策滞后而造成巨大的损失。
图2 新冠疫情前后深圳公交客运量变化情况（单位：万人次/日）
（数据来源：《2020年度深圳市公共交通发展报告》）
02
发展目标
地面公交的智慧化升级需要以“持续观测、全视角评估、科学推演”为核心能力，在系统建设和体制机制两方面进行创新和探索。系统建设方面，通过指标体系的重构指导公交资源配置的科学化和精细化水平。体制机制方面，在业务流程再造、多元主体共治等方面形成一套治理范式。
1.基于评价指标体系重构指导公交资源配置优化
近年来，深圳市公交资源投入产出效益不断下降、服务水平没有明显提升，在此背景下，依旧以总里程、站点覆盖率、非直线系数等较为机械的、以规模为主的指标进行评估难以满足行业发展转型的要求。因此，要通过对海量公交数据的收集和整合，构建以服务质量和投入产出效益为主，设施规模为辅的指标体系，指导公交发展从重规模转为重质量。
2.提高业务流程、方案制定、反馈方式的便利性和精准度
通过构建“监测-评估-方案-决策-管理”全过程的业务流程，大大缩减人工参与程度，让行业主管部门从不停应对各级领导交代的任务和市民投诉中解放出来，有更多时间主动监测、诊断和解决行业痛点，推动各业务部门由“被动反馈”转为“主动服务”。
线网优化、场站布局等方案制定，利用多源大数据综合分析，实现自动规划、评估、调整，大幅摆脱对技术人员经验的依赖。并将方案调整结果以差异化的方式定向推送给不同群体，如线路调整后，会将调整方案及相关影响靶向推送给沿线受影响较大的社区，定向征求相关市民的意见。
图3 传统和智慧化方式在业务流程、方案制定、反馈方式上的差别
3.形成市民、政府、企业多元利益主体共治的新局面
以智慧化手段，综合处理、分析和反馈市民、政府、企业等多元参与主体的诉求，支持公交业务监管流程再造升级。市民层面，将其对公交行业的意见接入数据中枢，并进行分析和处理，将结果反馈给市民和行业主管部门。政府层面，打通分管市领导、局领导、局内主要业务处室、相关行政部门和辖区局之间的联系，提供 “降噪”式的信息推送和业务办理功能。企业层面，增强其在线网优化、设施调整、服务考核的参与度和话语权，提高其改革的内生动力。
图4 智慧赋能实现多元主体共治
03
核心技术
为了全面推动公交改革、提高公交资源配置效率，yh86银河国际基于“感-知-判-算-治”的相关技术（见图5），开展地面公交资源调控智慧系统的研究设计工作。
图5 “感-知-判-算-治”技术框架
1.全息感知：从群体特征的模糊掌握到个体特征的精细还原
通过共享、共建等方式，完善交通传感网建设，攻克大数据与综合交通普查融合技术，实现宏-中-微观“人-车-路-交通事件”特征的全息提取、轨迹完整还原以及持续观测，全面掌握城市、廊道、片区层面人的活动规律。尤其是已经实现基于公交车内视频的公交乘客监测跟踪算法及乘客重识别算法（见图6），获取乘客精准OD，从而告别传统的利用IC卡粗略估算公交乘客OD。
图6 基于视频识别精准公交OD技术
2.知识提取：从显性关联关系的提取到隐形互动机理与规律的挖掘
构建交通知识图谱，在人、运载工具、交通设施、城市功能、产业布局等信息之间建立关联，协助决策者充分挖掘分析难以捕获、经验判断难以揭示、藏匿于“冰山以下”的深层次规律。可利用空间范围、线网类别等参数，支持“站-线-网”的人口、岗位等覆盖水平评估，识别覆盖盲区，为提高覆盖均等化水平提供支撑。
3.综合研判：从单阶段、小尺度网络的预测到多节点、大规模网络的研判
攻克了基于大规模路网分布式并行计算策略的车道级短时预测技术，以城市底座、交通大脑建设为基础，创建了“区域-城市-片区”多分辨率的交通网络数字孪生世界，实现城市级公共交通网络运行实时推演和管控能力，包括实时监测和推演公交车速、公交-小汽车速度比和客流比等短时数据（见图7）。
图7 公交、小汽车车速情况实时监测
4.协同计算：从长周期的数据分析到强大算力和秒级响应
为满足全网信号及时调控、按需响应调度等场景的算力要求，采用“云-边-端”协同计算的架构，科学动态配置计算资源，兼顾秒级响应能力和降低数据治理成本。通过强大算力，能够实现对每个数据的溯源，实时反馈公交车到站时间、到站间隔、列车化等情况，实现从线路级到班次级的精细化服务水平评估，最大程度减少大间隔和串车，保证运行的可靠性。（见图8）
图8 公交车实施运营组织情况
5.精细治理：从“大步慢跑”到“碎步快跑”
基于大规模网络实时在线动态推演模型，识别多层次协同关系，建立“节点-线路-网络”的运行分析模型，颠覆传统线网优化方式，改变调整速度慢、评估因素不全面等问题，同时对多个公交线网优化方案进行快速、准确评估，通过动态线路体检排名，滚动实施“末位淘汰”，推动公交线网优化及一系列配套工作从“大步慢跑”向“碎步快跑”转变。
结语
yh86银河国际研究设计的地面公交资源调控智慧系统不仅能全面、精准、实时反映公交运营状况，还实现了业务流程再造和多元利益主体共治，促进城市治理体系和治理能力现代化向前迈进。
yh86银河国际深耕公交行业二十余年，对公交改革有着深入的思考，并通过大数据、模型研发、新技术等手段，形成了一套以公交资源管控平台为支撑，集“规划+方案+设计+实施+评估”为一体的公交全周期服务体系。展望未来，yh86银河国际将继续以“让交通与城市更美好”为愿景，助力政府部门以数据驱动城市治理升级，为国家推进治理体系和治理能力现代化提供先行示范。