智能网联――公交安全运行的重要技术抓手

第十六届（2023）中国国际社会公共安全产品博览会于2023年6月7日-10日在北京隆重举行，汇集了几百家优秀安防企业，集中展出了万余款产品，吸引了众多参会者和嘉宾。安博会智能网联汽车安全相关的新产品、技术、方案给市场带来了新的技术、新的发展理念以及新的活力，为此笔者有感而发以智能网联技术在公交安全方面的应用为例，聚焦智能网联公交的发展趋势、解决方案、应用场景等分享一些自己的认知与心得，以期对提升道路通行效率以及市民出行安全的安全防范业务发展有所助益。

一、智能网联公交的发展趋势

智能网联公交的发展将会以安全可靠、精准控制、科学调度为趋势，打造安全可靠的公交、精准控制的公交、科学调度的公交，这主要源于市民出行需要安全可靠的公交、公交公司需要精准控制的公交、交通管理部门需要科学调度的公交。通过对公交车进行智能网联化改造，实现公交车与交通路口路侧设备、交通信号控制系统的实时联动，提供丰富的效率类、安全类应用场景。

1.打造安全可靠的公交

安全可靠的公交涉及多方面内容。以公交车本身的安全状态为例，包括车辆发动机状态、车辆刹车、车辆操作状态等，这些状态都是会影响到车辆本身的安全。再如车辆行驶过程中的环境，公交车司机的驾驶行为、不当操作、疲劳驾驶以及公交车行驶过程中遇到行人、非机动车、社会车辆等，这些会导致公交驾驶过程中的交通事故，危害到公交车行驶安全。

对于上述提到的各种影响到公交安全的因素，智能网联技术应对不同的应用场景提供相应的解决办法，例如车辆实时状态监控、行人及非机动车检测、变道辅助/盲区预警等。

2.打造精准控制的公交

打造精准控制的公交有着不同层次的需求。首先，要保证做到公交的准点到达，准点到达不延误也是对乘客最基本需求的保证。在这基础上，公交公司可以根据乘客出行特点匹配公交的配置，在早晚高峰多调度公交车辆以满足乘客的安心出行需求。再次，公交公司可推出定制预约时间版本的公交系统，乘客可实时预约出行的线路及车辆。

精准控制的公交不仅体现在车辆的准时准点、车辆的调度上，在车辆的停车靠站也可以做到精准停靠。通过智能网联技术打造丰富的精准控制应用场景。例如车辆到站检测、车辆绿波指引等。在公交站台通过安装智能网联路侧设备，可实现对车辆、行人的精准检测及诱导提示，实现公交车辆到站精准停靠。

因公交沿线路口红绿灯时间不可控，传统的公交出行因红绿灯延误时间不可控，无法做到精准的公交到站时间预测，通过智能网联技术做到车辆绿波指引，可实现精准的时间到站预测。

3.打造科学调度的公交

公交车的科学调度需要数据作为支撑，如公交运行整条线路的时间、事故高发点、站台乘客的人数等，这些数据都是需要靠智能网联技术来实现。在站台及公交线路沿线部署智能网联路侧设备，路侧传感器实时采集相关的环境、车辆、客流、车流量等数据，实时分析上传，调度监控中心接收到来自路侧采集的数据，计算决策形成调度指令，通过调度系统下调度信息，从而实现对公交的科学调度，快速高效地完成公交运力投送，满足城市交通安全运行。

二、智能网联公交解决方案

1.智能网联公交概述

智能网联公交是智能网联汽车在公交车上的应用，通过搭载先进车载传感器、控制器、执行器等设备，融合现代通信与智能网联技术，实现车与人、车、路、云端等智能信息交换、共享，使具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能的车辆以安全行驶，智能网联作为一种技术手段，是实现智能公交的重要途径之一。

2.系统架构

智能网联公交系统架构主要包括设备终端层、通信网络层和管理中心和业务应用四个层次（如图1所示）。

（1）设备终端层

包括前端的摄像头、LED屏、信号灯、雷达、地磁、智能电子站牌、RSU、MEC等路侧设备和OBU、驾驶行为分析仪等车载设备。

（2）通信网络层

通过多种信息传输途径，实现各层次以及各子系统之间的信息流通。

（3）管理中心

主要包括数据管理中心和云控平台，实现对公交沿线、公交车内、公交站台、公交场站等不同场景的监控。

（4）业务应用

包括碰撞预警等交通安全类应用、绿波车速引导等交通效率类应用、车内电子标牌等信息服务类应用和车辆实时状态监控等运营监管类应用。

图 1 智能网联公交系统架构图

3. 系统建设

（1）公交沿线

城市道路部署路侧设备、公交部署车载设备通过车路协同技术，使公交车拥有与路侧、云控平台及其他车辆通信的能力，保障行驶过程的安全性、提高公交的行驶效率，并运用云控平台对公交车辆的实时状态监控。

（2）公交车内

公交车内安装视频监控、OBU、LCD 导乘屏等，为乘客提供车站信息、当前车速、车内拥挤度等信息，乘客可以掌握车辆行驶的实时信息，提升公交服务水平。

（3）公交站台

在公交站台部署路侧设备，通过改造升级，为乘客提供公交线路查询、实时到站信息、车辆到站语音播报等，乘客可提前安排行程时间，为市民的出行提供更多便利。

（4）公交场站

公交场站是公交车专用停车场所和公交线路的起点和终点，是公交配套设施的重要组成部分，也是智能网联公交可持续发展的重要一环。通过智能化设备部署，提升场站的安全性和使用效率，为公交车停放、市民出行提供便利。

三、典型智能公交应用场景

1.公交沿线应用场景

（1）交通信号灯应用

交通信号灯相位提醒为机动车辅助驾驶降低交通安全隐患，为解决交通安全问题提供帮助，与交通信号灯相关的常见安全问题如下：

①当大雨、大雾、沙尘暴等恶劣天气情况下，司机因看不清楚红绿灯很容易出现闯红灯现象。

②当进入红绿灯路口时，前方有大货车、公交车等大型车辆时，大车会遮挡小车视线，小车在尾随行驶时无法确认红绿灯状态，很容易出现变灯导致的闯红灯事件。

③当路口红绿灯没有倒计时功能，司机不知道当前红绿灯秒数，无法预判车速是否能够通过，导致事件闯黄灯或者闯红灯现象，抑或因急刹车导致车辆追尾事故。

路侧设备通过实时向外广播当前红绿灯状态信息，车辆实时接收路侧设备发来的红绿灯实时信息，并在车载终端显示。车载终端通过当前车辆的速度、位置、信号剩余时间等，计算出对车辆驾驶员提示的建议行驶速度，为车主提供驾驶决策参考，在紧急情况下车载终端可以直接通过声光报警对司机进行预警。另外在公交车后的尾屏上显示前方路口的信号灯的红绿灯状态和倒计时信息，分享给后方车辆，避免后方车辆因视野遮挡而出现闯红灯或追尾事件，影响交通安全。

图 2 公交尾屏红绿灯示意图

（2）变道辅助/盲区预警

当车辆准备实施变道操作时，若检测到同向行驶在相邻车道的车辆与其存在碰撞危险时，车载设备通过预警提示驾驶员谨慎变道，避免出现碰撞事故；或者车辆没有变道意图，但盲区存在车辆时对驾驶员做出预警。

（3）道路突发危险情况提醒

当司机未及时注意到道路存在的危险状况，例如路面有坑洼、道路湿滑、井盖缺失、隧道下有积水等情况时，易发生交通事故，可通过智能网联技术路侧设备采集到相关的道路危险信息，对外实时广播道路危险信息，以提示相应路段的驾驶员谨慎驾驶。

（4）行人及非机动车检测

通过在路口安装路侧设备，检测到有行人及非机动车辆进入车道，存在碰撞风险时就会向路过车辆广播该信息，还未进入该路段的车辆会收到预警，提前减速避让行人及非机动车。

2.公交车内的应用场景

（1）车辆实时状态监控

车载设备通过与车辆对接，实时获取车辆的运行状态，当车辆出现异常情况和故障时，车载设备通过显示屏及时提醒司机，同时将异常信息发送至路侧设备和指挥中心。路侧设备接收到该异常信息后通过RSU下发信息给附近车辆，提醒车辆注意及让行，保障交通行车安全。指挥中心接收到异常信息后，迅速调配人手现场处置问题，提高车辆安全运营指标，降低事故发生率，加快事故发生后的处理速度。

（2）车内LCD屏信息推送

车内LCD导乘屏显示公交车路线、下一站信息、到达下一站所需时间、当前车速、车内拥挤度、站点换乘信息。

3.公交站台的应用场景

（1）泊位诱导及面向乘客的提醒服务

公交车驶入站台时，路侧设备实时采集目前泊位上的公交车停放位置，并通过边缘计算设备计算出该趟公交车最佳停放区域，该信息通过站台大屏下发及通过RSU下发给车辆，车辆按照RSU下发的信息进行停放，乘客通过站台大屏了解到该趟次的公交信息并乘坐，避免出现追车现象及拥挤。

（2）到站自动语音播报

公交车行驶轨迹提前写入信息库。根据GPS实时定位数据，分析车辆与车站的实时相对位置，当车辆距离车站一定位置时，路侧设备向车载设备发起交互，车载设备接收到路侧设备的提醒后，进行自动语音报站，以降低驾驶员边开车边操作报站器的行车危险。即将进站的信息实时同步到车内LED显示屏上并进行语音播报，以便乘客提前做好下车准备。

4.公交场站的应用场景

（1）出入口来车提醒

车辆到达场站出入口时，路侧设备下发周边车辆实时位置，并与车载设备通信，将出入口车辆准确的位置信息推送到公交车上的人机界面，减小碰撞造成的危险。

（2）场站位置发布

车辆行驶临近公交场站时，路侧设备通过广播方式告知车辆场站位置信息、停车位数量等，车辆驾驶员提前获取公交场站的相关信息。

四、结语

随着城市规模的不断发展，特别是大量人口涌入导致交通压力急剧增加，民众和城市管理者等各方解决交通出行问题的需求也越发迫切。在世界范围内经过不断探索和论证，高效、环保的公共交通因其能够最大程度提升城市资源的利用而被广泛认可，大力发展公共交通事业已经成为解决城市交通出行的最佳方式之一。

智能网联公交是公交出行的重点服务目标，所谓智能网联公共交通就是把5G通讯、车联网、大数据、云计算等新型技术,运用于现代城市的公交运行、服务、管理等各方面,着力建立统一、快捷、精确、安全的现代城市公交信息技术服务体系,从而全面提高城市公交的现代化管理水平。

公交车是城市公共交通的重要组成部分，城市道路资源配置有限，通过智能网联技术提升公共交通的安全、效率和服务水平，可以极大地提升公交车的载客率、降低交通事故。智能网联公交通过公交沿线、公交站台、公交场站等信息化建设，可以实现公交运营管理的智能化和便利化，提高公交准点率、降低事故率，能极大提升公交车的安全性，安全便利的智能公交能够迅速触达到每个乘客，提高乘客的出行舒适度。

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