实践与探索

编者按：在赛文研究院主办，清华大学交通研究所承办的“2022年智慧交运技术与应用跨年分享会(MaaS在中国的发展与前瞻)”中，西宁公交集团有限责任公司智能信息中心副主任李洪海作了《西宁公交数字化转型实践》的报告。

该报告主要介绍了西宁公交在数字化转型方面的建设动态和探索，并对西宁公交的未来发展进行了展望。报告主要从西宁公交的介绍、数字化转型的探索、线网优化实践以及未来展望进行展开。

一、西宁公交介绍

1、历史沿革及公交规模

西宁公交筹建于1955年，由省运输公司长途客运汽车站兼营，1957年西宁市公共汽车公司正式成立。

1986年，集体性质的青海起重运输公共汽车公司成立。2001年，原西宁市运输有限公司转为民营，进入公共交通领域开展城市公交经营业务。2001年，西宁市形成了国有、集体、民营三家企业共同经营的公交市场竞争格局。

2014年，西宁公交公司改制为国有独资的公交集团有限责任公司，2016年实现了西宁市区公交国有一体化改革。

目前西宁公交市区的主要公交车辆是1701台公交车辆，新能源车占比是100%，市区公交站点共有1170个，在建城区500米的覆盖率100%，线路102条，线路总长1445公里，平均线路长度14.2公里，最长线路单程23公里。

城市城乡公交目前运营车辆424台，城乡客运线路111条，湟中、湟源城乡客运线路覆盖率100%。2022年城乡客运运营里程大概达到2514.1万公里，年客运量是2594.2万人次。

2.信息化发展历程

第一阶段：起步，夯实基础阶段。2002年正式启动公交信息化建设，同年IC卡电子收费系统上线应用，2004年办公自动化OA平台使用，2007年第一代智能调度系统上线。

第二阶段：稳步和安全高效阶段。2014年进行全面车载视频监控覆盖，2015年第2代智能调度系统上线。

第三阶段：加速，服务便民阶段。2016年企业ERP、电子站牌实施应用，2018年支持扫码支付（支付宝、微信），2019年后进行了一些拓展应用，例如互联网+公交和智慧场站，还有车载ADAS(自动辅助驾驶)及驾驶员行为分析，360后视镜，胎压等等，在这个阶段得到了多方面的应用。

第四个阶段：起飞、数据赋能探索应用阶段。2020年建成客流统计分析系统，在客流统计分析、IC卡、刷卡数据基础之上，进行线网优化应用。2021年，对运力调度系统进行了一个全方位的优化，一改以往人工和经验为主的调度模式。

二、数字化转型探索

1、面临困境

数字化转型现在面临的困境有两个方面：

（1）应用软件系统分散在各部门，数据不规范不一致；系统间数据融合共享程度不高，严重制约了顶层应用，多源数据融合分析类报表还需要各部门提报人工汇总。

（2）车、站、场20余类终端设备运营维护、数据融合共享难。

2、西宁公交“十四五”规划

基于西宁公交在数字化转型过程中面临数据分析难的问题，公司本着需求牵引、问题导向，阶段实施的原则，启动了西宁公交“十四五”规划的研讨工作。

在这个过程之中，我们是按一个目标：启动公交数字化转型，助力降本增效，开源增收。

对现有的系统还有设备进行全面整合，具体包括提高设备管理，新能源车辆管理，运营监管、安全监管多元化，按需服务对相关数据进行深层次的挖掘和分析，提高经营决策、运力优化、公交调度、廊道分析，线网优化调整决策和科学性的合理性，实现“一个目标，五大提升”，助力企业降本增效，开源增收。

3、技术支撑体系

“十四五”规划里技术支撑体系是升级传统数据中心为数字公交云脑，为企业数字化转型提供基础的能力。主要明确四大能力的建设任务。

一是以大数据和开放扩展为核心的数字化基础能力，重点解决各业务系统割裂难以融合的问题。通过统一开放的数字化基础平台，为后续信息化系统建设和数据应用的融合提供基础。

二是数据治理能力，主要从企业数据的快速汇聚接入、依托标准的数据治理、企业数据资产管理和安全共享4个方面进行着重建设。

三是AI能力，可以通过快速接入行业内各种算法和智能设备，对各厂家需要有足够的兼容性，以此打造企业的AI管理能力。

四是业务赋能能力，通过对数据算法和服务的管理调度，将治理后的数据算法服务穿透并赋能上层业务，实现应用的快速数字化转型。

我们现在已经建成的技术标准支撑体系，目前一共规划了11项企业标准和10项规划的附件，其中2021-2022年首先完成智慧公交总体的技术要求，智慧公交，智慧场和公交云脑总体技术要求的编制，初步规范了信息化建设标准和数据传输的一些标准。

4、业务应用转型规划

在业务应用方面，我们重点聚焦三个方向。

一是重点解决客流分析应用的问题，真正构建以需求为导向的运营服务，支撑降本增效。分别从线网优化，运营调度和运营监管三个方面构建科学的运营体系。

二是以预防为主的主动安全防控：面向驾驶员、调度员和车辆三大管理对象，通过驾驶员的健康数据和驾驶习惯，车辆CAN线等多元数据融合，进行驾驶员画像，识别高危对象，聚焦危险行为，从而实现安全管理由事后追责向事权安全主动防御闭环管理的转变。

三是以问题为导向的经营决策分析：汇聚公交数据资源，构建“领导+业务”的双层数字驾驶舱，包含面向管理者的领导驾驶舱，面向业务部门的业务驾驶舱，实现企业经营状况的实时监测，直观呈现、深度研判，形成数字化决策，数字化服务、数字化创新的管理体系。

三、线网优化实践

1、西宁公交线网现状问题

截至2022年，西宁公交线路102条，线网比率达77.3%，500米覆盖率达100%，线网覆盖面广，83%的公交出行可以零换乘，平均步行距离在全国中型以上城市排第二。

但在这个过程之中也存在一些问题，西宁市独有的十字形地形结构，导致客流走廊特征非常明显，布局有非常大的优化空间。20%的公交线路承担了48%的客流，部分线路空驶率过高，城北到城东有34条公交线路，重复系数高达6.97，资源投入过剩。

西宁市区公交线路全覆盖图

2、优化思路

整体优化思路是融合IC卡数据、扫码乘车数据、客流计数器数据和互联网位置等多元数据，搭建公交线网的优化系统，从道路、线路和站点三个层面分析瓶颈点，并结合客流规律，推荐智能优化场景，前期重点聚焦客流走廊优化和运力的优化。

3、廊道优化

①公交客流廊道识别

基于多源客流数据，在传统线路客流分析算法模型基础上，实现基于道路的客流走廊识别，解决公交道路客流与骨干客流走廊识别难题。

识别出的客流走廊长度、日均流量、日均密度、途经站点等关键信息，日均密度排名前20的廊道中，城西到城东有8条，城北到城东有6条，城北到城南有3条，城东到城南有3条，以上客流其实密度最大的是城北国际村到康乐十字客流廊道，我们以这一条廊道为例，日均客流量是3.8万人次，途经46个站点，关联线路66条，非直线系数是1.11，并可以进一步分析廊道内外的断面客流，出行OD换成规律相关线路等信息。

②廊道优化建议

基于廊道的数据分析，可以给出一个优化建议，通过分析乘客服务、企业投入、客观约束三大影响因素，自动推荐出行时间最短，资源投入最少的廊道优化方案，辅助开设大运量的线路，撤销重复线路，整合低效率线路，然后指导人工制定的优化方案，重塑廊道线网。

③廊道仿真评价

通过服务水平、企业效益两大类12项指标进行方案的效果整体评价，最终选择最优的调整方案。

④运力优化

在服务考核标准情况下，通过客流时空规律和单程时间分析及预测，结合满载率、发车间隔等线路发车条件，生成符合客流供需的线路最小资源行车计划，减少低效里程，降低运营成本，提供提高运营效率。

4、案例效果

我们以城北国际村新村至康乐十字11.3公里廊道为例，通过新开的一条快线，撤销3条常规线，调整优化了4条接驳线，预计减少车辆投放的是50辆，减少低效里程4500公里。

在线路运力优化方面，目前已推广应用到63条城区的主要公交线路，减少车辆投放83辆，减少驾驶员需求124人，日均减少低效里程2.2万公里，预计年均降低成本6000万元以上。

四、未来展望

1、智能健康手表，医疗级智能手表随时可以关注驾驶员的身体的健康状况，并通过个人健康APP提醒预警，实现驾驶员健康隐患的自我管理，提升企业人文关怀的能力。

2、中心监管（调度、车辆画像），主要是针对公交的运营、安全、服务监管需要，实现监管中心的运用监管、指标预警、事件处置、应急联动、分析评价，不仅可以随时掌握运营中的问题并及时纠偏，提升运营质量和服务水平，还可以减少安全隐患发生。

3、应用CAN总线技术的CAN数据，实现车身设备大数据统一组网管理，实现运行车辆全方位实时监控，提高车辆运行安全保障能力。

4、多元化服务，进一步完善手机、电子站牌等多种服务手段，为乘客提供实时公交、线路查询、投诉建议等出行服务的同时，推进定制公交、动态公交等多元化出行服务，提升乘客公交出行的满意度、获得感和幸福感。