公交运营与服务大数据应用 | 重庆案例

重庆市公共交通控股（集团）有限公司（以下简称“重庆公交”）信息技术部经理陈希在第二届城市交通零排放出行国际论坛上演讲的“公交运营与服务大数据技术应用重庆案例解析”备受关注。详细介绍了重庆公交运营及信息化的建设概况、公交面临的挑战与机遇、重庆公交大数据的应用实践以及展望（以下为陈希的演讲内容，有删减。）

一、 重庆公交运营及信息化的建设概况

重庆公交应用运营车辆10500辆，其中公交车8751辆，出租车1779辆，公交线路625条，日均运营1.39亿公里，常规公交日均客运量大概在492万人次，，公交高峰运营速度是在13.5公里每小时。

公共公交占机动化出行比例为59.3%，其中地面公交占机动化出行的比例约为46%。以运行动态可视化，调度模式高效化，出行服务多样化，决策支持科学化为主线，重庆公交全面深入智能公交建设，利用科技手段支撑公交提能提质，努力打造安全便捷高效绿色的公交出行体系。

建成GPS安全监控系统、车载及站场视频监控系统，科技兴安效果显著；实施智能调度系统，提升运营效率；建立了企业资源计划管理平台，实现企业内部资源和管理流程的全面信息化管理，服务安全、运营、机务、财务等多个板块；打造“愉约出行”平台，整合机场快线、高铁巴士、观光巴士、定制公交、商务包车等，为市民提供多样化出行服务; 搭建公交大数据分析平台，为决策管理提供以业务指标为核心的综合分析。

二、公交面临的挑战与机遇

城市有了地铁，有了出租车，有了越来越多的网约车，现在很多人对票价并不太敏感，对服务和时间的要求越来越高。他们认为网约车足够灵活，地铁时间更有保障，所以总结起来对公交行业来说前面有竞争，后面有追赶。

如何在众多的交通方式中来提升公交的竞争力，公交优先如何做到优秀，内部如何满足乘客多元化的出行需求，这是公交面临的挑战。但同时新的技术：大数据挖掘、互联网+、无人驾驶等在交通领域的应用，为公交发展提供了新的解决途径和发展机遇。网约车足够灵活，出门就可以坐上去，但是它的费用会很高；大家也可以选择去坐地铁，但是地铁不够灵活，因此推进精准需求导向下的公交供给侧改革，利用信息化新兴技术充分发挥地面公交灵活优势，促进公交转型发展，做到安全，快速，可靠，便捷，公交是可以提升吸引力和竞争力的。

公交要做到安全、快速、可靠、便捷，要解决的三大关键问题：一是客流需求的把握；二是线网的合理布设；三是车辆的高效调配。

以往是基于经验的公交线网规划和运营组织方式，因为没有数据来源也没有相关技术，但今天通过公交大数据，可以全面感知城市公交的运行脉络，从现状特征量化到问题诊断分析，再到辅助决策方案生存，能够为线网的优化和运营组织提供科学依据。。

重庆公交大数据的应用实践重庆公交搭建的重庆公交大数据分析平台，对公交车辆GPS数据，公交IC卡刷卡数据，公交线网基础数据，公交调度排班数据，居民出行特征调查数据，以及联合车来了APP用户出行规划、线路站点查询等数据进行了有效管理和使用。

完成了公交线网运营监测、服务质量监测、运营秩序监测、畅通指标、营运水平分析等九大模块，40多个功能点的上线与应用，实现了公交运行现状的特征量化。

特别是在核心指标客流OD方面，将每天的客流与每个班次一一对应，完成了任意班次在任意站点的上下车人数和在车人数的分析，为后续基于客流数据，对公交运营状况评价和优化打下了一个很好的基础。

重庆公交对服务可靠性的分析

在轨道交通快速发展，中心城区功能逐渐向外围地区缩减的大背景下，许多国内外城市都面临着公交客流下降，公交公司被迫拉大发车间隔，公交客流加速下降的一个恶性循环。

除了公交运营速度以外，发车或者到站的间隔，成为决定乘客出行时间的一个重要因素，因此服务可靠性最主要的指标就是乘客等车可靠度的指数，也是班次的到站间隔均匀度。

首先来看一下发班的间隔均度，它用于评价线路发班班次是否均匀平稳。计算方法为实际均匀的班次间隔数与总班次间隔数的比值。实际均匀班次间隔数为两个班次间隔时间保持在对应线路、对应时间段（早高峰、晚高峰、平峰）实际平均间隔时间上下幅度范围内的班次数。

目前，浮动范围取值为实际班次平均间隔的30%。这幅图展示的是5月1日200路上行各站点到站均匀度，红色柱状代表这一站总班次间隔数，蓝色柱状代表实际均匀的班次间隔数，折线代表了线路中各个站点的到站均匀度。

线路到站间隔均匀度反映了在中途站车辆到站的一个可靠性，其计算方式和发车的间隔均匀度类似，到站越均匀，候车时间会更加可靠，乘车到达各站的可靠性越高，公交对乘客的吸引力也会越大。

借助今年重庆公交专用道大规模建成投入使用的契机，重庆公交将打造骨干的高频线路，重点加强以发车间隔均匀度，到站间隔均匀度为核心的服务质量考核导向，从传统的粗放式供给模式转变为更加精细化的运营模式。

重庆公交客流分析

重庆公交刷卡的比例较高，在高峰时段达到了90%以上。基于IC卡和GPS数据的公交乘客站点OD举证推导技术，按照乘客上车站点，下车站点，乘坐方向以及换乘的步骤，按照出行链封闭原理、时间对应法则、信息编码原则等方法获取了乘客完整的公交出行的OD。

目前可以获取线路站点客流、出行时间段特征、用户出行次数、出行距离、断面客流、断面满载率等相关出行信息，可进行不同空间层次的站点、线路、线网和时间密度的查询分析。可以提供丰富的展现形式，准确直观的展示各类指标。辅助高峰大站快车，排班调整，班次直达，运营时间等优化方案，也为公交线网优化和行业监管提供科学的依据。

首先可以得到最小的维度就是任意线路任意班次在任意站点的客流分析。这是106路4月15号到5月15号上行方向各站点的客流分布，可以看到它在这个时间段内最大的一个断面客流。这张图的上下车数据也可以用于分析每个站点对客流的贡献度，如果某些站点长期贡献率不高，那么在本线路要做高峰大站车时，这个站点可以不停靠。

另外，还可以获得公交卡的出行时间规律，这张图显示的是18年4月全月106路的出行时间规律。可以看到106路早高峰是早上6点半到7点45，最高峰是在早上7点15，然后晚高峰是在下午5点半到7点，最高峰是在下午的6点。

那么再来看这条线，这是225路在18年4月份整个的出行规律，它的早高峰是在早上6点15到9点15，最高峰是7点45，而晚高峰是在下午的4点到6点半，最高峰是在5点半，我们可以看到这两条线路其实它是有明显的高峰期的区别。

因为每条公交线由于乘车用户的组成不同，高峰时段的开始时刻与持续时段也不同，以早高峰为例，学生用户居多的线路早高峰可能是在6点半到7点半，另一部分经过商务区，高新区的线路可能早高峰就是在7点半到8点半。

由此，重庆公交对目前600多条线路的早晚高峰分别做了分析，归纳每条线路独特的高峰区间和平峰区间，基于以上的数据我们就可以来做客流与运力优化策略的分析。依据最大断面客流确定理论发班时间间隔。理论发班间隔的计算公式是：   

最大断面客流 / 单班运力 = 该时段内需要的班次数（x）；

该时段内需要的班次数/该时段时长 = 该时段理论发车间隔

再通过班次和发车间隔、速度等因素计算，，可以获得线路最小的配车数以及起点和终点的配车数，从而对运力进行优化。

但由于这是按照客流计算的理论发车间隔，还需要与线路司机排班等实际情况进行匹配，所以用滚动和迭代的方式不断的对运营组织进行优化。去年一年优化调整了超过了50条的公交线路。

除了线路客流分析以外，重庆公交也针对全市主城区的所有站点用热力图的形式展现了按照上下车人数总量统计的热门站点图以及按照换乘人数统计的热门站点图。可以直观看到，上下车人数最多，换乘人数最多的公交站点。

公交专用道的效能评估

重庆今年将建设101.7公里的公交专用道，公交大数据分析平台也围绕整体专用道、单一专用道、站点、线路四个层面，静态与动态两类指标，实现专用道与非专用道指标的对比。

通过对专用道上运营速度、单位时间、班次通过量、班次到站间隔和客流量等指标进行分析，对公交专用道的效率进行评估，为公交运行过程中利用好专用道提供技术支撑。

第一个层面是全专用道层面，2018年4月份专用道的平均运营速度是17.9公里每小时，非专用道平均运营速度是13.8公里每小时，速度提升大概是在29%，班次间隔方面专用道各站点平均班次间隔在6分43秒，非专用道班次间隔是10分4秒。

第二个层面是单一专用道层面，将分方向进行分析。以我们重庆两路口到肖家湾公交专用道为例，不仅可以看到这条专用道的运营速度，班次间隔，站点班次通过量等指标，还可以看到专用道上每个站点的滞站时间，班次间隔等。

对于站点我们主要分析该站点的断面客流、车流、平均滞站时间等。例如在两路口---肖家湾路段方向的鹅岭站，工作日高峰期每小时通过车辆数达117辆，早晚高峰最大断面客流4802人次/小时。分析站点的线路滞站时间，如果过长，应该采取线路优化、运营组织优化等措施，也为公交港湾建设改造提供依据。

重庆的道路资源非常紧张，建好专用道的同时更需要管理好专用道，运用好专用道，所以重庆公交也通过大数据分析平台对公交专用道的效能进行评估，为运营组织规划提供数据依据，为公交运营过程中利用好专用道提供重要的支撑。

三、重庆公交大数据的未来发展规划

重庆公交将继续探索互联网、大数据、人工智能和传统公交行业的深度融合。

公交大数据分析平台的深化

重庆公交在充分接入公交本身的GPS、刷卡、移动支付、公交线网的基础上，会更多去借助外部的、道路的数据来全面感知公交的运营状态，精准配置公交资源和公众的出行需求，实现基于大数据技术的公交精细化运营。

调度的优化

完成调度模式高效化到调度模式智能化的转变。通过分析乘客的流向、车内乘客的人数、车辆的运力、站点的等候人数、道路的拥堵状况等信息综合判断最优配车数、发车间隔以及发车时刻，合理的配置运力，提升运营效率。

移动支付

今年将实现支付宝，微信和银联在重庆公交的移动支付应用。希望通过移动支付来链接公交的出行场景与移动互联网，通过移动支付作为流量入口与服务的有效工具，将公交乘客转变为公交粉丝，释放公交数据更多的商业价值。

提供多元的服务

应用互联网+思维实现用户需求的触达，通过大数据分析来创新多样化的服务产品和模式，实现常规公交和多样化公交的协调发展，方便乘客选择出行方式，预计出行时间，获取出行信息，满足个性化的出行需求。

数据是需要有关联性的，让数据转变为有效的信息与业务联动才是最重要的，重庆公交现在也在给传统的公交行业引入各种现代化的智能化的手段，相信公交行业会更加美好。

作者：陈希 来源：赛文交通网