האתגרים העומדים בפני פיתוח אוטובוסים חכמים נחשבים בעיקר משלוש נקודות מבט: נקודת מבט של תושבים עירוניים, נקודת המבט של מפעלי הפעלה באוטובוסים ונקודת המבט של מנהלים עירוניים.
מנקודת המבט של תושבי העיר, הבעיה הנוכחית בנסיעות באוטובוס היא זמן הנסיעה הארוך. הסיבות לבעיה זו כוללות זמני המתנה ארוכים לאוטובוסים ואוטובוסים שנמצאים לעתים קרובות בלוח הזמנים. באופן כללי, על מנת לשפר את היעילות של פעולות האוטובוס, האוטובוסים מופחתים לרוב במספרם ויש להם מרווחים ארוכים יותר בין יציאות, מה שמוביל לעלייה בזמני המתנה לתושבים. בנוסף, כדי להגביר את זרימת הנוסעים, אוטובוסים עשויים לקחת מעקפים, להגדיל את המקדם הלא ליניארי של המסלול, וכתוצאה מכך מרחקי נסיעה ארוכים יותר לתושבים ולגרום לגודש בכבישים. יתר על כן, קיימת גם בעיה עם חוסר הנוחות בנסיעות באוטובוס, כמו אוטובוסים צפופים בנקודות חמות ובמסלולים מסוימים.
מנקודת המבט של מפעלי הפעלה באוטובוסים, ישנם מספר בעיות עם נסיעות באוטובוס הנוכחיות: ראשית, סכסוכים בין נוסעים לנהגים, שריפות אוטובוס ופיצוצים, תאונות אוטובוס, תקלות באוטובוס ותאונות אחרות נגרמות מסיבות שונות. שנית, גיוס נהגי האוטובוס קשה ויקר. אוטובוסים נהיגה דורשים נהגים עם רישיונות A3 - ברמה. ועלויות העבודה הגבוהות של נהגים, יחד עם שעות עבודה ארוכות, מובילות לעיתים קרובות לעייפות הנהגים ומציבות סכנות בטיחות משמעותיות. שלישית, נסיעות באוטובוס עומדות בפני תחרות ממצבי תחבורה אחרים כמו מעבר מסילה, אופניים חשמליים, אופניים, ובמיוחד ההשפעה של שירותי רכיבה - בהשוואה לנסיעות באוטובוסים, Ride - שירותי ברד מציעים איכות שירות גבוהה יותר, מסלולים גמישים יותר ונגישות רבה יותר.
מנקודת המבט של מנהלים עירוניים, קיימות הבעיות הבאות בנסיעות באוטובוס הנוכחיות: ראשית, החלטות תחבורה ציבורית עירוניות ברמה צריכות להיות מדעיות יותר, כולל תכנון מדעי של נתיבי אוטובוס, נתיבי אוטובוס מהירים ויישום תיאום תחבורה חכמה בעיר - שנית, השחרור המתוזמן והמדויק של מידע על נסיעות בתחבורה ציבורית אינו מספק, כאשר מרבית מערכות האוטובוס העירוניות אינן מסוגלות להעביר באופן יעיל מידע על נסיעות. שלישית, הערכת רמות שירות האוטובוס אינה מטרה. במקרים רבים, שיפור רמות שירות האוטובוס מסתמך על הגדלת ההשקעה בתשתיות אוטובוס, תוך הזנחת אמצעים יעילים אחרים כמו טרנספורמציה חכמה.
שלושת מגמות הפיתוח העיקריות של אוטובוסים מחוברים אינטליגנטים
על ידי בניית אוטובוסים מחוברים חכמים, זה יכול לעזור להשיג אוטובוס חכם. מנקודת המבט של התושבים העירוניים, יש צורך לפתח "אוטובוסים מדויקים". מנקודת המבט של מפעלי הפעלה באוטובוסים, פיתוח "אוטובוסים בטוחים" חשוב. ומנקודת המבט של מנהלים עירוניים, פיתוח "אוטובוסים מדעיים" מועיל לעיר.
1. אוטובוס מדווח
"אוטובוסים מדויקים" יש רמות שונות של דרישות. ראשית, יש צורך להיות בזמן, כלומר, התושבים מצפים מהאוטובוסים לצאת ולהגיע לנקודות קבועות בזמן, כך שהתושבים יוכלו לתכנן את זמן היציאה שלהם בהתאם. שנית, ניתן לספק "אוטובוסים בהתאמה אישית", כאשר התושבים יכולים להגיש את צרכי הנסיעה שלהם דרך ערוצים ייעודיים, וחברות אוטובוס יכולות לתכנן מסלולי אוטובוס על בסיס צרכי התושבים ומצבי זרימת הנוסעים.
לבסוף, ניתן לספק "אוטובוסים לתגובה חכמה", כאשר התושבים יכולים לבחור להזמין דרך טלפונים ניידים ולייצר באופן דינמי אוטובוסים מגיבים חכמים, ולספק שירותי נסיעות מותאמים אישית נוחים ונוחים יותר.
עבור רמות שונות של שירותי "אוטובוס מדויק", טכנולוגיה מחוברת חכמה יכולה לספק תרחישי יישומים עשירים. לדוגמה, עדיפות לאוטובוס, אור ירוק אופטימלי מייעץ מהירות, פלטפורמות חכמות (פלטפורמות BRT), שירותי מידע על יישומים ניידים, L4 - מיקרו ברמה - מחזור אוטובוסים של הסעות אוטומטיות וכו '.
עדיפות לאוטובוס יכולה להשיג עדיפות למשאבים דרך החלל והזמן, כאשר לאוטובוסים יש גישה עדיפות לשטח הכביש וגישה עדיפות לזמן הדרך. בהתבסס על רכב C - V2X מחובר אינטליגנטי טכנולוגיית תיאום כביש, נמוך - עלות וגובה - ניתן להשיג מעדיפות אקטיבית של אוטובוס זמן רב.
בהסתמך על C - V2X ארוך - מרחק ונמוך - יכולות חביון, ניתן לחזות זמני הגעה לאוטובוס כדי לקבוע אסטרטגיות תזמון עדיפות. הסתמכות על יכולות מיקום C - V2X גבוה - דיוק (סנטימטר - רמה), ניתן להשיג תפיסה מדויקת של מיקום האוטובוס, המהירות וההאצה, מה שמבטיח תזמון מדויק. חישוב דינאמי דוחס זמן בכיוונים שונים המבוססים על תנאי גודש בכביש, מבטיח שהאוטובוסים עוברים ישירות על ידי שמירה על שלבים, הרחבת אורות ירוקים, חיתוך נורות אדומות, הכנסת שלבים ורצפי שלב קפיצה. בהתחשב בקשות סכסוך בעדיפות רב -כיוונית, ותעדוף אוטובוסים מרובים מבוססים על המיקומים, המהירויות, ההוראות, עומסי הנוסעים, שיעורי הדייקנות וכוונות הנהיגה של הנהג בצומת.
אור ירוק אופטימלי ייעוץ מהירות מספקת לנהגים טווח ייעוץ מהירות מתאים כאשר האוטובוסים מתקרבים לאות - צמתים מבוקרים על בסיס נתוני דרך ונתוני סטטוס איתות אמיתי שנשלחו על ידי C - V2X יחידות דרך דרך (RSUs), ומאפשרים לרכבים לעבור דרך צומת כלכלית ונוחות (מבלי להזדקק להפסיק).
הפלטפורמה החכמה ומערכת הרשת החכמה באוטובוס משיגים חיבור נתונים. ושלטים אלקטרוניים יכולים להציג מידע אמיתי על זמן אודות אוטובוסים, המציגים במדויק עמדות הגעה ויציאה באוטובוס, זמני הגעה ויציאה, עומסי נוסעים, מהירויות נהיגה ומידע אחר.
מיקרו - זרימת אוטובוסים של הסעות אוטומטיות מיישמים מעבורת מסלול קבועה עם מהירויות הנעות בין 20 קמ"ש עד 50 קמ"ש, עם נהיגה אוטונומית L4 - רמה. היישום של רכב C - V2X טכנולוגיית תיאום דרכים יהפוך את אוטובוסי ההסעות האוטומטיים לדייקים ובטוחים יותר.
2. אוטובוס מושכל
"אוטובוסים בטוחים" כרוך בדרישות שונות. עבור אוטובוסים עצמם: בטיחות הרכב היא הנחת היסוד הבסיסית להבטיח פעולת אוטובוס בטוחה, כולל תנאים שונים של הרכב עצמו, כמו גם ניטור מקיף של הקדמי, האחורי, מושב הנהג, הדלתות והתאים. עבור נהגים ונוסעים: פעולות והתנהגויות סטנדרטיות של הנהג, כמו גם נהיגה בעייפות ארוכה - הם סיבות חשובות לתאונות אוטובוס. בנוסף, התנהגויות מסוכנות של נוסעים, כמו תפיסת הגה האוטובוס, יכולות גם לסכן ברצינות את בטיחות האוטובוס. עבור סביבות תנועה ומשתתפי תנועה אחרים: סביבות תנועה קיצוניות ושליליות, כמו גם תאונות דרכים הנגרמות על ידי משתתפי תנועה אחרים, יכולים גם לסכן את בטיחות האוטובוסים.
עבור שירותי "אוטובוס בטוח" הממוקדים לאובייקטים שונים, טכנולוגיה מחוברת חכמה יכולה לספק תרחישי יישום עשירים, למשל, העלאת זמן אמיתית של נתוני מצב רכב אוטובוס, ניטור אינטליגנטי של נהיגה של הנהגים, איתור הולכי רגל פגיעים ושל רכבים ללא תנועה, מניעת התנגשות, צומת, מעקב אחר גשר ומנהרה, שיטפונות, טרנספורמציה של אוטובוסים, אוטובוסים, וכו '.
אמיתי - העלאת זמן של נתוני סטטוס רכב אוטובוס משלבת מסופים על סיפונה (OBU) עם אוטובוסים CAN, תמיכה באבחון רכב, בקרת רכב מרחוק, דיווח על נתוני רכב וכו '.
ניטור אינטליגנטי של נהיגה בנהגים יכול להתריע מייד בהתנהגויות חריגות שונות והתנהגויות מסוכנות כמו נהיגה בעייפות, נהיגה מוסחת, עישון ועיבוד או מענה לשיחות טלפון.
איתור הולכי רגל פגיעים ורכבים ממונעים שאינם ממונעים ומניעת התנגשות בצמתים יכולים לאסוף מידע על תנועה בצמתים באמצעות מכשירים חכמים לצד הדרך, לייצר דוחות מצב תנועה. כאשר הולכי רגל ורכבים ממונעים שאינם - נכנסים לנתיבי רכב מנועי, הונפקו התראות בזמן לאוטובוסים. מכשירי מחשוב של קצה הדרך יכולים לקבל גם החלטות שיתופיות, ולשדר הצעות נהיגה לאוטובוסים, ולהפחית את ההסתברות לתאונות דרכים.
ניטור שיטפונות גשר ומנהרה מגלה את מצבם של גשרים ומנהרות דרך מכשירים חכמים בצד הדרך, ושולח אזהרות מקדימות לאוטובוסים שנכנסים לצד הדרך דרך C - V2X RSUs.
טרנספורמציה של אוטובוסים לנהיגה אוטונומית L3 - רמה מאפשרת למערכת להשלים את מרבית פעולות הנהיגה, רק להזהיר את הנהג כאשר מתרחשים מצבי חירום והרכב אינו יכול להתמודד איתם, ולהניע את הנהג להשתלט על הרכב. L3 - אוטובוסי נהיגה אוטונומיים ברמה יכולים להפחית ביעילות את עייפות הנהגים, לשחרר נהגים מהעבודה החוזרת על עצמה ולאפשר להם להתמקד יותר בשירות הנוסעים. הם יכולים גם לקבוע מראש מסלולי מסלול לקטעי דרך מיוחדים, כמו גשרים ומנהרות, בתרחישים מסוכנים. המערכת קביעה מראש את מסלול העדיפות הגבוה ביותר, ומונעת מהנהגים והנוסעים לעסוק בהתנהגויות מזיקות לחברה. הם יכולים גם להשיג חניה מדויקת של אוטובוסים, עם סטייה של לא יותר מ- 15 ס"מ בין הצעד הראשון לפלטפורמת התחנה, וסטייה של לא יותר מ 20 ס"מ.
3. אוטובוס מדעי
"אוטובוסים מדעיים" כוללים דרישות בממדים שונים. בתכנון והחלטה - קבלת מימד, יש צורך בתכנון מדעי של רשתות אוטובוס, נתיבי אוטובוס מהירים וכו '. יש צורך בתיאום אורגני עם מעבר עירוני, נסיעות אחרונות של מייל וכו '. יש צורך בשילוב עם מערכות תחבורה חכמות בכדי לבצע בקרת תנועה פעילה. בממד שחרור המידע, יש צורך בנתונים משולבים מאוד בכדי לספק שירותי מידע על אוטובוס ואזהרות סיכוני תאונות דרכים לתושבים באמצעות נקודות מגע שונות.
עבור ממדים שונים של שירותי "אוטובוס מדעי", טכנולוגיה מחוברת חכמה יכולה לספק תרחישי יישומים עשירים, למשל, יישומי נתונים גדולים באינטרנט, אופטימיזציה של רשתות אוטובוס, שירותי נסיעות משולבים וכו '. אזורים וכו '; מיקרו - רמה: אמיתי - גילוי זרימת נוסעים בזמן, דפוסי נסיעה, דיוקנאות קהל וכו '.
אופטימיזציה של רשתות האוטובוס מנתחת את אספקת האוטובוסים באזורים פופולריים ומזהה אזורים עם כיסוי נמוך אך ביקוש נסיעות גבוה. שירותי נסיעות משולבים מספקים תכנון נסיעות משולב על בסיס צרכי נסיעות, חיבור חלק של מצבי תחבורה שונים, גישה מקיפה למידע על נסיעות והמלצה חכמה של נתיבים המבוססים על העדפות נסיעות אישיות.
4. השגת
בתמיכה של טכנולוגיית אוטובוס מחוברת אינטליגנטית, ניתן להפחית את זמן הפעולה של "אוטובוסים מדויקים" ב- 15% עד 25%, וניתן להגדיל את המהירות ב -10% ל 20%. ניתן להגדיל את שיעור הדייקנות ב- 40% ל- 50%, וניתן להגדיל את מספר הנסיעות הממוצע ב- 25% ל 30%. "אוטובוסים בטוחים" מספקים ניהול בטיחות לאוטובוסים, נהגים, נוסעים ופעילות תנועה, ומפחיתים את שיעורי התאונות ב -70% עד 80%. "אוטובוסים מדעיים" יכולים לשפר ביעילות את אספקת פעולת האוטובוסים, עם שיעור השלמה תפעולי של עד 98%.