数智赋能 灵活增效
苏州市公交集团自研“苏小灵”动态公交系统
总体介绍:
“苏小灵”动态公交系统重视网约公交与常规公交运营的兼容性,支持基于常规公交系统进行网约公交区域运营的排班、调度、车辆位置、车辆状态监控。根据实际运营需求,优化车载系统程序,实现网约与常规公交模式一键切换功能,提升驾驶员多场景适配效率。同步开发全支付兼容模块,集成扫码即时预约、司乘协同代下单及现金/刷卡通道,有效覆盖老龄群体、设备缺失等特殊需求场景,构建无障碍智慧出行服务体系。
主要做法:
本项目按使用群体不同,划分为四大模块:1)乘客端 2)驾驶员端 3)后台算法 4)管理端。乘客端为乘客提供在线下单、在线支付、刷码乘车等服务,同时支持一人下单,多人乘车功能。驾驶员端主要为驾乘驾驶员派单、导航目的地、转单等功能,在驾驶员不方便接单时,提供转单、停止接单功能。同时也支持驾驶员端为乘客代下单等功能。后台算法主要完成下单乘客与驾乘驾驶员间最优路线的选择、最佳的乘车人数计算等事宜。管理端主要负责营运区域管理,车辆排班、购票及退票规则制定、订单管理、数据结算等内容的管理。核心算法框架:“苏小灵”动态公交系统主要包含基于Dijkstra算法实现多目标路径优化模块、基于客流需求与车辆状态的实时调度派单模块。1)基于Dijkstra算法实现多目标路径优化模块:在路径优化方面,团队改进了经典的Dijkstra算法并结合特定路口规避调头逻辑,构建了基于Dijkstra的动态路径规划模型。模型核心公式如下:动态规划模型为五元组 ,该模型相较于传统Dijkstra算法相比,能够动态扩展图结构,随调度点增加节点,并加入绕行因子以及调头惩罚因子来保证路径规划的合理性与安全性。2)基于客流需求与车辆状态的实时调度派单模块:调度派单框架采用多层决策机制,核心由路径规划、动态调度、需求预测三大模块构成,实现动态公交资源的高效分配。使用三级匹配机制——即时匹配、拼单检测、全局重调度。即时匹配使用贪心策略,结合车辆实时位置、载客情况,优先分配路径规划重合的顺接车辆以及空闲车辆,并且通过预规划车辆到达指定上车站点的路径,确保预计时间不会超过10分钟,极大地优化了网约公交的车辆利用率以及车辆响应速度;拼单检测是对已载客车辆,预分配新订单后重新计算的路径规划不会超过原路径规划绕行距离的1.5倍,保证派单的合理性;全局重调度是在规定单位时间内未分配订单超过阈值时,触发未分配订单的重分配,确保顾客下单的响应率。需求预测是根据历史客流,基于XGBoost算法来预测未来一段时间的客流,提前调度车辆至高需求区域,均匀车辆分布,缩减乘客等待时长。3)数据融合创新:“苏小灵”动态公交系统接入自研苏智出行平台,实现处理实时异构数据的能力。关键数据流包括:①车辆轨迹数据;②历史订单信息;③乘客的文本投诉信息。通过基于BERT模型的投诉文本情感分析系统,对乘客投诉进行正则表达式过滤非结构化噪声数据,对清洗数据进行实体标注并构建领域适配的情感词典,识别出“等车时间长”、“绕行距离远”等问题,训练情感极性分类器。当某区域负面情绪值超过阈值时,自动触发车辆配置与线路优化建议。
取得成效:
1)企业效益:项目上线运营后,网约公交订单量持续上升。运营首日40个订单,满一个月时,接近每日100单,实现客流的翻倍;同时随着技术如“等待时长”等优化,拼单率由最初的10%突破至50%。随着运营的成熟,根据订单量实时调配车辆,节省的资源用于常规线路,提高资源利用。
2)社会效益:项目上线运营后,周边企业及市民广泛咨询与建议,由61个站点拓展成为72个站点。在2025年2月份,在苏州市交通局综合行政执法支队支持下开展了网约公交沙龙活动,活动中邀请了市民代表、企业代表、行业管理部门、一线员工及其他区域公交参与,活动中各行业代表对网约公交试点进行了一致的肯定,尤其是企业市民代表表示此次网约公交试点进一步提升了市民出行的便捷性和高效性。
3)经济效益:降低了运营成本,创造新收入增长点,同时提升了资源利用学效率:1)数字化支付普及:扫码乘车替代传统现金投币,减少人工票款清点成本,同时降低假币、残币损耗。 2)动态调度优化:通过实时数据监控,按乘客实际需求灵活发车,降低空驶率,节约燃油和车辆维护成本。