# 智慧公交建设方案

> **版本**: V1.0
> **日期**: ____年__月__日
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> **确认**: _________

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## 执行摘要

### 项目定位
[城市名称]智慧公交建设工程，以数字化转型赋能公交运营增效、安全提升、服务提质，构建"智能调度+精准服务+安全防控+绿色低碳"四位一体的智慧公交体系。

### 建设目标
到[目标年份]，实现：
- 公交准点率：从____%提升至____%
- 乘客满意度：从____分提升至____分
- 运营成本：车公里成本降低____%
- 公交分担率：从____%提升至____%
- 安全事故：减少____%
- 新能源化率：达到____%

### 投资概览
| 项目 | 数值 |
|------|------|
| 总投资估算 | ¥____万元 |
| 建设周期 | ____个月 |
| 年运营效益（节省+增收） | ¥____万元/年 |
| 投资回收期 | ____年 |

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## 一、城市公交现状

### 1.1 基本信息
| 项目 | 内容 |
|------|------|
| 公交运营企业 | [企业名称] |
| 运营线路 | ____条（BRT____条/常规____条/微循环____条/定制____条） |
| 线路总长度 | ____km |
| 运营车辆 | ____辆（新能源____辆，占比____%） |
| 日均客运量 | ____万人次 |
| 公交分担率 | ____%（全方式出行） |
| 年运营里程 | ____万车公里 |
| 年营收 | ¥____万元 |
| 年资金方资金支持 | ¥____万元 |
| 票制票价 | 一票制____元/换乘优惠/老年人免费等 |
| 支付方式 | 现金/IC卡/二维码/NFC/银联 |
| 场站数量 | 枢纽站____个/首末站____个/停保场____个/充电站____个 |

### 1.2 现有系统清单
| 系统 | 供应商 | 上线年份 | 覆盖 | 健康度(1-5) |
|------|--------|----------|------|:-----------:|
| 智能调度系统 | | | | |
| IC卡/票务系统 | | | | |
| 车载GPS/北斗 | | | | |
| 车载视频监控 | | | | |
| 电子站牌 | | | | |
| 实时公交APP对接 | | | | |
| ERP/财务系统 | | | | |
| 充电管理 | | | | |
| 维修保养系统 | | | | |
| 安全管理系统 | | | | |

### 1.3 核心痛点
| 痛点 | 表现 | 影响 |
|------|------|------|
| 客流下降 | 受共享单车/网约车/地铁分流，公交客运量持续下降 | 营收减少，资金支持压力增大 |
| 调度粗放 | 调度依赖人工经验，发车间隔/运力匹配不够精准 | 高峰拥挤/平峰空驶并存 |
| 服务感知差 | 到站时间不准/车内拥挤/车内环境差 | 乘客满意度低 |
| 安全风险 | 驾驶员疲劳/分神/违规驾驶 | 安全隐患 |
| 成本高企 | 人力成本占比高(>50%)+能耗成本 | 经营困难 |
| 新业态冲击 | 网约车/共享单车/需求响应公交等新业态分流 | 传统模式不可持续 |

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## 二、建设目标与总体架构

### 2.1 建设目标
| 目标维度 | 指标 | 现状 | 目标 | 手段 |
|----------|------|:---:|:---:|------|
| 运营效率 | 车公里成本（元/车公里） | | | 智能调度+新能源 |
| 运营效率 | 高峰满载率均衡度 | | | AI调度+大站快车 |
| 服务质量 | 到站时间准确率 | | | 实时公交+信号优先 |
| 服务质量 | 乘客满意度（分） | | | APP+信息服务+环境 |
| 安全管控 | 百万车公里事故率 | | | ADAS+DSM+安全管理 |
| 安全管控 | 超速/疲劳驾驶/违规次数 | | | 主动安全防控 |
| 绿色低碳 | 新能源化率 | | | 新能源车+智能充电 |
| 绿色低碳 | 车公里碳排放 | | | 新能源+节能驾驶 |
| 模式创新 | 非票收入占比 | | | MaaS+数据服务+商业 |

### 2.2 总体架构
```
┌────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  应用层                                                     │
│  ┌──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐│
│  │智能  │实时  │智慧  │信号  │安全  │乘客  │数分  │MaaS  ││
│  │调度  │公交  │票务  │优先  │管理  │服务  │线网  │集成  ││
│  └──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘│
├────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  平台层                                                     │
│  ┌──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┐  │
│  │IoT平台   │大数据平台│AI/ML引擎 │GIS引擎  │支付中台  │  │
│  │车载设备  │客流分析  │预测/优化 │线网/态势│聚合支付  │  │
│  │管理      │           │          │          │清分结算  │  │
│  └──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┘  │
├────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  通信层                                                     │
│  ┌──────────┬──────────┬──────────┬──────────────────────┐  │
│  │4G/5G     │DSRC/V2X  │WiFi/蓝牙 │CAN/以太网(车内总线) │  │
│  └──────────┴──────────┴──────────┴──────────────────────┘  │
├────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  终端层                                                     │
│  ┌──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐│
│  │车载  │车载  │车载  │ADAS  │DSM   │车载  │电子  │手机  ││
│  │GPS   │视频  │CAN   │      │      │支付  │站牌  │APP   ││
│  └──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘│
└────────────────────────────────────────────────────────────┘
```

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## 三、子系统详设

### 3.1 智能调度

#### 3.1.1 AI调度优化
| 优化方向 | 传统方式 | AI方式 | 预期效果 |
|----------|----------|--------|----------|
| 发车间隔优化 | 固定行车间隔/平高峰表 | 基于实时客流+历史数据+AI预测动态调整 | 满载均衡度+20% |
| 运力匹配 | 固定配车数 | 基于实时客流+OD预测+AI推荐配车 | 运营成本-10% |
| 时刻表优化 | 人工编排 | AI辅助快速生成+仿真验证 | 编排效率+5倍 |
| 车辆调度 | 人工派车 | 自动匹配车辆+驾驶员+排班 | 调度效率+3倍 |
| 应急调度 | 人工判断+电话调度 | 事件自动检测+AI推荐替代方案+一键调度 | 响应时间-70% |
| 大站快车/区间车 | 凭经验判断 | AI识别高峰断面+自动推荐快车方案 | 断面运力匹配+15% |

#### 3.1.2 调度系统功能
| 功能模块 | 功能说明 |
|----------|----------|
| 实时监控 | 全部车辆GPS/北斗位置+速度+方向+客流的GIS实时监控 |
| 计划排班 | 时刻表撰写/车辆排班/驾驶员排班/自动校验（工时/法规/休息） |
| 实时调度 | 路况监控/大间隔预警/自动调整发车间隔/跨线支援/区间调度 |
| 统计分析 | 运营KPI仪表盘：准点率/车公里/人公里/满载率/能耗/收入 |
| 视频联动 | 调度中心实时调取任意车辆的视频监控 |

### 3.2 实时公交信息

#### 3.2.1 到站预测
| 预测要素 | 数据来源 | 算法 | 精度目标 |
|----------|----------|------|:------:|
| 到站时间 | GPS/北斗+历史行程+实时路况+信号配时 | 时序预测+LSTM/GBDT | 误差<1min(15min内) |
| 车内拥挤度 | IC卡/二维码刷卡+视频AI+载重传感器 | 多源融合+客流OD模型 | 准确率>85% |
| 线路/站点拥挤度 | 同上 | 同上 | 准确率>85% |
| 延误预测 | GPS+路况+信号+天气+事件 | 多因素融合预测 | 提前15min预警 |

#### 3.2.2 发布渠道
| 渠道 | 内容 | 更新频率 | 技术要求 |
|------|------|:--------:|----------|
| 电子站牌 | 线路/到站时间/拥挤度/天气/通告 | 实时 | LCD/LED电子站牌+4G通信 |
| 手机APP | 线路查询/实时公交/拥挤度/换乘/到站提醒 | 实时 | 自有APP+高德/百度/微信小程序 |
| 车内屏 | 下一站/线路图/换乘信息/到站时间 | 实时 | 车载LCD屏+报站联动 |
| 站台广播 | 车辆到站预报/安全提醒/应急通告 | 实时 | 站台音箱/定向音箱 |
| 语音查询 | 老年人拨打热线语音查询 | 实时 | IVR语音+AI语音问答 |

### 3.3 智慧票务

#### 3.3.1 多元化支付
| 支付方式 | 技术方案 | 覆盖目标 | 优点 | 挑战 |
|----------|----------|:--------:|------|------|
| IC卡 | 交通联合卡/NFC-SIM | 存量 | 技术成熟/离线可用 | 需充值/丢失挂失 |
| 二维码 | 微信/支付宝/银联/城市APP | 主流 | 无需携带卡片 | 网络依赖/扫码速度 |
| NFC | 手机/手表/银行卡 | 增长 | 便捷/支持交通联合 | 终端覆盖率 |
| 人脸识别 | 1:N人脸比对+活体+账号绑定 | 试点验证 | 无感/卫生 | 隐私/注册/光线 |
| 掌纹/掌静脉 | 非接触+高安全 | 探索 | 卫生/高安全 | 成本/注册/标准 |

#### 3.3.2 票务管理体系
| 功能 | 说明 |
|------|------|
| 统一清分结算 | 多支付渠道统一清分/对账/结算/差错处理 |
| 票价策略管理 | 一票制/分段计价/换乘优惠/折扣/免票/日票/周票/月票 |
| 客流OD分析 | 基于IC卡/二维码上下车站点推断OD矩阵 |
| 乘客画像 | 乘客出行频次/时间/线路/换乘偏好画像 |
| 票务稽核 | 异常交易检测/逃票识别/评估审查追溯 |

### 3.4 公交信号优先

#### 3.4.1 优先策略
| 策略 | 说明 | 适用 |
|------|------|------|
| 被动优先 | 信号配时方案中预设公交绿波/公交相位 | 公交走廊/无检测条件 |
| 主动优先 | 检测到公交接近→绿灯延长/红灯缩短/插入公交相位 | 有检测条件的路口 |
| 自适应优先 | AI综合优化公交优先+社会车辆效率（帕累托最优） | AI信控路口 |
| 无条件优先 | 公交到达即优先（BRT） | BRT专用道 |
| 有条件优先 | 公交晚点>X分钟才触发优先 | 一般公交线路 |

#### 3.4.2 检测方案
| 检测方式 | 通信距离 | 准确率 | 成本 | 适用 |
|----------|:------:|:---:|:---:|------|
| RFID | >300m | >99% | 低 | 路口安装RFID读写器+车载标签 |
| DSRC(5.8GHz) | >500m | >99% | 中 | 中国标准公交优先 |
| C-V2X PC5 | >500m | >99% | 高 | 车路协同城市 |
| GPS+电子围栏 | 无限制 | 95% | 低 | GPS已覆盖+不需要高精度 |

### 3.5 车队管理

#### 3.5.1 新能源充电管理
| 功能 | 说明 |
|------|------|
| 充电监控 | 充电桩状态/充电功率/SOC/充电记录实时监控 |
| 智能充电调度 | 分时电价+发车计划+电池状态→最优充电策略（谷电优先/快慢充组合） |
| 有序充电 | 与电网协同，充电功率动态调节（避免峰上加峰） |
| 电池健康管理 | SOC/SOH监控+温度监控+故障预警+电池寿命预测 |
| V2G试点验证 | 车辆退役前/富余容量时段向电网放电 |

#### 3.5.2 维修保养管理
| 功能 | 说明 |
|------|------|
| 预防性保养 | 按里程/时间自动生成保养计划 |
| 状态维修 | 基于车载CAN/IoT数据的PHM预测性维护 |
| 维保工单 | 自动生成→派单→维修→质检→结算全流程 |
| 备件管理 | 备件库存/消耗/采购管理 |
| 轮胎管理 | 轮胎RFID追踪+磨损监测+翻新决策 |

### 3.6 安全管理

#### 3.6.1 主动安全防控（ADAS + DSM）
| 安全领域 | 检测项目 | 技术 | 报警方式 |
|----------|----------|------|----------|
| **前向ADAS** | 前向碰撞预警(FCW) | 双目/单目视觉+毫米波雷达 | 声音+灯光+制动预紧 |
| | 车道偏离预警(LDW) | 视觉车道线检测 | 声音+灯光 |
| | 车距过近预警(HMW) | 视觉+雷达测距 | 声音+灯光 |
| | 行人碰撞预警(PCW) | 视觉+雷达+AI | 声音+灯光+制动预紧 |
| | 限速标识识别(TSR) | 视觉AI+地图限速 | 超速报警 |
| **驾驶员DSM** | 疲劳驾驶(闭眼/打哈欠) | 红外视觉+AI面部关键点 | 声音+灯光+振动+平台告警 |
| | 分心驾驶(打电话/抽烟/左顾右盼) | 同上 | 声音+灯光+平台告警 |
| | 驾驶异常(急加速/急刹/急转弯) | CAN+IMU+GPS | 声音+平台告警 |
| | 驾驶员身份认证 | 人脸识别 | 非认证驾驶员无法启动 |
| **右侧盲区** | 右侧盲区行人/非机动车 | 视觉+超声波/毫米波 | 声音+灯光+车外喇叭 |
| **车内安全** | 客舱异常(打架/摔倒/可疑物品/拥挤) | 车内视频AI | 平台预警+车载广播 |
| | 一键报警 | 驾驶员/乘客触发 | 声光报警+平台+交管联网 |

#### 3.6.2 安全闭环管理
```
风险识别 → 实时预警 → 平台记录 → 工单跟踪 → 教育培训 → 考核奖惩 → 数据回溯分析
```

### 3.7 乘客服务

#### 3.7.1 乘客APP功能
| 功能模块 | 功能说明 |
|----------|----------|
| 实时公交 | 附近线路/站点/车辆位置/到站时间/车内拥挤度 |
| 出行规划 | 起点→终点多模式出行方案（公交+地铁+步行+单车+网约车） |
| 票务服务 | 扫码乘车/电子公交卡/充值/购票/电子发票 |
| 定制公交 | 需求提交+线路投票+预订+付费（DRT功能） |
| 信息服务 | 公告/线路调整/失物招领/问卷调查 |
| 个人中心 | 乘车记录/消费记录/积分/优惠券/常客权益 |

#### 3.7.2 车载信息服务
| 设备 | 功能 |
|------|------|
| 车载LCD屏 | 线路图/当前位置/下一站/到站时间/换乘/广告/公共服务 |
| 车载WiFi | 免费WiFi上网（4G/5G CPE） |
| USB充电 | 座椅USB充电口 |
| 车内广播 | 自动报站+安全提醒+天气预报 |

### 3.8 数据分析与线网优化

#### 3.8.1 分析体系
| 分析主题 | 分析内容 | 数据源 | 频次 |
|----------|----------|--------|:----:|
| 客流分析 | OD矩阵/断面客流/换乘量/时空分布/趋势 | IC卡+二维码+视频 | 日/周/月 |
| 线网分析 | 线网覆盖/重复系数/非直线系数/可达性/接驳 | 线网+客流+GIS | 季/年 |
| 运营效率 | 车公里/人公里/满载率/准点率/能耗/成本 | 调度+票务+CAN | 日/周/月 |
| 乘客画像 | 出行频次/时间/线路/换乘/支付偏好 | 票务+APP | 月 |
| 接驳分析 | 轨道/公交/共享单车/网约车接驳 | 多源数据 | 季 |

#### 3.8.2 AI辅助线网优化
| 优化场景 | AI方法 | 数据输入 | 预期效果 |
|----------|--------|----------|----------|
| 线网优化 | 多目标优化（覆盖率+效率+成本） | OD+线网+路网+成本 | 建议线路调整方案 |
| 站点优化 | 站点间距/位置/接驳优化 | 步行可达性+OD | 站点位置优化 |
| 票价策略 | 需求弹性分析+收入优化 | 票价+客流+竞争 | 票价优化建议 |
| 资金支持测算 | 运营成本+票价收入+行业规范资金支持模型 | 成本+收入 | 资金支持合理性分析 |

### 3.9 DRT（需求响应公交）试点验证

#### 3.9.1 DRT模式
| 模式 | 说明 | 适用场景 |
|------|------|----------|
| 微循环接驳 | 地铁/公交枢纽→居住/办公区的短途接驳 | 最后一公里 |
| 低密度区域 | 常规公交无法覆盖的郊区/工业园区/景区 | 低密度/夜间 |
| 高峰定制 | 通勤高峰的居住区→CBD定制直达 | 早晚高峰通勤 |
| 即时叫车 | 类似网约车的即时叫公交车 | 非高峰低需求 |
| 预约服务 | 提前[30min/1h/1天]预约的拼车公交 | 可预测需求 |

#### 3.9.2 DRT平台功能
| 功能 | 说明 |
|------|------|
| 用户端 | 叫车→拼车匹配→路线动态规划→到站引导→支付→评价 |
| 后台端 | 订单聚合→动态路径规划→车单匹配→实时调度→运力监控 |
| 定价 | 动态定价（距离+时间+合乘人数+高峰溢价） |

### 3.10 MaaS集成

#### 3.10.1 MaaS整合
| 整合交通方式 | 整合内容 | 整合深度 |
|--------------|----------|:--------:|
| 公交 | 实时位置/到站/线路/票价/支付 | 深度(自有) |
| 地铁/轻轨 | 实时时刻/票价/拥挤度 | 中度(数据对接) |
| 共享单车 | 站点/可用车数/扫码开车 | 中度(API对接) |
| 网约车/出租车 | 一键叫车/预估价格 | 中度(API) |
| 城际交通 | 火车/大巴/飞机班次 | 轻度(信息展示) |
| 停车换乘P+R | 停车场+公交接驳打包 | 中度(数据+支付对接) |

#### 3.10.2 MaaS统一支付
| 整合方式 | 说明 |
|----------|------|
| 统一账户 | 一个账号绑定多方式支付+积分+常客权益 |
| 里程通兑 | 公交/地铁/共享单车里程/积分通兑 |
| 套餐组合 | 公交+地铁+共享单车定期通勤套餐 |
| 一码通行 | 一个二维码支付公交/地铁/P+R停车 |

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## 四、实施计划

| 阶段 | 时间 | 内容 | 投资 | 里程碑 |
|------|------|------|:----:|--------|
| 一期 | ____年__月-__月 | 智能调度升级+实时公交全覆盖+电子站牌(重点区域)+票务升级(二维码/NFC)+ADAS/DSM试点验证(100辆) | ¥___万 | 核心功能上线 |
| 二期 | ____年__月-__月 | 公交信号优先(核心走廊)+PHM维保+DRT试点验证(低密度区域)+MaaS集成+新能源车推广 | ¥___万 | 智能化能力增强 |
| 三期 | ____年__月-__月 | AI线网优化+AI调度全推广+DRT扩面+车路协同+V2G+数据资产化 | ¥___万 | 模式创新见效 |

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## 五、投资估算

### 5.1 分项估算
| 编号 | 项目 | 估算（万元） | 占比 |
|:---:|------|:----------:|:---:|
| 1 | 智能调度系统升级 | ¥____ | __% |
| 2 | 车载终端（GPS/视频/CAN/硬盘录像机） | ¥____ | __% |
| 3 | ADAS+DSM主动安全 | ¥____ | __% |
| 4 | 智慧票务（车载POS升级+人脸试点验证） | ¥____ | __% |
| 5 | 电子站牌 | ¥____ | __% |
| 6 | 乘客APP/小程序 | ¥____ | __% |
| 7 | 公交信号优先 | ¥____ | __% |
| 8 | 新能源充电管理平台 | ¥____ | __% |
| 9 | PHM维保系统 | ¥____ | __% |
| 10 | DRT/MaaS平台 | ¥____ | __% |
| 11 | 数据中心/云平台 | ¥____ | __% |
| 12 | 网络安全 | ¥____ | __% |
| 13 | 系统集成+第三方测试 | ¥____ | __% |
| 14 | 培训 | ¥____ | __% |
| 15 | 预备费 | ¥____ | __% |
| | **合计** | **¥____** | **100%** |

### 5.2 效益分析
| 效益类型 | 效益项 | 年量化效益 |
|----------|--------|:----------:|
| 经济效益 | 运营成本节约（油耗/电耗/人力/维保） | ¥____万 |
| 经济效益 | 票收增长（客流回升+逃票减少） | ¥____万 |
| 经济效益 | 非票收入（广告+数据+充电服务） | ¥____万 |
| 社会效益 | 乘客出行时间节省 | ____万小时/年 |
| 社会效益 | 碳减排 | ____吨CO2/年 |
| 社会效益 | 减少小汽车出行 | ____万辆次/年 |
| 安全效益 | 事故减少 | ____起/年 |

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> **使用说明**: 本模板适用于城市公交集团的智慧化升级建设方案撰写。公交项目的投资回报需要通过客流回升、成本节约和非票收入增长来综合体现，建议在方案中建立清晰的"投入-产出"逻辑链。带 `[placeholder]` 内容需替换为项目实际数据。

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> **作者**: yinjianheng（殷健恒） | yinjianheng@foxmail.com | 微信：YJH-yinjianheng
