【团体标准】城市公交综合智慧系统第1部分：总体技术要求 T/FJPTA 001.1-2022

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关于发布“福建省城市智慧公交”系列标准的公告

根据《福建省公共交通协会团体标准管理办法》文件要求，由福建省公共交通协会牵头起草制定的《福建省城市智慧公交》系列标准，按照规定程序完成标准制定工作，现予以发布，自2022年7月8日起实施。

特此公告！

福建省公共交通协会

2022年7月8日

福建省公共交通协会团体标准：

T/FJPTA 001.1-2022

城市公交综合智慧系统 第1部分：总体技术要求

20022-07-08发布 20022-07-08实施

前言

本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

本文件为T/FJPTA 001.1－2022《城市公交综合智慧系统》的第1部分。T/FJPTA 001－2022已发布了以下部分：

第1部分：总体技术要求；

第2部分：接口；

第3部分：数据规范。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由福建省公共交通协会提出。

本文件由福建省公共交通协会归口。

本文件起草单位：福建省公共交通协会、厦门公交集团有限公司、福州闽运公共交通有限责任公司、福州康驰新巴士有限责任公司、莆田市公共交通集团有限公司、泉州市公交集团有限责任公司、漳州市闽运公共交通有限公司、龙岩市公共交通有限公司、福建武夷交通运输股份有限公司、北京清研宏达信息科技有限公司、中国移动通信集团福建有限公司厦门分公司、厦门蓝斯通信股份有限公司。

本文件主要起草人：于用庆、宋晓东、卢中亮、王振华、高荣庆、朱彩霞。

城市公交综合智慧系统

第1部分：总体技术要求

1 范围

本文件规定了城市公交综合智慧系统的设计原则、总体技术要求、系统架构、安全防护以及系统与外部连接关系等技术要求。

本文件适用于城市公交综合智慧系统的设计、建设和改造。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 22239—2019 信息安全技术网络安全等级保护基本要求

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1 智慧公交 Smart Public Transit

综合运用大数据、云计算、人工智能、5G、高精度定位、高级驾驶辅助等现代技术，提升公共出行服务。

3.2 数据中台 Data Middle Office

集数据数接入、存储、开发、统计分析、治理、可视化、共享服务于一体的数据工厂。

3.3 灵活公交 Smart Bus

基于乘客OD数据分析的需求响应型动态公交。动态公交可根据各区域客流情况，形成新干线区间串联线路。

3.4 人机共驾 Shared Autonomy

驾驶员控制方向盘，机器控制刹车和油门的驾驶模式。

4 缩略语

下列缩略语适用于本文件。

API：应用程序编程接口（Applicction Programming Interface）

APN：接入点名称（Access Point Name）

BRT：快速公交系统（Bus Rapid Transit）

CAN：控制器域网（Controller Area Network）

ERP：企业资源计划（Enterprise Resource Planning）

FTP：文件传输协议（File Transfer Protocol）

BDS：北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System）

HDFS：分布式文件系统（Hadoop Distributed File System）

HTTP：超文本传输协议（Hyper Text Transfer Protocol）

IOC：智慧运营中心(Intelligent Operations Center)

IOT：物联网（Internet of Things）

OD：起止点或上下车位置（Origin Destination）

SOC：剩余电量状态（State of Charge）

TCP：传输控制协议（Transmission Control Protocol）

VPN：虚拟专用网络 (Virtual Private Network)

5 设计原则

城市公交综合智慧系统的设计应遵循以下原则：

——先进性：采用智能网联控车和基于边缘计算的分级决策等先进技术，通过对多来源数据的融合，以及对不同层级业务体系的智能化提升，对智慧公交体系实现科学系统的预测、规划、调整和执行；

——创新性：利用5G＋物联网技术，将整体决策从非实时规划层落实到准实时调度层，进而落实到最基础的驾驶行为上，以实现端到端的有机协调；

——全局性：从城市交通全局角度，对智慧公交进行战略规划及总体设计，自上而下、由近及远指导城市公交综合智慧系统的设计、建设和运行管理；

——拓展性：管理、服务、平台和模式具有一定拓展性。

6 总体技术要求

城市公交综合智慧系统的总体设计应实现以下技术要求：

a) 性能要求：

1) 数据查询速度能够满足基本的性能要求；

2) 数据存储考虑扩展性，支持TB级别数据量；

3) 系统可支持或扩展到千级别以上车辆数；

b) 安全要求：

1) 接入认证，既考虑接入用户的身份认证，也考虑接入点与服务器之间传输的信息的安全性；

2) 权限管理，提供统一规划和设计的用户管理与权限管理；

3) 数据安全，通过数据加密、脱敏等安全技术确保数据在存储、传输和使用过程中的安全；

c) 易用性要求：

1) 有位置信息的数据尽可能结合地图展示；

2) 重要指标及数据说明提供在线提示功能；

3) 系统支持用户意见反馈功能；

d) 可维护性要求：

1) 对系统的重要运行情况记录日志；

2) 系统的重要运行参数可配置；

3) 系统的整体和组件支持在线或离线更新。

7 系统架构

7.1 逻辑架构

城市公交综合智慧系统的逻辑架构（见图1），其逻辑架构说明如下：

——数据源：主要包括系统数据和终端数据，其中系统数据来源为各业务系统和组织系统，终端数据来源为智能设备、外部数据、录入数据等；

——数据中台：对数据进行采集、存储、计算、治理和共享，由主数据、事物数据、规则数据、测量数据和非结构化数据构成数据湖，形成城市公交主题域；（技术架构见图2）

——智慧运营中心：以数据中台的数据为基础对全业务场景进行分析决策，为运营、安全监管、对接充电以及运行维护提供支持；

图1 逻辑架构图

图2 技术架构图

7.2　功能架构

7.2.1 系统主要功能

城市公交综合智慧系统的主要功能包括系统基础信息管理、数据管理、业务数据对接、智慧运营、线网规划、智慧安监、智慧充电及智慧运营等，通过数字大屏进行统计数据自动入库，展示充电统计分析数据、安全隐患数据、轮胎胎耗数据和线路运营数据，系统功能架构（见图3）。

图3 功能架构图

7.2.2 系统基础信息管理

系统基础信息管理包含用户、角色、功能权限、日志管理等功能，其中：

——支持系统用户安全登录，注册授权及功能权限、数据权限控制；

——支持系统角色管理，对登录用户进行角色授权，对角色进行功能权限设置；

——支持不同层级用户的数据权限范围控制；

——支持系统用户登录及对各项敏感数据操作日志的记录查询管理功能。

7.2.3 数据管理

7.2.3.1 主数据管理

主数据的管理功能包括：

——支持主数据变更的流程处理；

——支持对组织机构、场站、线路、车辆、驾驶员等主数据实体进行维护；

——支持各信息化系统关系数据的维护；

——维护主数据与信息化系统之间别名的对应关系（线路名称、车牌号等、站点名称等）。

7.2.3.2 数据管理

7.2.3.2.1 数据资产

展示数据中台采集处理后的数据资产，包括：

——展示对接信息化系统之后的数据中台的数据情况，包括对数据进行按照数据主题域进行分组、能够查看数据主题表的字段信息；

——支持主题域分组的增删改查；

——支持数据资产的注册、管理、维护操作；

——支持搜索过滤功能。

7.2.3.2.2 数据目录

形成信息化系统的数据清单，包括：

——提供按关键字搜索功能；

——按信息化系统、数据表、数据表详细信息三个级别展示目前数据资源，提供权限控制用户进行增、删、改、查操作；

——支持信息化系统负责人的设置管理功能；

——支持搜索过滤功能。

7.2.3.2.3 数据模型

提供数据模型的管理功能，包括：

——支持数据模型的管理，包括模型的可视化、编辑、版本控制；

——支持模型的状态控制（使用中、未生效、历史版本、草稿）等；

——数据敏感分级。

7.2.3.2.4 数据质量

提供对主数据和数据中台数据的质量监控功能以及数据异常事件的管理统计功能，包括：

——从数据完整性、及时性、合理性进行数据质量监测，支持质量问题审批功能；

——其他数据问题录入功能。

7.2.3.2.5 数据考评

提供数据负责人配置及考评功能，提供数据异常事件统计功能，将数据责任到人，并根据数据质量情况生成个人考评。

7.2.3.2.6 数据需求

提供对数据的搜集、评审、开发、开放的管理流程，对数据需求进行搜集和打包形成需求池，支持数据接口开发管理。

7.2.3.2.7 数据共享

支持API使用管理，包括API管理、API信息查询、API授权、黑白名单及访问频次控制等，支持信息化系统账号管理。

7.2.4 智慧运营

7.2.4.1 客流分析

客流分析包括H+2 OD客流分析和密接人群分析，其中：

——对接卫星定位实时进出站数据、根据计划班次数据、刷卡数据分析客户流OD数据，依据线路票价规则历史刷卡数据修正客流OD数据，提供OD客流的线路、站点、断面客流、拥挤、客运量、登降量、大客流区间、拥挤区间多维度数据报表功能；

——密接人群分析根据客流刷卡OD数据查找乘客接触人群数量及接触人群详细数据并生成报告。

7.2.4.2 数字化排班

城市公交排班工作进行数字化管理的过程，该过程基于公交刷卡客流生成的理论班次推荐的基础上，结合给定的车辆客流数据以及线路首末班、加油、休息、吃饭等规则，自动生成公交时间牌（组），其中基础公交班次仿真是对基础公交目前的班次计划时刻表或者更新后自主上传的班次计划时刻表，在保留现有车辆资源或者更新车型后预测客流变化，仿真模拟更新时刻表或者更新车型后的客流情况。

7.2.4.3 灵活公交

根据乘客的流时、流向、流量结合基础公交线路站点数据进行自主串线，生成满足客流约束和运营要求的区间串线结果，并在地图上进行灵活公交串线的可视化展示，能够对灵活公交的区间串线根据发车时间模拟每个区间的客流情况以及每个站的到站数据，对整个区间串线进行线路仿真和运营仿真评价。

7.2.4.4 节能行车诱导

通过采集在不同的发动机转速下，对应的最大发动机扭矩需求，得到公交车辆最大发动机功率曲线，通过大数据分析技术自动计算出某一线路的最优发动机功率曲线。基于最优发动机功率曲线，当驾驶员的动力需求超过最优发动机功率曲线时，智能采集终端（T-box）通过技术实施车辆动力远程诱导，使实际发动机功率不超过最优功率曲线范围。

7.2.4.5 人机共驾

驾驶员控制方向盘，机器控制刹车和油门，并且能够实现如下场景：

——平稳进站，车辆靠近站点时能主动减速进站；

——平稳出站，当司机关闭车门，挡位为前进档，松开刹车后，车辆自动平稳加速到运营速度；

——车距保持，当车辆靠近前车时，能主动减速；

——主动限速，当车辆经过限速区域时，能够主动降速到运营要求；

——人机交互提醒，在车辆限速、进出站、进出隧道、故障时能够及时提醒驾驶员。

7.2.4.6 预警管理

对班次执行情况、拥挤空载情况、班次准点情况、劳动强度、建议诉求等的预警、处理和跟踪，对预警指标、预警阀值、预警周期、预警白名单等预警纬度进行系统管理，定期分析相关数据，按需设计业务处理流程，应用数字化排班工具，对预警前后数据进行对比。其中：

——班次执行情况包括线路班次执行率、班次周转时长、车辆出车情况、驾驶员出驾情况、路单审核情况、砍脱班情况、天气情况、车辆故障率等；

——拥挤空载情况包括线路客流拥挤、空载数据，形成统计拥挤库，定期分析投诉中的班次数据，形成班次投诉预警数据；

——班次准点情况包括线路班次发车大间隔、中途大间隔、首末班准点数据，按照预警参数据生成预警统计数据，根据预警线路数据分析该线路车辆原因、驾驶员原因、周转原因以及天气原因；

——劳动强度包括线路驾驶员劳动强度数据，按照预警参数据生成预警统计数据；

——建议诉求包括统计建议诉求数据，按照预警参数据生成预警统计数据；

——对任务信息进行数据推送提醒，统计预警业务等数据；

——设计业务处理流程，流程节点收集表单数据；

——预警前后对比分析包括班次执行率、高峰班次执行率、首末班执行率、拥挤、空载、营收、班次发车大间隔、中途大间隔、首末班准点数据、劳动强度、班次诉求等对比分析。

7.2.4.7 运营分析

对接各系统数据，对组织机构、线路、线路类型、运营里程、客运量、营收数据、班次信息数据进行关联汇总形成数据基础表，按业务需求生成各类运营分析报表。

7.2.5 业务数据对接

业务数据包括场站管理系统数据、车辆台账信息、组织机构信息、运营路单数据、计划班与实时变更班次数、充电系统数据、OD系统数据、交易数据、ERP数据、轮胎数据、风险点数据、地铁数据以及客服数据等，其中：

——场站管理系统数据对接：对接各项基础信息，对线路组织机构关系进行数据清洗，对线路轨迹信息进行航向角算法计算处理，对站点航向角数据进行计算，对站点数据进行修正；

——车辆台账信息对接：对接ERP车辆台账信息，对车辆线路关系进行数据清洗，系统记录车辆历史关系信息，对车辆运营状态信息进处理；

——组织机构信息对接：对接OA组织机构信息；

——运营路单数据对接：对接基础公交及BRT的运营路单数据；

——计划班与实时变更班次数据对接：对接基础公交及BRT的班次数据；

——充电系统数据对接：对接充电数据系统中的充电场，充电桩、充电订单数据和组织机构；

——OD系统数据对接：根据线路计费规则进行识别，对OD刷卡数据进行修正，统计客流数据；

——交易数据对接：对接刷卡交易数据，统计交易数据；

——ERP数据对接：对接事故数据、维修数据、加油数据和违章数据；

——轮胎数据对接；

——风险点数据对接；

——地铁数据对接；

——客服数据对接：对接客户系统投诉数据。

7.2.6 线网规划

线网规划是以运营数据为核心，对现有线网情况进行预警及数据分析，提供线路仿真工具帮助规划人员判断未来线路情况，线网规划主要包括线网现状运营预警、线网分析和线路调整仿真等功能，其中：

——线网现状运营预警：分析线网现状线路对于日客运量、单车日营收、千公里客运量指标低于预警阀值的数据进行预警提示；

——线网分析：地铁线与公交线路重复率分析，线路单站点客流分析，途径线路分析，OD客运量大的区间和站点替代线路分析；

——线路调整仿真：依据历史客流数据对调整的后线路、站点进行客流数据仿真及报表分析。

7.2.7 智慧安监

智慧安监以安全诱导为核心，建立一套包括不良驾驶行为监控、视频佐证、培训教育的闭环管理体系。主要包括安全管理、安全行车诱导和统计预警分析，其中：

——安全管理：对事故、故障和维修数据进行统计分析，生成司机安全画像；

——安全行车诱导：对各项安全指标进行参数化定义，支持斑马线、进出站、红绿灯等风险点安全管理；

——统计预警分析：分析公司、车队、线路、车辆、司机斑马线超速、站点超速、急加急减速日统计数据，生成时间段同比，环比排名数据，按照打分规则对跟踪效果进行分数统计形成排名报表。对接诱导CAN数据及路单数据对行驶过程中到站未开门的数据进行统计分析预警，停车超过设定时间的数据进行统计分析，与车辆故障数据进行分析对比，对未上报故障数据进行统计预警。

7.2.8 智慧充电

以充电数据为核心，对充电大数据分析，建立充电模型，制定合理的车辆充电计划，提高充电桩的利用率，主要包括充电站负载率分析、充电桩报表分析和充电数据预警，其中：

——充电站负载率分析：利用管理平台收集历史充电数据以及充电站的充电桩的资源配置以及效率数据，分析各个时段充电站的充电桩负载量分析；

——充电桩报表分析：充电桩利用率分析，充电起始SOC分析，分析不同时段内充电实际起始SOC分布，峰平谷电量，按月分析平均电价；

——充电数据预警：充电桩利用率，设备完好率，峰平谷电量。

7.2.9 智慧运维

以ERP数据、轮胎数据、维修、返修、保养、事故数据为核心，进行大数据分析，建立各项数据预警及分析功能，为运维管理提供数据支持和技术支持，主要包括运维数据预警和统计分析报表，其中：

——数据预警包括轮胎千公里费用异常预警、轮胎偏磨预警、轮胎提早报废预警和新胎未经翻新即报废预警等；

——分析报表包括对运维数据生命周期中的各个状态、所在维修厂各状态信息、轮胎千公里胎耗等进行多维度分析统计，形成报表。

7.2.10 文明驾乘

以车辆北斗定位数据、车辆CAN数据、车载视频数据、客服数据为核心，建立文明驾乘分析指标，主要包括数据预警和统计分析报表，其中：

——数据预警包括来电来信来访按诉求、建议、表扬、求助、咨询分类进行预警；