Интеллектуальные электронные знаки автобусных остановок: как технология умных транспортных дисплеев меняет общественный транспорт

Качество информации, доступной транзитным пассажирам, является одним из наиболее мощных факторов, определяющих их опыт и, в конечном итоге, то, решат ли они вообще пользоваться общественным транспортом. На протяжении десятилетий исследования неизменно показывали, что неопределенность ожидания и неизвестности, когда прибудет следующий автобус, является более существенным сдерживающим фактором для использования общественного транспорта, чем фактическая частота рейсов. Предоставление надежной, точной информации о прибытии в режиме реального времени коренным образом меняет качество обслуживания пассажиров.

Интеллектуальные электронные знаки автобусных остановок представляют собой аппаратную платформу, которая доставляет пассажирам эту преобразующую информацию в точке использования. Современный интеллектуальный знак автобусной остановки — это не просто устройство отображения, это сложный узел IoT в городской транспортной сети, сочетающий в себе обработку данных в реальном времени, несколько протоколов связи, управление солнечной или сетевой электроэнергией, измерение окружающей среды и, во все большей степени, экстренное вещание и возможности интеграции с умным городом.

В этом руководстве содержится всестороннее исследование технологии интеллектуальных электронных знаков автобусных остановок для органов общественного транспорта, градостроителей, групп по закупкам инфраструктуры и технических специалистов, которые отвечают за определение, приобретение или управление системами информации для пассажиров. Мы подробно изучаем технологию, изучаем различные категории продуктов и их соответствующие применения, а также предоставляем практические рекомендации по спецификациям, закупкам и эксплуатации.

TONCOM занимается разработкой и производством интеллектуальных электронных транспортных дисплеев с середины 2010-х годов. Наши продукты развернуты во многих городах Китая и по всему миру, ежедневно предоставляя информацию о транзите миллионам пассажиров в режиме реального времени. В этом руководстве отражены наши накопленные технические и эксплуатационные знания в этой области.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ: ВАЖНОСТЬ ИНФОРМАЦИИ О ПАССАЖИРАХ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ

1.1 Психология ожидания

Академические исследования психологии ожидания дали удивительно последовательные результаты: люди значительно переоценивают продолжительность неопределенного ожидания по сравнению с ожиданиями той же фактической продолжительности, когда оставшееся время ожидания известно. Этот эффект, известный в исследованиях сервисных операций как «эффект неопределенного ожидания», особенно выражен на транзитных остановках.

Предоставление точной информации о прибытии превращает неопределенное ожидание в известное, что значительно снижает воспринимаемый стресс и продолжительность ожидания. Пассажиры, которые знают, что следующий автобус прибудет через 6 минут, ждут совсем иначе, чем те, кто знает только, что автобус ходит каждые 15–20 минут и, возможно, проехал недавно.

Предоставление информации в режиме реального времени также снижает рискованное поведение: пассажиры, которые не знают, когда прибудет следующий автобус, с большей вероятностью остановят такси, начнут идти пешком или вообще откажутся от транзитной поездки. Информация в режиме реального времени снижает уровень заброшенности и способствует увеличению пассажиропотока.

1.2 Эксплуатационные преимущества

Помимо прямой выгоды для пассажиров, системы информирования пассажиров в режиме реального времени обеспечивают эксплуатационные преимущества транзитным операторам:

Когда пассажиры знают, что автобус находится в 15 минутах езды, они, как правило, прибывают на остановку более предсказуемо, что уменьшает скопление людей на остановках, поскольку пассажиры, прибывающие рано, понимают, что есть время ненадолго остановиться в магазине или воспользоваться ближайшим заведением.

Информационные системы, работающие в режиме реального времени, обычно интегрируются с системами слежения за транспортными средствами органов транзита, обеспечивая петлю обратной связи, которая поддерживает оперативное управление и реагирование на инциденты.

Данные, генерируемые системами информации о пассажирах, предоставляют ценную аналитику для планирования обслуживания, включая структуру спроса пассажиров по остановкам, времени суток и дням недели.

1.3 Преимущества доступности

Для пассажиров с нарушениями зрения, когнитивными нарушениями или ограниченными языковыми навыками аудио- и многоязычная информация, выводимая с помощью интеллектуальных знаков автобусной остановки, обеспечивает критически важный доступ к транспортной системе. Многоязычное интеллектуальное табло автобусной остановки с возможностью экстренного вещания особенно ценно в городах с разнообразным языковым сообществом или высокой посещаемостью туристов.

ЧАСТЬ ВТОРАЯ: ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ

2.1 Технология отображения

Панель дисплея является наиболее заметным компонентом интеллектуального знака автобусной остановки, и ее характеристики оказывают большое влияние как на читаемость информации, так и на энергопотребление.

Светодиодные матричные дисплеи были доминирующей технологией на протяжении 2000-х годов и продолжают широко использоваться из-за превосходного соотношения яркости и энергопотребления, очень высокой надежности и относительно низкой себестоимости. Светодиодные матричные дисплеи хорошо читаются при ярком солнечном свете, а срок их службы значительно превышает 100 000 часов. Их ограничением является относительно низкая плотность информации, достижимая при типичной матричной конфигурации, хотя современные светодиодные матрицы высокой плотности могут отображать текст, графику и даже изображения с низким разрешением.

Полноцветные ЖК-панели обеспечивают гораздо более высокую плотность информации и возможность отображать карты, схемы маршрутов, рекламный контент и сложную графику. Однако они потребляют больше энергии, чем светодиодные альтернативы, и в очень холодном климате для поддержания производительности может потребоваться дополнительный нагрев.

Дисплеи с электронными чернилами или электронной бумагой обеспечивают очень низкое энергопотребление и отличную читаемость при солнечном свете, но не могут быстро обновляться и ограничиваются черно-белым или ограниченным цветовым содержанием. Они подходят для приложений, в которых отображается почти статический контент (информация об услугах, данные расписания), но не для приложений динамического обратного отсчета прибытия в реальном времени.

Интеллектуальный электронный знак автобусной остановки TONCOM с отображением прибытия в режиме реального времени для городских транспортных сетей использует технологию светодиодной матрицы высокой яркости в качестве основного дисплея, предлагая наилучшее сочетание читаемости, надежности и энергоэффективности для этого приложения.

2.2 Системы связи

Инфраструктура связи, соединяющая знаки автобусных остановок с центральной системой управления транспортом, является важнейшим элементом общей архитектуры системы. Доступно несколько вариантов:

Сотовая связь (4G/5G): обеспечивает широкомасштабное покрытие без необходимости установки выделенной инфраструктуры связи. Затраты на передачу данных являются постоянными, но управляемыми. Безопасность должна обеспечиваться посредством соответствующей реализации VPN или шифрования.

LoRaWAN: технология глобальной сети с низким энергопотреблением, обеспечивающая хороший радиус действия и очень низкое потребление данных, подходящая для систем, где требования к данным скромны и используется батарея или солнечная энергия.

Оптоволоконные или медные сети передачи данных. Если автобусная остановка подключена к электросети, она также может иметь доступ к городской оптоволоконной или медной сети передачи данных. Это обеспечивает высокую пропускную способность и низкую задержку, поддерживая более сложные приложения.

Wi-Fi: В местах, где автобусная остановка находится в зоне действия существующей инфраструктуры Wi-Fi, подключение к Wi-Fi является экономически эффективным вариантом.

Гибридные системы. Во многих развертываниях используется комбинация технологий связи, где сотовая связь является основным методом, а Wi-Fi или LPWAN — дополнительными вариантами в городских центрах с высокой плотностью населения.

2.3 Энергетические системы

Система питания интеллектуального знака автобусной остановки должна соответствовать условиям установки. Используются три основных варианта:

Подключение к сети: там, где на автобусной остановке имеется электропитание, подключение к сети обеспечивает самый простой и надежный источник питания без необходимости управления батареями.

Солнечная энергия с аккумулятором: цифровой транзитный знак на солнечной энергии для сельских и пригородных автобусных маршрутов использует фотоэлектрическую панель и систему хранения аккумуляторов для работы полностью автономно. При проектировании системы необходимо учитывать электрическую нагрузку всех систем отображения, связи и вспомогательных систем, сезонные колебания доступности солнечной энергии, желаемый период автономной работы (количество дней работы без солнечной зарядки) и диапазон температур окружающей среды, влияющий на производительность батареи.

Гибридная сеть/солнечная энергия. В местах, где сетевая энергия доступна, но солнечная энергия также практична, гибридная система может снизить потребление энергии в сети, сохраняя при этом полную надежность.

Продукция TONCOM для знаков автобусной остановки, работающая на солнечной энергии, разработана специально для сочетания высокоэффективных монокристаллических фотоэлектрических панелей, технологии литий-железо-фосфатных батарей (которая обеспечивает превосходный срок службы и термическую стабильность по сравнению со стандартными литий-ионными батареями) и интеллектуального управления питанием, которое отдает приоритет работе дисплея и позволяет сокращать другие функции в условиях низкого энергопотребления.

2.4 Подключение к системам управления транзитом

Интеллектуальный знак автобусной остановки сам по себе не генерирует данные о прибытии в режиме реального времени; он отображает данные, полученные от системы управления транзитом. Поэтому интеграция между знаком и центральной системой имеет решающее значение.

Для интеграции обычно используется GTFS-RT (Общая спецификация транзитного потока, в реальном времени), формат открытого стандарта для данных о транзите в реальном времени, который широко поддерживается транспортными органами и поставщиками технологий. Системы, использующие GTFS-RT, могут обновляться с помощью любого совместимого источника данных о транзите, что обеспечивает гибкость для будущих изменений в транспортных технологических платформах.

В некоторых развертываниях также используются собственные интеграции API, особенно там, где система транзитного органа возникла еще до принятия открытых стандартов. Системы TONCOM можно настроить для взаимодействия как с GTFS-RT, так и с широким спектром собственных форматов API.

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ: КАТЕГОРИИ ПРОДУКЦИИ И ПРИМЕНЕНИЕ

3.1 Стандартные указатели центра города

Для городских транспортных сетей в центрах городов и густонаселенных городских районах стандартные интеллектуальные электронные знаки автобусных остановок обычно оснащены полноцветными светодиодными дисплеями, отображающими следующие 2–3 прибытия транспортных средств на маршрут, время прибытия в минутах, номер маршрута и пункт назначения, а также текущее время.

Отображение дополнительной информации может включать оповещения о перебоях в обслуживании и отклонении маршрута, информацию о доступности (индикатор низкопольного транспортного средства), информацию о погоде и рекламный контент, где используется модель дохода от рекламы.

Электроснабжение остановок в центре города обычно подключается к сети, что упрощает проектирование системы и снижает сложность обслуживания.

3.2 Сельские и пригородные солнечные знаки

Цифровой транзитный знак на солнечной энергии для сельских и пригородных автобусных маршрутов отвечает другому профилю требований. Остановки в сельской местности и пригородах обычно имеют меньший пассажиропоток и более неравномерное расстояние между остановками, что делает подключение к сети экономически невыгодным для многих мест. Солнечная энергия является практическим решением.

Сельские и пригородные знаки должны быть прочными и не требующими особого ухода, поскольку посещение сервисных служб происходит реже и обходится дороже, чем в центрах городов. Надежность системы должна достигаться за счет качественного выбора компонентов и тщательного проектирования, а не за счет возможности быстро отправить технического специалиста.

Требования к содержанию сельских остановок могут быть проще, чем для мест в центре города, что отражает обычно более простую структуру обслуживания сельских маршрутов. Однако на самом деле потребность в информации может быть выше, поскольку сельские пассажиры могут совершить конкретную поездку, чтобы сесть на конкретный автобус, и у них не будет альтернативного транспорта, если они опоздают на него.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Интеллектуальный электронный знак автобусной остановки с отображением прибытия в режиме реального времени для городских транспортных сетей, цифровой транзитный знак на солнечной энергии для сельских и пригородных автобусных маршрутов, а также многоязычный интеллектуальный дисплей автобусной остановки с возможностью экстренного вещания — это не просто устройства отображения. Это сложные узлы Интернета вещей, которые преобразуют опыт пассажиров в общественном транспорте, предоставляя операторам общественного транспорта ценные операционные данные и расширяя возможности транзитной инфраструктуры как платформы для услуг «умного города».

Интеллектуальные транспортные дисплеи TONCOM представляют собой современное состояние этой технологии, сочетая в себе проверенную надежность аппаратного обеспечения со сложными возможностями интеграции программного обеспечения и солнечную энергетику, необходимую для экономичного развертывания во всех типах транспортных сетей.

Мы приглашаем транспортные органы, градостроителей и команды по технологиям «умного города» обсудить, как интеллектуальные решения TONCOM для отображения информации о транспорте могут улучшить качество обслуживания пассажиров и повысить эффективность работы их транзитных сетей.