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先进的公共交通系统应用：
布莱克斯堡客运信息系统运行测试可行性研究
Sanghoon Bae
弗吉尼亚理工大学IVHS卓越研究中
布莱克斯堡，弗吉尼亚州 24061-0536
电话：（703）231-8350，传真：（703）231-5214，电子邮件：sbae@hq.ctr.vt.edu
摘要
本文的主要目标是对弗吉尼亚州布莱克斯堡的一个农村地区进行可行性研究。 目前，旅客信息系统已在全国一些大都市地区建立并运行。 但是，不同地区的乘客对过境系统的需求各不相同，例如，信息需求因城市面积，过境系统特征和城市实际布局而异。 因此，自动化乘客信息系统的要求可能差别很大，特别是对于农村地区的旅客。
已经确定了四个目标来完成布莱克斯堡信息系统的可行性研究：1）调查乘客的特点和信息需求; 2）研究信息系统的硬件选择和人为因素以满足需求; 3）设计一个用户友好的电脑模式 4）设计乘客信息系统。
调查显示，84％的布莱克斯堡公交乘客由于各种原因不愿意提供具有参考性的信息，有75%的乘客倾向于在公交车站和自动信息系统作为信息辅助工具。 由于成本效益，触摸屏电缆已在硬件替代研究中进行了研究。 主要巴士站在Burruss Hall(大学中心)，图书馆和学生中心是高度推荐系统安装。 为在校园里的乘客。 根据调查结果，设计了乘客界面交互计算机模型。 系统的总成本估计为$ 7,000名/股。
从较高的调查回报率和调查结果来看，布莱克斯堡的乘客显然希望他们的社区得到改进和先进的信息系统。因此，如果这个系统是为运行测试而实现的，它不仅将改进现有乘客信息系统的操作概念，而且还将为布莱克斯堡镇引入一个更加人性化和先进的系统，而且还将极大地提高服务水平。
背景
近年来，越来越多的人意识到需要增加公共交通系统的帮助，以缓解交通拥堵、减少能源消耗和保护环境。先进的公共交通系统(APTS)的目标是通过先进的电子和通信技术解决这些问题，向其普通用户和潜在用户提供实时信息。因此，最先进的乘客信息系统在实现APTS目标的过程中起着重要的作用。
目前，乘客信息系统已经在全国一些大城市实施并开始运作。然而，乘客的需求因地点不同而有所不同，例如，信息需求根据城市的大小、交通系统的特点和城市的物理布局而有所不同。因此，将自动乘客信息系统从一个城市复制到另一个城市是不切实际的。
这项研究的重点是布莱克斯堡镇合适的乘客信息系统的可行性研究。 弗吉尼亚理工学院和州立大学（弗吉尼亚理工大学）位于布莱克斯堡的中心。1993年该市的总人口为34,500人，其中包括学生入学人数为23,600人。 由于该镇的大部分居民，该镇具有独特的人口特征。 主要的旅行显然是学校/家庭旅行。 大部分（93％）的巴士乘客都是学生，超过60％的巴士乘客是日常乘客。另外，由于校园内停车位不足，在上午和下午的高峰期间，公交乘客的人数特别多。
布莱克斯堡公交（BT）自1983年4月开始运营，其8条线路在上午和下午的高峰期间运营24辆公共汽车。 每日乘客人数为8,500人次。学校正在开课，8条路线的英里覆盖范围为每年642,000英里，其中包括需求响应系统。
由于大多数巴士乘客都是学生，所以公交费用由学生的学费补贴。 因此，当学生乘坐公共汽车时，他们向学校公交员提交学生证，而不是支付50美分的票价。 此外，每学期大约有5,000名新生入学。 由于该镇没有任何有效和先进的信息系统，布莱克斯堡公交特别向新来者和访客提供了一些不令人满意的信息服务。
本文的其余部分是由关于调查问题、硬件和人为因素、计算机模型开发和位置的讨论，以及关于方法部分的系统安装的一些考虑。最后得出结论。
方法体系
该项目确定了四项任务。 每项任务的简要说明如下：
调查问题
由于该项目是一个小型大学城的自动化乘客信息系统的可行性研究和概念设计，所以在设计其系统的合适的概念模型之前，必须对布莱克斯堡的人的具体信息需求进行彻底的了解。因此，这项调查是为了确定布莱克斯堡居民的确切信息需求，并将在以后的交通中更舒适、方便、快捷地帮助他们。
调查表设计标准和结构
乘客需要根据每个城市的人口特征而不同，可能因人而异。因此，为了避免偏见，需要对调查进行广泛的文献回顾。这篇文献综述的结果提供了初步的设计标准。另一项调查表格的设计标准是填写表格时的时间限制，因为在布莱克斯堡交通中每名乘客的平均旅行时间是10到20分钟。此外，调查表格必须非常精确，并且容易被所有类型的乘客所理解。
在最初的表单设计完成后，它在现场进行了预先测试，以获得乘客的反馈。50个调查表格分发给了布莱克斯堡公交的乘客。然后，根据他们的建议和建议，最后定稿。
最后的调查表由15个问题组成，分为三类:信息需求、公共汽车服务和时间表、旅行和人口信息。问卷调查的前五个问题与乘客的信息需求有关。通过可视图文、触摸屏或鼠标交互屏幕显示，乘客对终端信息系统的偏好;车辆信息系统显示下一站信息或最终目的地;并通过电话或有线电视询问家庭信息系统。
第一个问题是为了找出Blacksburg交通工具提供的信息的有效性，帮助乘客进行旅行。具体的:在问题二的问题中，被问及骑乘人员是否需要协助他们在布莱克斯堡的交通。“信息被提交的方法，比如自动乘客信息系统、视觉显示、电子信息（电视，视频，滚动式）、分布式信息(打印媒体)和口头通信(电话、特殊人员)被问到三个问题。在第四个问题中，乘客喜欢的输入装置。上市设备是触摸屏、鼠标和键盘。在第5个问题中，乘客想要在车内的信息类型。
问题六到九是服务和时间表的布莱克斯堡公交,如不经常使用交通的重要原因,深夜的变化频率, 以及双城电车的运行在邻近的城市克里斯蒂安堡购物中心周日晚上和运行。这些问题包括作为对布莱克斯堡公交的一种礼貌。
十到十四题与旅行和人口信息有关，因为它影响到信息的需要。这些问题都是为了获得关于乘客使用的路线、使用频率、旅行目的、年龄群和对乘客的职业的信息。问题15是开放式的，并要求任何改善服务水平的建议。
调查方法
也许分发调查的最好方法是分发和收集信息。然而，这种方法是时间和劳动密集型的。因此，这项调查决定在车上进行，据了解，车上调查的限制是这样的，结果只代表选择公共汽车作为出行方式的人的意见。在系统的可行性研究和概念设计的范围内，车上的调查是可以接受的。
总共准备了3000份调查表和24个合适的回收箱。在每条路线的所有公共汽车上都放置了调查表回收箱，并将表格保存在公共汽车的入口处。这些表格是乘客在入口门上捡起来的，在旅途中被挤了出来，然后扔进了一个放在出口门的箱子里。
布莱克斯堡公交的所有公交司机都被告知调查的目的，并在调查的时候发给他们一份清单，以获得他们的合作。这项调查是在两个星期(星期二和星期三)进行的，目的是为了抓住那些在星期一、星期三和星期四上课的人。
调查分析
之前的调查研究显示，只有20%到30%的调查表格通常会被退回。这项研究需要至少500个返回的调查表格进行分析。因此，准备和分发了3000份调查表格，假设最坏的情况是返回率(20%的响应)。然而，调查表格中有近50%(3000份中有1429份)被退回。据推测，高回报率是由于乘客对在他们的社区拥有先进的信息系统的热情。
根据他们回答的路线，返回的调查表格被分开，发现许多调查表格是在汤姆溪和赫斯伍德的路线上回答的，而最少的数字是在两镇的电车上回答的。由于样本量必须至少为500，以进行无偏分析，所以从每条路线返回的调查表格按比例和随机选择。
这项调查的一些重要发现是:
bull; 问题1，大多数(84%)的布莱克斯堡公交乘客并不是指目前的信息手册，因为他们无法理解，也不能很容易地找到，或者他们已经熟悉了时间表。结果如图1所示。
- 问题2，如巴士时间表(17%)、路线图(15%)和路线上的巴士站名(14%)等信息辅助工具，乘客特别喜欢。结果如图2所示。
bull; 问题3，信息标志在停止(47%)和自动信息援助(27%)是首选的信息辅助类型。这一结果揭示了布莱克斯堡客运服务的现状。因为有些公交车站甚至没有公交车站的通知。根据未来的IVHS，自动信息系统将最终提高乘客对公共交通的感知，并为他们提供高质量的服务。因此，尽管公共汽车站的标志是为短期的乘客所需要的，但在布莱克斯堡应该为未来实现自动信息系统。结果如图3所示。
bull; 问题4，触摸屏(71%)是与系统交互的最优的输入设备模式。结果如图4所示。
bull; 问题5，首选车辆信息是下一站(45%)、公共汽车(28%)和最终目的地(27%)的名称。结果如图5所示。
问题15，努力征求建议以提高服务水平。将近34%的乘客回答了这个问题。布莱克斯堡公交服务的分析主要基于问题15，而不是对问题6至9的分析，因为这些问题与本项目的主要关注点没有关系，但与布莱克斯堡公交操作有很大的关系。根据对第15个问题的答复提出的一些建议如下:
bull; 目前的信息手册应该修改。如路线、公交站名、服务时间、旅行时间等信息应清楚解释。
bull; 总线频率应该增加。
bull; 公共汽车站的设施应该改善。
bull; 上课时间和公车时间表应该协调。
bull; 应该改倒计时时间。
bull; 对公交运营商的评论。
硬件规格要求
在此任务中，对触摸屏、可视图文和有线电视进行了技术规范和成本分析。系统配置和详细的成本信息从不同的供应商和组织获得。
触摸屏
触摸感应屏幕包含三个主要部分:控制器单元,屏幕单元和存储单元。触摸屏是一个非常薄层(0.125英寸),可以贴在一个正常的电脑显示器,以便它不能引起用户的注意。分辨率1024 * 1024的触点,其性能是非常准确的,它平均整个地区的手指接触到精确的像素的单点控制。
在耐久性方面，它的表面不能被任何触控笔刮伤，它的生命时间在任何一个地方都超过2000万。操作温度范围通常从0摄氏度到55摄氏度，屏幕单元为-15到70摄氏度，存储单元为-62至85摄氏度。触摸屏与任何硬件兼容，包括IBM PC兼容机、UNIX和Amiga。成本取决于屏幕的大小，例如一台17英寸显示器的800美元/台。
可视图文系统
该系统由主编辑系统、主PC机、文件服务器和本地PC机四个单元组成。在主编辑系统中，可以使用摄像机和视频播放器来编辑信息。在这个单位颜色也可以编辑。编辑的信息通过电话线传送到主PC。然后，信息可以通过文件服务器系统传送到其他PC的位置。主编辑系统(费用约6000美元，年费6600美元)。
有线电视
研究有线电视的主要原因是为了使乘客信息系统更容易接近。当一个乘客信息系统安装在现场，没有人与系统交互时，它会自动把有线电视带到电脑显示器上。目前，有三个公共信息有线电视频道(弗吉尼亚理工大学，布莱克斯堡有线电视城)在布莱克斯堡可以使用，它们可以用来吸引过境和潜在的过境乘客。商用硬件，称为数字电视板，可以把电视带入电脑显示器。
电视板与其他多媒体软件兼容并在DOS和Windows系统中工作。它具有实时图像捕捉能力，因此每当人们需要有一个硬拷贝时，它可以提供屏幕上显示的电视信息的拷贝。一个电视板的费用大约是500美元。
人为因素
在这个项目中，人类因素的研究主要集中在普通乘客和潜在乘客的角度。包括残疾人在内的所有人都能很容易地使用这个系统，而且眼睛也最不容易疲劳。在CRT显示器中，信息应该在尽可能短的时间内获取，以便在给定的时间段内尽可能多的人能够利用该系统。在人为因素研究中，一些设计考虑因素是色彩组合、字母类型(上、下)、系统高度和字母高度。
计算机模型开发
计算机程序的编写是为了演示最初的乘客信息系统协议设计。软件开发是按照调查的结果进行的。该软件是基于图形的，因此它精确地满足用户的需求，并且是用户友好的。使用Turbo C编译器设计计算机模型。由于触摸屏是选择的输入设备，所以菜单显示应该足够大，便于交互。
有五页的屏幕(标题、主菜单、地图、两个弹出式信息窗口)供信息显示。首先，标题屏幕是用对比色(黄色背景和蓝色字母)设计的，便于阅读。
其次，设计了主菜单界面。主菜单包括五个选项:调度信息、路线和公交站点信息、地图和旅行时间信息。当用户选择调度信息时，程序将打开一个弹出窗口并显示基于文本的总线调度信息。它的信息是以时间为基础的。如正常服务时间，中断服务时间。和夏天的时间。该模型有一个特性，可以生成在监视器上显示的硬拷贝。
当用户对路由和总线停止信息感兴趣时。然后他可以选择我的选择。这个菜单选项还使用弹出窗口，并向用户提供硬拷贝。
另一个菜单选择项是地图显示。当用户不熟悉这个城镇的地理位置时，这个菜单选项会提供非常有用的信息。使用拓扑集成的地理编码记录(TIGER)/ Line文件将地图带入计算机。另一个计算机程序例程是用来读取TIGER/Line文件中的行数据，并用不同的颜色编码(例如:，81号公路为白色，州际公路为蓝色，当地道路为棕色。然后，为了节
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