实施单位：市城投集团公司

    考核得分：1.5020

    创新创优目标介绍：

    近年来，随着社会经济的飞速发展和城市化进程步伐加快，城市人口不断增加，使城市居民出行量逐年递增。虽然政府在城市建设上加大了投资力度，但远远跟不上经济发展对城市交通资源的需求，城市交通压力也因而越来越大，以至于出现“行路难、停车难”的城市交通“两难”问题。为此，2006年12月1日国家建设部等四部委联合下发了《关于优先发展城市公共交通若干经济政策的意见》，“意见”为全国城市公共交通事业的发展奠定了十分良好的外部政策环境。城市公共交通业如何在“公交优先”政策的引导下，提升服务质量，实现“公交优秀”，提高公交出行分担率，减轻城市交通压力，缓解城市“两难”矛盾，是摆在政府与公交企业面前必须解答的时代命题。

    杭州市委、市政府在“公交优先”工作中，不仅在政策层面上给予公交企业大力支持，而且在财政资金扶持上与公交服务质量挂钩。经过几年的努力，杭州公交无论在车辆硬件等设施上，还是在服务质量软件上均取得长足的进步，走在了国内城市的前列。因而杭州公交出行分担率从1987年7.8%提高到2007年的22.2%，为城市社会经济发展作出了重要贡献。不仅如此，2008年3月，市委、市政府提出向法国巴黎学习，采取政府引导，企业运作的模式，在国内率先构建符合“无、近、通、配、美”要求的公共自行车交通（免费单车）系统，并将其纳入城市公共交通体系之中，以解决公交出行“最后一公里”问题，使公交服务网络更趋完善，继续提高公交出行分担率，进而缓解城市突出的交通“两难”矛盾。

    公共自行车交通系统由杭州市城市建设投资集团下属的杭州公交集团具体实施。为有效提高公共自行车交通系统的服务水平，围绕“国内领先，世界一流”的建设目标。在两级公司的高度重视下，立足科技创新，利用信息化等技术手段，全力打造智能化管理的公共自行车交通系统。系统于2008年3月开始进行研发，4月28日通过现场调试，5月1日投入试运行，7月28日“第二代智能管理系统”试点升级成功，8月8日完成对服务点的系统升级改造，9月16日公交周期间正式投入运行，到12月底，共有343个服务点和8100辆公共自行车投入运行，目前日均租用辆在2.5万辆次左右，最高租用记录为27045辆次，经统计，10至12月租用量为1654385辆次。公共自行车系统推出以来，得到社会各界的一致好评。从统计局统计资料来看，市民对智能管理系统的赞同率高达99%，现将这一创新创优项目的主要内容介绍如下：

    一、公共自行车智能管理系统研发情况

    在今年3月以前，国内只有北京、天津等少数几个城市建有用手工登记形式进行操作的公共自行车租赁服务点，但无论从建设规模，还是从租赁性质、技术层面，都不能称之为交通系统，也无法纳入城市公共交通体系中。在国外，也只有法国、荷兰、美国等发达国家的少数城市中建有公共自行车交通系统，但其信用制度、租用者需求等外部环境等因素存在很大差异。因此，在杭州建设一个纳入城市公共交通体系的公共自行车系统既没现成的资料供参考，更无成功的经验可借鉴。但杭州公共自行车是城市公共交通体系组成部分的定位十分明确，也就是说其公益性定位必须显现，服务对象是每一位市民、新杭州人和来杭的外地游客，所以要求系统运行必须符合“方便、简单、快捷、低价”的城市公交特性。要体现这一特性，只有实施技术创新，运用信息技术，才能打造一个“系统运行可靠、操作方便简单、管理智能科学、出行成本低廉”的公共自行车交通智能管理系统（以下简称智能管理系统）。根据这一思路，公交集团从3月开始组织技术团队进行研发，4月份系统通过环境测试并在现场服务点试点调试成功， 5月1日智能管理系统投入试运行。

    5月1日投入试运行的智能管理系统，是运用计算机、通信网络、控制技术、视频监控、IC卡、RFID无线射频、CAN总线等科技手段开发，包括公共自行车停放管理子系统、租用管理子系统、通信子系统、清结算子系统、调度管理子系统以及防盗监控子系统高度集成的智能管理系统，对自行车租用实现了各服务点之间通租通还、自助服务的功能。在智能管理系统运行过程中，由于实行点对点的服务方式，在同一租用服务点只能单人操作，出现租用者等候排队的情况。再者，自行车租还操作流程不够简便，每步操作都需要与后台租用系统进行通信，时间较长，不能达到方便快捷的要求。在听取多方意见，取得第一代智能管理系统运行经验的基础上，我们提出了在实现通租通还、自助服务的基础上，还要实现操作方便快捷，管理智能科学的更高要求。6月份开始进行系统架构的重新搭建，着手进行第二代智能管理系统的研发。经过一个月的技术攻关，将自助服务终端具有IC卡读写功能扩展到每个锁止器，将用户的租还车操作从自助服务终端移到锁止器上，提高了系统并发处理能力。同时为了方便车辆管理，开创性地使用把小尺寸的IC卡用特殊技术镶嵌到金属锁头里，解决了锁止器识别车辆问题，同时在系统中引入CAN通信技术，实现了多点对多点的高速通信。7月28日，第二代智能管理系统通过环境测试和试点调试，8月8日完成对运行的31个服务点的系统升级改造，9月16日，第二代智能管理系统在101个公共自行车租用服务点正式运行，共投入4000辆公共自行车，到12月底，投入运行的服务点有343个，投放公共自行车8100辆，日均租用量也从初期的800辆左右，增加到目前的25000辆左右，服务对象也从景区游客转为普通市民，并为广大市民高度认可。

    二、智能管理系统组成和实现功能

    智能管理系统由租用、查询、管理、清结算、网络和防范监控六大功能部分组成，共涉及14个子系统和3个附属部分。。其中租用功能部分由四个子系统和两个附属部分组成，即锁止器执行子系统、锁止器控制子系统、交易子系统、通信子系统、CAN总线和密钥计算部分。锁止器执行子系统负责执行控制子系统发出的指令，对外有1路输出和3路输入接口，输入接口主要接收高低电平信号来执行电控锁的开闭状态，3路输出接口主要是输出电控锁开闭到位和自行车停放到位信号，用于车辆停放状态检测和判断电控锁工作状态。控制子系统是负责向执行子系统发出控制指令，接收执行子系统的状态信息，同时完成对租用IC卡的操作，还要响应交易处理子系统传来的控制信息。控制子系统采用独特的主动寻卡与被动被动扣款相结合工作模式，就是控制子系统平时处于主动寻卡状态，当有IC卡进入工作区域时，对卡进行读卡操作，将卡信息发送到交易处理子系统，由交易处理子系统根据规则计算扣款信息，向控制子系统发出扣款指令，控制子系统被动接收指令后对卡进行扣款操作，利用这种工作模式，最大限度地降低刷卡时间，提高效率，在控制子系统中，对外有2路用于电控锁开闭控制信号、3路锁信号量输入、2路指示灯控制控制、1路声音提示控制和1路CAN总线接口。交易处理子系统是接收控制子系统发送来的IC卡信息，按规则计算出IC卡的消费金额，同时对控制子系统发送扣款指令，成功后记录IC卡的消费数据，同时定时将数据发送到清结算和管理部分。通信子系统负责锁止器控制子系统与交易处理子系统之间、交易处理子系统与清结算部分和管理部分之间的通信，通过通信子系统完成锁止器控制子系统与交易处理子系统之间自行车IC卡、租用 IC卡、消费金额等信息交互，完成交易处理子系统与清结算部分的交易记录、黑名单下载、时钟同步等信息交互，以及完成交易处理子系统与管理部分的锁止器空满状态、硬件故障、各服务点自行车数量等信息的交互，而且实现有线网络与无线网络的自动切换，对外有1个RS232串口；1个CAN模块接口；1个无线WIFI接口；1个网络接口；1个SD卡接口。在控制子系统与交易处理子系统之间用CAN总线进行通信，满足了系统多对多的通信模式，这样不仅提高了租用IC卡的刷卡速度，使系统工作效率得到提高，而且可以降低建设成本。密钥计算部分我们采用PSAM卡与IC卡读卡器分离技术，将PSAM卡安装在交易处理子系统的密钥机中，由密钥机统一计算密钥，把服务点的密钥卡数量从几十个降到一个，大大降低了成本，增加了系统推广应用的可能性。

    查询功能部分由前端服务点查询和后台管理查询两部分。通过前端自助服务机可以查询以下内容：1、自行车专用卡（Z卡）启用与停用情况、保证金退还次数、金额和交款金额；2、用户IC卡租用车辆与退还车辆信息； 3、用户IC卡的流水号、租还时间、租用时间、免费时间、扣款金额信息；4、用户IC卡钱包、优惠区余额信息。通过后台对数据库访问，除前端查询的信息外，还可以查询一个时区内的租用量、租用消费金额等信息。

    管理功能部分是通过采集前端各个服务点产生的相关信息以及自行车的租赁、故障等数据，进行综合处理并生成所需的各项结果数据，由数据管理子系统、运营调度子系统、查询统计子系统和异常管理子系统。基础数据管理子系统主要完成自行车基础数据（包括车型、生产厂家、购买日期等等）、相关部门基础数据管理、各类设备基础数据、租用服务点基础数据、维修点基础数据、管理人员基础数据、持卡人基础数据等的统一维护；整个平台的数据进入数据中心完成统一清洗、核对及整理，形成决策分析及数据挖掘中可用的基础数据。营运调度子系统主要完成公共自行车各租用服务点自行车数量的实时统计和汇总，设置各公共自行车租用服务点自行车存储最高和最低存储数量报警提示，进行公共自行车租用运行分析，便于管理人员对公共自行车的有序调度；并且实现根据对租用数据的挖掘，给出智能调度方案，对调度情况进行跟踪并完成调度排班及执行管理等功能，确保各公共自行车租用服务点公共自行车存储数量平衡，不发生短缺和满溢。查询统计子系统主要完成对数据库中的各种数据进行通用的查询、汇总统计以及报表打印功能，实现通过用户自定义查询和打印格式，进行包括账目统计等数据的输出。异常管理子系统主要完成车辆租赁过程中的异常情况，包括车辆丢失，车祸及责任处理登记，如果车辆进行了保险，还需要对车辆的保险情况提供登记和查询。

    清结算功能部分主要接收租用功能部分上传的各服务点租车与还车所产生的各类数据，同时对售卡、充值、退卡、清算和消费等做好记录，并进行归类整理后形成报表系统。

    网络功能部分主要将各个功能部分用有线与无线网络方式组成专用通信网络进行数据传输，目前智能管理系统采用的专用通信网络是由杭州网通公司VPN有线网络与WIFI技术的无线城域网组成，当服务点无法进行有线网络传输时，自动切换到无线网络进行传输，保证各功能部分之间数据交换不中断。

    防范监控功能部分，主要由摄像机、红外报警等设备组成，实现对公共自行车租用点设施设备的视频监控与报警功能。公共自行车租用服务点的摄像设备将现场情况完成视频监控信号采集，直接接入视频网络服务器现场进行图象数字化压缩处理，通过硬盘录象保存，同时将数字化处理图象通过专用通信网络传输至监控中心。公共自行车租用服务点的红外线探测设备对防盗区域进行防盗布防，当有人体移动入侵通过布防空间或停在车位上的自行车被非法移动时，报警装置触发自动报警，监控中心立即出现报警提示，并自动将监控画面切换至对应报警区域画面，报警区域自动开启全部照明灯光，供监控人员查看现场实际情况，并且可通过远程广播进行喊话警告。

    三、公共自行车智能管理系统采用的先进技术

    实施技术创新，运用当今信息技术和开发软硬件新产品来构筑公共自行车智能管理系统，才使系统达到了“系统运行可靠、操作方便简单、管理智能科学、免费服务大众”的要求。在系统开发过程中，采用了计算机技术、软件技术、通信技术、网络技术、视频技术、IC卡技术、RFID无线射频技术、CAN总线技术。特别是通过技术创新，开发了以公交员工命名的“姚国方锁止器”，并申请了专利。而且为方便公共自行车管理，解决锁止器控制子系统识别自行车问题，系统开创性地使用了小尺寸的IC卡，将小尺寸的IC卡镶嵌到自行车金属锁头中，通过特殊技术解决金属锁头对IC卡射频信号的吸收，通过专门设计，制作与其匹配的专用天线，解决读卡距离近的难题。在系统开发过程中，设计了单射频模块双天线设计方案，就是在锁止器控制子系统中，专门设计开发使用了一个射频模块拖带两个读写天线，通过切换机构实现两个天线信号的相互切换，使锁止器控制子系统在自行车识别IC卡与用户租用IC卡之间的无缝切换，不仅解决了双频模块使用过程中频率相同造成的信号干扰，而且使系统建设成本降低了5%。同时系统开发过程中，在IC卡密钥计算中采用PSAM卡与锁止器控制子系统分离技术，使系统建设成本降低8%。通过一系列技术创新，目前系统中有姚国方锁止器、工控机嵌入式软件、锁止器锁开闭控制软件、公共自行车租赁系统软件、公共自行车交通信息管理软件、公共自行车车载IC卡信息编写软件、公共自行车租用IC卡租还信息读写软件、公共自行车广告板外观等多项专利与保密技术。

    四、公共自行车交通智能管理系统的创新亮点

    公共自行车交通纳入城市公共交通体系，是城市公共交通服务的延伸和完善，实施科技创新，建设公共自行车交通智能管理系统，是满足百姓操作简单、方便快捷、出行价廉的公交出行需求，是提高公交服务质量的有效途径，从百姓对公交出行的需求角度出发，具有以下亮点：第一、“通租通还”。智能管理系统使公共自行车租用者在组成各租用服务点之间实现了公共自行车的“通租通还”，从技术上真正解决了“公交出行最后一公里”问题，方便了租用者租用公共自行车，为公共自行车交通系统的推广应用奠定了基础；第二、“简单方便”。智能管理系统充分考虑了公共自行车交通的服务对象，在租车与还车实现了“操作流程简单，操作时间缩短”的设置目的，适合各种层面的人员使用，符合了公共交通大众化服务的特点，为提高公交出行分担率提供保障条件；第三、“无人值守”。系统的运行需要运行成本，而公共交通公益性定位，决定了不能以提高乘客出行成本来解决系统的运行成本，只有通过最大程度地降低系统的运行成本来确保系统的正常运转。智能管理系统实现了自助服务、无人值守功能，从而大大地降低了劳动力成本，为公共自行车交通系统纳入城市公共交通体系创造了条件；第四、“监控防范”。智能管理系统通过各服务点的视频监控和周界防范体系的建立和远程监控与异常报警提示功能的实现，不仅在治安防盗工作上提供了技术保障，而且也节约劳动力的投入；第五、科学调度。智能管理系统在监控管理中心开发的运营调度子系统，实现了对各服务点锁止器上自行车停放空满情况的自动跟踪统计，根据设定的空位与满溢条件，在直观的GIS地图上自动报警，从技术上为自行车的科学调度提供保障，同时也进一步促进了服务质量的提高。

    五、智能管理系统的创新成果

    自行车智能管理系统投入运用以来，从各方面的反映情况分析，由于其在开发过程的高起点要求和已有的创新亮点，其取得的成果已经超出了当初设定的“解决公交出行最后一公里和缓解城市交通两难问题”的初衷目的，在推进节能减排，建设低碳城市，创导绿色出行，提高城市品味，改善城市形象以及提高市民身体素质等方面均取得一定的成果。

    （一）解决“公交出行最后一公里问题”，把公共自行车交通融入了城市公共交通体系。

    公交出行线路在车站设置时，有一定的标准要求，既要考虑到站点的人流量，又要考虑到站点与站点之间的距离，还要考虑到道路设站的条件等各种情况，所以不可避免地存在了“公交出行最后一公里”问题，而且由于城市化进程的加快，城市建设力度也在加大，因此也存在因城市建设原因使有些道路的交通受到影响，机动车辆不能正常通行，公交线路需要进行调整，也因此加大了“公交出行最后一公里”问题。智能管理系统通过技术创新，很好地体现了公共自行车的公共交通系统特性，解决了公共交通的末端出行问题，把它柔和地融入了城市公共交通体系，使公交服务得到延伸，完善了城市公共交通体系。

    （二）提高公交出行分担率，缓解城市交通“两难”问题。

    据有关资料，我国目前的城市数量为666个，其中特大城市32个，大城市43个，中等城市192个，小城市400多个，城市化水平已经达到30%。在未来的十年内，随着城市化进程的加快，将有1.5亿至两亿农村人口转移城市，城市人口将上升到6.3亿，城市化水平将接近50%，同时必将造成城市居民出行量的逐年递增，预计到2014年城市居民的交通总量将达2500亿人次。近年来，随着城市经济的飞速发展和城市化进程的加快，城市道路交通压力日显增大，交通“两难”问题也成为各个城市面临的难题。为了解决城市交通“两难”，国家四部委联合下发《关于优先发展城市公共交通若干经济政策的意见》，通过优先发展公交，提高公交出行分担率，来减轻城市交通压力，改善城市交通环境，从而来缓解交通“两难”。智能管理系统立足服务对象，通过技术创新，通过降低系统运行成本来最大程度地降低租用者出行成本，把公共自行车租用优惠条件与公交出行相联系，吸引更多的人选择公交出行，来提高公交出行分担率。减轻城市道路交通压力，改善道路交通条件，对缓解交通“两难”起到了一定的作用。目前，日均租车量已经在2.5万辆次左右，从10月到12月底，租用量为1654385辆次，其中通过公交乘车卡租用1108438辆次，占67%，有效地提高了公交分担率。

    （三）创导绿色出行，提高市民身体素质，推进节能减排工作。

    环境保护是国家在经济发展中的国策，环境保护工作也因此是各级政府部门在经济发展过程必须解决的一个问题。自行车智能管理系统通过技术创新，使公共自行车成为深受老百姓喜爱的交通出行方式，并且，在选择公共自行车出行的过程中，通过自行车的骑行，使身体得到了锻炼，提高了身体素质。同时公共自行车出行，本身就是真正的零排放出行方式，根据目前公共自行车租用平均时间0.56小时，每次出行里程为2公里计算，结合10至12月底租用量1654385辆次计算，全年租用量预计达6617540辆次，累计行驶里程13235080公里。按目前城市交通条件，小汽车百公里耗油10L计算，每年可节约燃油1324吨左右，按照柴油74100㎏/TJ的CO2排放因子和43TJ/㎏计算，CO2减排量为4219吨。当投入运行的租用服务点达到1000个，日均租用量可达到10万辆次左右，全年达到3650万辆次，每年可节约燃油7500吨左右，CO2减排量为23897吨，大大地推动了城市节能减碳工作。

    （四）提高城市品位，改善城市形象。

    公共自行车交通系统的推行，与杭州休闲旅游的城市定位相符合。智能管理系统通过技术创新，与运河慢行系统、河道慢行系统、西湖环湖游以及商场超市购物相结合，相互互补，更加增添了休闲的氛围，增添了旅游的气息，大大减少了城市固有的工业化气息，展现的是一副人与自然相融的画卷。

    正是通过科技创新，使智能化公共自行车交通系统成为市民乐意接受的出行方式，并取得了一定的成果。江苏省江阴市政府经过对国内城市的调研考察，通过杭州市政府，于2008年10月委托杭州公交集团，建设江阴市公共自行车交通智能管理系统，其中10个租赁服务点已于11月28日试运行，经过一个月的运行，系统稳定可靠。

    我们认为，公共自行车交通智能管理系统，通过科技创新创优，使系统具有先进性，在系统运行过程中也取得了良好的创新成果，为城市公共交通增添了新的亮点，促进了杭州城市形象的提升，达到了“国内领先，国际一流”水平，具有极强的推广价值。