[论文解读] Safe and Reliable Public Transportation Systems (SALUTARY) in the COVID-19 pandemic

Donatella Darsena, Giacinto Gelli+2 more|arXiv (Cornell University)|Sep 26, 2020

Human Mobility and Location-Based Analysis参考文献 21被引用 10

一句话总结

SALUTARY 系统利用基于物联网的实时人群检测技术，在COVID-19疫情期间对公共交通系统中的拥挤情况进行主动管理，通过监测公交车、火车和车站的乘客数量实现。该系统支持动态调整运营服务，并通过显示屏和移动应用实时向用户发出提醒，从而提升城市公共交通系统的安全性和可靠性。

ABSTRACT

The aim of the SALUTARY (Safe and Reliable Public Transportation Systems) system is to employ modern Information and Communication Technologies (ICT) to proactively tackle crowding situations in public transportation (PT) systems,as a consequence of the limitations due to COVID-19 pandemic. In particular, it is proposed to adopt in the various segments of the PT system (buses/trams/trains, railway/subway stations, and bus stops) suitable crowd detection techniques based on Internet of Things (IoT) technologies, which measure in real-time the number of users, in order to: (i) monitor and predict crowding events; (ii) adapt in real-time PT system operations, i.e., modifying service frequency, timetables, routes, and so on; (iii) inform the users by electronic displays installed in correspondence of the bus stops/stations and/or by mobile transport applications. The SALUTARY system can be implemented incrementally, as an add-on to the Intelligent Transportation System (ITS) solution already in use by major PT companies operating in urban areas. The system is designed as a flexible platform, which can be used to deliver, in addition to the innovative crowd detection/management functionalities, also additional services, such as on-line ticketing, vehicle access control and reservation in severely crowded situations, and evolved crowd-aware route planning.

研究动机与目标

• 应对COVID-19安全措施加剧的公共交通系统拥挤问题。
• 开发一种可扩展、分阶段实施的解决方案，以在不全面改造现有智能交通系统（ITS）基础设施的前提下，提升城市公共交通系统的安全性和可靠性。
• 利用基于物联网的人群检测技术，实现实时监控和拥挤事件的预测。
• 根据实时数据动态调整公共交通运营，如调整时刻表、路线和班次频率。
• 通过电子显示屏和移动交通应用程序，向乘客及时提供信息，以降低暴露风险。

提出的方法

• 在公交车、有轨电车、火车和车站等关键交通节点部署具备物联网功能的人群检测传感器，以实时测量乘客数量。
• 将实时数据整合到集中式平台，持续监控并分析拥挤趋势的预测性分析。
• 利用预测模型提前识别高密度事件，并在拥堵发生前触发运营响应。
• 根据实时和预测的拥挤水平，动态调整公共交通运营，如增加班次频率或调整路线。
• 通过车站和站点的电子显示屏以及移动交通应用程序，向乘客提供实时提醒。
• 将系统设计为灵活可扩展的平台，可在高峰拥挤期间支持更多服务，如在线票务、出入控制和预约系统。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何有效将基于物联网的人群检测技术集成到现有公共交通系统中，以实现对拥挤情况的实时监控和预测？
• RQ2 在与疫情相关的限制措施下，可以采取哪些实时运营调整来缓解公共交通中的拥挤？
• RQ3 如何有效向乘客传达拥挤水平和服务变更信息，以支持其做出更安全的出行决策？
• RQ4 SALUTARY 系统在多大程度上可以作为现有智能交通系统（ITS）的附加组件实现分阶段部署？
• RQ5 SALUTARY 平台在人群管理之外还能支持哪些额外服务？

主要发现

• SALUTARY 系统可实现实时监控公共交通所有环节的乘客数量，包括车辆和车站。
• 通过持续收集和分析基于物联网的检测技术数据，可以预测并主动管理拥挤事件。
• 公共交通运营可基于实时拥挤数据动态调整，如修改时刻表和班次频率。
• 乘客可通过电子显示屏和移动应用程序获知当前及预测的拥挤水平，从而支持更安全的出行选择。
• 该系统被设计为灵活的平台，可与现有ITS基础设施并行分阶段部署，最大限度降低实施成本。
• 该平台支持未来扩展，可集成在线票务、车辆出入控制以及高峰时段预约系统等服务。