基于公交乘客流构成的9路公交调度研究(编辑修改稿)

基于公交乘客流构成的9路公交调度研究(编辑修改稿)内容摘要：

、作为城 市动态系统的重要组成部分，公共交通是城市发展过程中不可缺少的物质条件和基础产业，在城市的经济建设和社会生活中具有至关重要的作用。 早在1985 年，“中国技术政策”蓝皮书就明确提出“大力发展城市公共交通 ” ，的交通发展策略。 随着公共交通各项方针政策的贯彻实施和改革措施的逐步落实，城市公共交通才得以在困境中维系发展。 进入 90 年代，经济体制改革的深入，人民生活水平不断提高，居民对公共交通服务水平的要求也不断的提高。 公交的发展速度和水平己经不能满足城市经济的发展需求，公交系统内部矛盾日益突出。 21 世纪初，“优先发展城 市公共交通”战略的确立已成为社会各界的共识，但公共交通的发展状况并非令人满意，特别是在一些经济发达城市，公共交通面临着助力车、摩托车和私人小汽车等个体机动化交通工具的严峻挑战。 究其原因主要来自公交出行方式本身，即公交方式对居民出行缺乏吸引力，主要表现在以下三个方面 ：（ 1） 乘车方便性较差。 公交线路、公交站点布设不合理，发车间隔较大，导致公交出行者在车外步行时间和车站等车时间较长，使乘客感到诸多不便 ；（ 2） 公交车舒适性较差。 拥挤的乘车 ： 环境使人们更趋向于舒适、清洁的个体机动化交通工具 ；（ 3） 乘车准时性 得不到保证。 公交出行者以通勤出行为主，准时性一般要求过高，但公交车在高峰小时常常因交叉口堵塞和车流过多而产生延误，准时性难以得到保证。 如何提高公交方式对城市居民的吸引力。 如何提高公交企业的经营效益 ?这 河南理工大学 2020 届本科生毕业论文（设计） 些都已成为各大中城市公交运营者日益关注的问题。 近年来，各城市公交企业对公交系统的优化都非常重视，都把优化公交线路与站点、运力配置、调度管理及提供优良的乘客信息服务作为提高公交吸引力和企业经济效益的有效措施来实施。 然而，公交企业在调整公交线路时仅局限于城市居民的反映和公交公司的经验，运力配置与运营调度也 主要依赖于经验判断和手工操作，也就是说，公交企业对线路优化与资源配置仍停留在“头痛医头、脚痛医脚”的阶段 ； 线路不合理，就简单的延伸、删减或合并 ； 车辆配置调度不合理，就盲目的增车、减车或补车，反而是浪费资源不增效。 问题的关键在于，公交企业将线路优化与资源配置作为两个单独的工作流程，缺少联动性和互补性，且缺少一套实用的公交线路优化与资源配置评价指标体系，因此，针对现状公交线网优化调整，建立一套科学的、易操作的公交线路优化与资源配置指标体系势在必行。 公交线路与资源相关因素 一 般来说，影响公交线 路优化与资源配置评价的相关因素较多，本文重点分析下列四个相关因素，即 ： 公交线网系统、公交客流需求、公交线路等级以及公交参与主体。 公交线网系统是线路进行优化调整的环境，公交线路优化与资源配置应该在现状公交线网整体合理性不受损害的前提下寻求自身最大可能的优化 ； 公交客流数韦的分析与处理是评价指标选取 ， 计算等工作的基础。 公交线路等级是评价准则划分的重要依据 ； 公交参与主体之间关系的平衡是评价阶段需要权衡的重点。 公交线网系统 城市常规公交线网是城市公共交通客流的主要承担者，合理的公交线网布局， 可以充分发挥公共交通的优势，提高运营效率，方便城市居民的出行，同时可以减轻其他方式交通量对道路交通资源的占用，缓解城市交通系统的交通压力，发挥城市功能的最大效能。 公交线路由起讫点及中间停靠站点连接而成，是城市常规公交线网的构成要素，因而，在对现状公交线网的优化调整过程中，公交线路优化不应完全脱离公交线网系统 ， 同样，公交线路优化也不应损害公交线网系统的优化而去追求单条公交线路的最优。 也就是说，公交线路优化应在公交线网整体合理的前提下寻求自身的最大可能的优化。 为了提高公交运营的效率，更好地服务城市客运 需求，最近国内一些大城市 河南理工大学 2020 届本科生毕业论文（设计） (如苏州、常州等 )对常规公交线网进行了优化。 通过实施合理、经济的城市公交线网方案，可以优化城市公共交通，有效地提高交通效率、减少交通事故、降低环境污染，为居民提供迅速方便、安全高效、经济舒适的交通条件，从而为促进社会经济的发展和提高人民物质文化生活水平提供良好的交通环境。 但是如何评价现有公交线网的运行状况、存在的问题及可能发挥的潜力。 如何评价一个公交线网规划方案的优劣。 如何评价公交线网规划方案满足未来客运交通需求的程度。 如何反馈和检验公共交通规划的实施效果 ?这些问题的解决对公交规划的 决策是非常重要的。 为此，必须建立一套科学、实用的公共交通系统评价指标体系。 公交线网系统评价是对公交线网现状或规划方案的线网特性、技术指标以及经济、社会等方面做出相对满意度的判断，为决策过程的各种参与者，如规划者、主管领导、公交企业以及公众进行决策提供现实依据和度量准绳。 评价指标体系和评价分析应是贯穿于整个优化决策过程的一个关键内容。 在公交线网优化调整过程中，公交线网综合评价能够对公交现状与调整方案进行综合分析，帮助决策者了解城市公交线网的发展水平，尤其是公交线网的结构特征。 只有充分掌握公交线网的 空间分布特征，才能有针对性地制定出相应的公交调整方案。 对于单条线路来说，既要保留现状公交线网中合理的线路、站点及相应的车辆配备与调度，又要对不合理的线路、站点及车辆配备与调度进行必要的调整和优化，而不合理线路的寻找同样需要必要的评价体系和方法来实现。 可以这么说，公交线网综合评价作为第一层次评价体系，可以宏观把握线网总体布局及运营组织管理的合理性程度 ； 第二层次的公交线路优化与资源配置评价则对线路逐一分析，在微观层面上找出造成线路不合理的症结所在。 公交客流需求 公交客流需求包括数量 、 分布 和出行路径的选择 ， 是影响公交线网优化调整的首要因素。 理想的公交线网布局应满足大多数客流需求的要求 ， 具有服务范围广 、 非直线系数小 、 直达率高等特点。 公交客流的概念及分类 客流是在公共交通线路某一方向 、 某一断面上在一定时间内用某种交通工具来实现移动的乘客的总称。 客流量是从总的方面反映城市居民需要乘坐公共交通车辆的数量程度。 根据出行目的 ， 可以将公交客流构成分为工作性客流和生活性 河南理工大学 2020 届本科生毕业论文（设计） 客流量两类 ： （ 1） 工作性客流 ： 由职工上下班 、 学生上学放学回家乘车构成。 客流量较大 ,乘车时间相对集中 ， 客流的高峰时间段 ,规律性 强 ， 比较稳定 ,是客流高峰的主要来源 ， 也是全日客流总量的主要组成部分。 （ 2） 生活性客流 ： 由人们的多种生活需要构成 ,如购物 、 探亲访友 、 就医 、娱乐等。 在一天中持续时间较长 ， 受气候变化和季节变化的影响较大 ： 一般来讲 ，节假日的客流较大 ， 平时客流相对较少 ， 具有较大的稳定性。 根据线路分布的区域 ， 可以将公交客流分为城区公交客流和郊区公交客流两类 ： （ 1） 城区公交客流 ： 客流量相对大 ,时间性强 ， 起伏变化幅度大 ， 高峰时间显著 ， 乘车距离短 ， 转车交替频繁。 （ 2） 郊区公交客流 :客流量相对较小 ， 乘车距离长 ， 早晚方向险差异较大 ，一般规律为早晨进城流量大 ， 晚上出城流量大 ； 节假日客流量大 ， 容易受天气变化和季节变化的影响。 公交客流的时空分布 公交客流数据的分析与处理是公交线路调整 、 运力配置及调度优化等工作的基础 ， 通过对公交客流数据的分析 ， 可以掌握线路客流在各时段 !各方向 、 各断面上的分布规律 ， 能够为线路调整 、 运力配置及调度优化提供可靠的数据支持。 （ 1） 空间分布 一般来说 ， 每条公交线路都有上下行两个方向。 两个方向的客流量在同一时段内是不相同的 ， 一般城区线路的双向客流量差别不大 ， 属于双向型 ； 有些线路上下行运量差异很大 ， 如通往乡镇或工业区的线路 ， 其中一个方向上的车辆利用率较低 ,属于单向型。 每条公交线路各站点的上下车人数是不相等的 ， 车辆通过线路各断面的乘客流量也是不相等的。 考察线路方向上各断面通过量的分布 ,可将客流类型分为以下 几类： “ 凸 ” 型 —— 各断面的通过量以线路中间凡个断面数量为最高 ,断面上的客流呈凸出形状 ； “ 平 ” 型 —— 各断面的通过量接近 （ 接近起终点的一两个断面可较低 ）， 客 河南理工大学 2020 届本科生毕业论文（设计） 流强度接近 ； “ 斜 ” 型 —— 各断面的通过量由大到小逐渐递减 (或相反 )， 在断面上呈梯形分布 ； “ 凹 ” 型 —— 各断面的通过量以线路中间凡个断面数量 为最低 ,与 “ 凸 ” 型相反 ； 不规则型 —— 各断面的通过量分布高低不能明显的表示为某种类似的形状。 （ 2） 时间分布 季节性变化 ： 一年中每月的客流量互有差异而不平衡 ， 有一定的起伏。 一般冬季每月的客流量较高 ,夏季则较低 ； 周日间变化 ： 每周的客流变化有规律可循 ， 一般周二至周四客流量较低 ， 周一早高峰 、 周五晚高峰 ， 周末客流量较高 ； 昼夜间变化 ： 一昼夜内各个时段的客流动态是不同的 ， 可分为双峰型 、 三峰型 、四峰型和平峰型四种。 3 公交的运营特征 公共交通客流特征 随着城市面积的扩张 ,市郊间逐步形成稳定的客流。 了 解客流产生的源头、掌握居民出行的规律，对研究客流时空分布特性、预测客流需求发展趋势具有重要意义。 通过对市郊居民出行目的的分析发现，主要有娱乐性、生活性、通勤、商业性四种形式的出行客流。 随着国家经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，居民出行的频率不断增加，从而产生大量的以旅游、访友、就医、购物、娱乐等为目的的生活性客流和娱乐性客流；城市高速发展，新区、经济开发区、产业密集区等不断出现，为农村郊区剩余劳动力提供大量的就业岗位，这样产生了通勤客流，是客流的来源之一；乡镇居民在城乡之间从事商品交换活动带来了城 乡之间大量的供销需求，形成了买卖为目的的商业性客流。 客流小时分布特征 公交客流的天分布特性主要表现在其潮汐性，主要表现在居民的早出晚归的出行方面 , 无论是通勤客流、商业性客流、生活性客流还是娱乐性客流，在早高 河南理工大学 2020 届本科生毕业论文（设计） 峰期间，往城区方向的客流居多，晚高峰期则相反，从而形成典型的交通“潮汐”现象。 季节分布特性主要表现 为客流在不同月份存在着明显的差异。 忙时商业性客流相对增加，闲时则生活性客流和娱乐性客流会增加。 此外，城区公交和乡镇公交高峰时间一般不吻合，有 1020min 的时差。 这也表明城乡间居民公交出行有一 个换乘过程。 影响公共交通小时客流分布的主要因素有公共交通的运能协调度、线路走向、站点位置的用地性质以及所处交通走廊的特点。 纵观不同运能公交的车站类型，可总结出下列五种客流小时曲线分布类型。 （ 1） 单向峰型。 客流有较明显的“潮汐”特征，或站点附近用地功能单一，站点客流分布很集中，早上出现一个上车高峰和下午出现一个下车高峰。 （图 11) （ 2） 双向峰型。 站点位于用地功能多样的区域时，客流分布在各种交通方式上是一致的，一天内出现两个配对的早上上下车高峰与傍晚上下车高峰。 （图12） （ 3） 全峰型。 公交线路处在区域高度发达的交通走廊 ，或站点位于公共设施高度集 中和公共建筑的区域，客流分布的低谷不明显，全天的上行与下行方向的上下车客流都很大。 （图 13） （ 4） 突峰型。 位于电影院、体育场、歌剧院等大型公用设施附近的站点，在体育比赛或演出节目结束的一个持续较短的时间里，出现一个突变的上车高峰期。 经过一段时间，一个突变的下车高峰期可能会出现在其它部分站点。 （图 14） （ 5） 无峰型。 当站点处在未完全开发的区域或公交具有较小的运能时，客流不出现明显的上下车高峰，客流全天都较小。 （图 15） 图 11 单向峰型 河南理工大学 2020 届本科生毕业论文（设计） 图 12 双向峰型 图 13 全峰型 图 14 突峰型 河南理工大学 2020 届本科生毕业论文（设计） 图 15 无峰型 客流空间分布特性 . 客流线路分布特性 城市公交系统路网的各条线路因其在城市规划、城市客流走廊带的不同及沿线不同的交通规划用地性质，其客流的规模大小和分布特点也存在各异。 因此可以对现行公交运营期间的客流数据进行统计，从而分析线路的客流分布特征。 客流断面分布特性 由于城区与乡镇在经济、路网状况、人口及其分布等方面的不同特征，城乡公交线路的客流强度可能存在很大的差别，某条具体线路的不同区段的断面流量也可能会有很大的差异性。 某线路的 公交断面流量是指在某一时刻，在某个站点时该公交车上的乘客数量，其计算方法是 ： Q 1= Ab1 Qn=Qn1+ Abn − Aln n1,n∈ N 式中： Q1 指公交离开第一站或起点站时的断面流量； Qn 指公交离开第 n 站时的断面流量； Qn1 指公交离开第 n1 站时的断面流量； Abn 指公交在第 n 站时的上客人数； Aln 指公交在第 n 站时的下课人数。 很显然 ，公交车离开起点。