基于GPS與羊城通的公交TC模式設(shè)計

衛(wèi)麗紅 吳雅莉 肖從喜 楊敬鋒*

（1.廣州市公共交通數(shù)據(jù)管理中心，廣州，510620；2.廣州交通信息指揮中心，廣州，510620；3.增城市職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣州，511316；4.廣州市環(huán)境保護(hù)局執(zhí)法監(jiān)察支隊，廣州，510030）

基于GPS與羊城通的公交TC模式設(shè)計

衛(wèi)麗紅1，2吳雅莉3肖從喜4楊敬鋒*1，2

（1.廣州市公共交通數(shù)據(jù)管理中心，廣州，510620；2.廣州交通信息指揮中心，廣州，510620；3.增城市職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣州，511316；4.廣州市環(huán)境保護(hù)局執(zhí)法監(jiān)察支隊，廣州，510030）

為提高城市公共交通管理水平，探索城市公共交通管理新模式，本文依托廣州現(xiàn)已建立信息化管理系統(tǒng)以及所建立的GPS數(shù)據(jù)庫和羊城通數(shù)據(jù)庫，提出了基于GPS與羊城通的公交TC模式。通過基于真實公交營運線路數(shù)據(jù)的TC模式指標(biāo)計算，比較了目前管理模式與TC模式下的營運參數(shù)，實驗結(jié)果表明，從營運數(shù)據(jù)上說，特別是從里程有效率上比較，TC模式可在一定程度上提升城市公共交通工具運行效率。

全球定位系統(tǒng)；羊城通；交通共同體

交通共同體（Traffic Community，簡稱TC）是新型的公共交通管理模式，目前在德國、韓國首爾[1,2]得到了全面的推廣，中國的佛山[3-6]在借鑒德國模式的基礎(chǔ)上，逐步引入適合于當(dāng)?shù)氐腡C模式。

TC的營運體系分為政府、共同體公司和營運商三個部分，主要的營運思路是，通過成立一個由政府直接領(lǐng)導(dǎo)的交通共同體公司，從總體上根據(jù)政府的營運需求對所屬的公交網(wǎng)絡(luò)和每條線路進(jìn)行規(guī)劃，提出線路的服務(wù)質(zhì)量要求和營運費用，然后實施對外招標(biāo)，與中標(biāo)的公交營運商簽訂合同，并成立質(zhì)量控制部門進(jìn)行監(jiān)督。車輛等硬件由營運商投入，公交的票務(wù)由共同體公司負(fù)責(zé)，營運商完全與公交票務(wù)脫離，即線路營運商不再直接向乘客收取票款，乘客的票全部從共同體公司的專營票房直接購買，共同體公司負(fù)責(zé)收取乘客票款并監(jiān)控營運商執(zhí)行合同的情況，根據(jù)完成情況支付營運費用，乘客票款和營運費用的差額則由政府財政補(bǔ)貼。營運商不收取乘客票款，只需要按合同要求履約，考核達(dá)標(biāo)后即可獲得營運費用和利潤[3-6]。

借鑒德國、首爾以及佛山的TC模式，針對現(xiàn)有廣州公共交通換乘不便、公交線路重疊嚴(yán)重、公交營運管理體制不健全[7]等問題，本文基于已經(jīng)建立的廣州市公交智能調(diào)度系統(tǒng)、廣州市營運車輛安全監(jiān)管平臺等信息化系統(tǒng)以及羊城通系統(tǒng)，提出了基于GPS與羊城通數(shù)據(jù)的廣州公交TC模式，探討了TC模式在廣州實現(xiàn)的可行性。

1 廣州TC模式

TC模式的核心是政府購買公共服務(wù)支付依據(jù)的制定，即營運費用的計算方式。目前廣州已經(jīng)沉淀了支撐準(zhǔn)確進(jìn)行營運費用計算的公共交通條件（特大交通流覆蓋全市的公共交通網(wǎng)絡(luò)、密集的公交線路與公交站點等）和信息化條件（處全國領(lǐng)先地位的交通信息化水平、已全部完成GPS接入的公共交通工具、海量的客流歷史數(shù)據(jù)、羊城通使用覆蓋率超過80%等），奠定了廣州TC模式建設(shè)的基礎(chǔ)。

本文提出的廣州TC模式是，以政府購買公共交通服務(wù)為原則，根據(jù)有效行駛里程與計劃行駛里程、行駛趟次、有效搭載乘客站點、平均速度、違規(guī)營運次數(shù)與違規(guī)程度、投訴次數(shù)與投訴內(nèi)容、速度油耗等指標(biāo)計算，綜合核算政府采購服務(wù)價格，保證公共交通服務(wù)質(zhì)量與政府預(yù)算的合理性。廣州TC模式的思路如下圖：

需要說明的是，“線路規(guī)劃與成本分析”的內(nèi)容包括道路密度計算（城市道路）、平均站距計算、線路長度計算、線路密度計算、線路曲線系數(shù)計算、線路重復(fù)系數(shù)計算、線網(wǎng)長度計算、線網(wǎng)密度計算、橫斷面分析、路段分析、區(qū)域分析、站點覆蓋率分析等內(nèi)容；線路違規(guī)核算包括不按照線路行車等違規(guī)行車罰款核算；行車操作違規(guī)核算包括飛站等司機(jī)操作問題而引起的罰款核算；費用支付總額是根據(jù)營運企業(yè)中標(biāo)的金額扣除投訴、違規(guī)等罰款內(nèi)容后的營運核算金額。

圖1 廣州TC模式

2 主要指標(biāo)的計算方法

以GPS信息為線路數(shù)據(jù)估算基礎(chǔ)，結(jié)合羊城通數(shù)據(jù)評估公交營運里程需求從而確定發(fā)車間隔，形成以TC模式為核心公交運行管理體系，主要指標(biāo)的計算方法如下：

（1）計劃營運路線長度：在電子地圖上選擇起點、終點以及公交站點，根據(jù)電子地圖導(dǎo)航引擎所規(guī)劃并進(jìn)行調(diào)整線路，以拐點為區(qū)間分界，累加每個里程長度，其計算公式如下：

（2）實際營運線路長度：根據(jù)公交營運實際經(jīng)過的公交線路情況，累加所上傳GPS信息并計算營運公交線路長度，其計算方法與公式（1）相同。

（3）車次核算：根據(jù)所上傳的GPS信息，累加規(guī)定營運時間區(qū)間內(nèi)的發(fā)車次數(shù)。若在公交車行車過程中出現(xiàn)故障，補(bǔ)班營運完成規(guī)定線路進(jìn)行累加，不補(bǔ)班的不計算營運車次。

（4）發(fā)車時間：目前廣州公交車的發(fā)車間隔主要有兩種方式，一則以線路配車數(shù)和單程時間決定發(fā)車間隔，二則是按照實時客流來決定發(fā)班時間。本文提出的TC模式則結(jié)合羊城通過去五周同一天不同時段實際刷卡數(shù)據(jù)平均數(shù)、線路配車數(shù)和單程時間規(guī)劃發(fā)車時間，其定義如下：

其中it為某時刻發(fā)車時間間隔；為某天某線路總單程行車時間；為某線路站點平均刷卡次數(shù)；s為核定載客數(shù)。

（5）營運服務(wù)質(zhì)量核算：通過設(shè)定核算閾值比較是否滿足設(shè)定條件，如設(shè)置投訴次數(shù)每月少于5次則認(rèn)為達(dá)標(biāo)等。

3 實驗及結(jié)果

以目前已經(jīng)建立的廣州市公交智能調(diào)度系統(tǒng)、廣州市營運車輛安全監(jiān)管平臺等信息化系統(tǒng)以及羊城通系統(tǒng)的營運數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，由于TC模式在廣州的試驗需要的成本太高，因此本文選取某公交公司其中80條目前正在運行的公交線路為實驗對象，以真實的營運數(shù)據(jù)通過TC模式的指標(biāo)計算結(jié)果與現(xiàn)有的營運模式的指標(biāo)進(jìn)行比較。

實驗數(shù)據(jù)包括 GPS數(shù)據(jù)（坐標(biāo)、線路/軌跡、站點定位、時間等）、羊城通數(shù)據(jù)（票卡號、交易設(shè)備、交易日期時間、票價、票卡交易計數(shù)等）等數(shù)據(jù)類型。

以2010年7月10日至8月14日五周時間內(nèi)的信息為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)指標(biāo)計算與比較，從系統(tǒng)中獲取的羊城通數(shù)據(jù)超過2.1億條，GPS數(shù)據(jù)更高達(dá)30億條。取五周時間內(nèi)星期天到星期六七天時間的不同時段、路段的平均值數(shù)據(jù)作為研究對象。

表1是某公交公司80條公交線路在實驗數(shù)據(jù)采集時間段內(nèi)的計劃營運里程、實際營運里程等數(shù)據(jù)的平均值。其中“計劃營運里程”是通過選定起點、終點以及站點，以導(dǎo)航引擎進(jìn)行公交輔助規(guī)劃得出完成一次線路營運的實際行車?yán)锍?，由于通過導(dǎo)航引擎的行車?yán)锍淌遣蛔兊?，因此“計劃營運里程”的數(shù)值完全一致；“有效營運里程”是完全符合計劃營運里程的實際完成一次線路營運里程平均值，即實際營運路段或者區(qū)域與計劃營運里程或區(qū)域一致的營運里程；“實際營運里程”是公交車實際完成一次線路營運的里程數(shù)；“里程有效率”是“有效營運里程”與“計劃營運里程”的比值；“實際發(fā)車次數(shù)”是指80條線路實際的平均發(fā)車次數(shù)；“滿載車次”在本文中定義為平均每個公交站點客流（由羊城通刷卡數(shù)據(jù)以及公交踏板計算）數(shù)量超過公交座位總和的車次，“滿載率”則是“滿載車次”與“實際發(fā)車次數(shù)”的比值。由于發(fā)車時間在營運數(shù)據(jù)中難以體現(xiàn)，本文不作分析。

表1 計劃營運與實際營運實驗結(jié)果對比

從上表可以看出， 星期六和星期天的里程有效率比較高，分別達(dá) 92.81%和 93.60%，星期一和星期五則相對較低，符合城市客流趨勢。從滿載次數(shù)上分析，則星期六和星期天較低，星期一和星期五相對較高，但星期一、星期五、星期六、星期天四天的滿載率則相差不大，其原因是星期六和星期天發(fā)車次數(shù)相對較少，說明目前公交車的發(fā)車次數(shù)與頻率達(dá)到相對較好的配置。

表2是實際營運里程與計劃營運里程的差異性分析。通過分別統(tǒng)計里程有效率大于95%、大于85%少于95%、大于75%少于85%、少于75%的線路數(shù)比例。為說明營運過程中是否存在飛站等情況，表2同時統(tǒng)計了預(yù)定站點的到站率，即公交車到達(dá)線路上站點與所有站點之間的比值。

表2 里程有效率明細(xì)分析

從上表可以看出，目前大部分公交車都的里程有效率處于 75%至 95%之間，從站點到達(dá)率上看，公交司機(jī)的實際操作僅出現(xiàn)幾乎可以忽略的飛站等現(xiàn)象，說明公交車營運偏離線路的主要原因是公交司機(jī)有可能根據(jù)實際情況（線路塞車等）進(jìn)行路線的微調(diào)，從而造成線路的里程有效率較低。由于里程有效率與公交營運公司的成本直接掛鉤，可以預(yù)測，在TC模式下，里程有效率將得到進(jìn)一步提高，對提升城市公共交通運力效率、實現(xiàn)低碳公交將起促進(jìn)作用。

4 結(jié)論

與佛山等目前正在探討如何建立適合城市特點交通共同體模式的城市相比，廣州沉淀了TC模式建設(shè)的前提條件：特大城市所具備的特大交通流、超過 80%乘客使用羊城通、覆蓋全市的公共交通網(wǎng)絡(luò)、密集的公交線路、競爭激烈的大型公交公司、海量的客流歷史數(shù)據(jù)、處全國領(lǐng)先地位的交通信息化水平等。本文通過基于GPS和羊城通數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，探討了適合廣州的TC模式。通過歷史數(shù)據(jù)實驗，該交通管理與營運模式在數(shù)據(jù)上能提供一種優(yōu)化廣州公共交通管理的方法。

[1]張敏.首爾公交系統(tǒng)改革成效顯著.http://gb.cri.cn/8606/2006/07/21/107@1142716.htm,2006-07-22/2008-7-18.

[2]戴煒,趙國鋒,王波等.首爾公交改革的經(jīng)驗與啟示.http://www.tranbbs.com/Techarticle/bus/Techarticle_l9599.shtm1.2008-3-3/2008-7-18.

[3]徐靖,李婧,李榮坤.佛山欲建內(nèi)地首個“交通共同體”.廣州日報, 2008-01-03.

[4]吳曉芳.禪城公交或按距離收費.南方都市報,2008-01-03 (FA36).

[5]吳曉芳.禪城公交票務(wù)交給政府負(fù)責(zé).南方都市報,2008-03-19 (FA34).

[6]周俊巍.佛山市禪城區(qū)公交TC改革難點初探,城市公共交通,2008, (10):28-31.

[7]胡非與,徐建閩.廣州智能公共交通系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與展望,廣東公路交通,2008,104(3):62-66.

TP309.7

A

1673-2219（2011）04-0028-03

2010－10－09

衛(wèi)麗紅（1979－），女，山西人，助理工程師，主要研究方向：公共交通管理。通訊作者：楊敬鋒（1982－），男，廣東順德人，工程師，主要研究方向：GIS應(yīng)用。

(責(zé)任編校:劉志壯)