城市公交服務(wù)瓶頸站點(diǎn)甄別及優(yōu)化

王夢(mèng)琪 蒙素蘭 程 鉛 杜文凱 林 淦

(河海大學(xué)土木與交通學(xué)院，江蘇 南京 210098)

1 研究背景

在城市公交運(yùn)行線路中，公交站點(diǎn)正逐漸成為城市公共交通發(fā)展過(guò)程中的阻礙。其原因在于，城市公交站點(diǎn)作為城市公交運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)，不僅占用道路使用空間，并且由于城市公交的不間斷停靠對(duì)交通流運(yùn)行造成非常大的影響。

針對(duì)公交運(yùn)行瓶頸的研究，戢曉峰通過(guò)分析路網(wǎng)瓶頸路段的形成與作用機(jī)理，確定相鄰路段通行能力之差、路段兩端鄰接路段的總數(shù)目、路段的安全性綜合評(píng)價(jià)值、路段常發(fā)性擁擠頻率、路段交通流的時(shí)間均衡系數(shù)為瓶頸路段識(shí)別的主要影響因子。將決策表離散化處理并進(jìn)行知識(shí)約簡(jiǎn)，根據(jù)約簡(jiǎn)和屬性核去除冗余屬性，求取條件屬性的最小簡(jiǎn)化，提取并有效利用相應(yīng)的規(guī)則[1]。焦海賢和胡迎鵬等以虛擬路網(wǎng)(節(jié)點(diǎn)及路段)的交通負(fù)荷(V/C)為特征變量，采用交通均衡配流組合模型與虛擬路網(wǎng)PA反推技術(shù)，辨識(shí)路網(wǎng)的真實(shí)瓶頸點(diǎn)(段、區(qū)域)，獲得路網(wǎng)供需“均衡容量匹配參數(shù)”。通過(guò)分析該參數(shù)，辨識(shí)路網(wǎng)在非管制條件下的“真實(shí)瓶頸點(diǎn)”，進(jìn)而診斷路網(wǎng)的系統(tǒng)性缺陷[2]。

現(xiàn)有的針對(duì)服務(wù)瓶頸的研究都是基于公交網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)公交站點(diǎn)的研究很少。故本文通過(guò)對(duì)各站點(diǎn)的乘客平均等車時(shí)間進(jìn)行分析，構(gòu)建公交服務(wù)瓶頸站點(diǎn)甄別模型并對(duì)瓶頸站點(diǎn)公交調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化，可以為公交選址及優(yōu)化提供參考，具有現(xiàn)實(shí)意義。

2 服務(wù)瓶頸站點(diǎn)甄別模型構(gòu)建及優(yōu)化

2.1 搭建數(shù)據(jù)集

數(shù)據(jù)集中包括調(diào)查得到的每輛公交在各站點(diǎn)的到發(fā)時(shí)間以及利用采集的數(shù)據(jù)計(jì)算出的相鄰公交車輛在各站點(diǎn)的車頭時(shí)距及其平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。

2.2 指標(biāo)計(jì)算

選擇公交站點(diǎn)的乘客平均等車時(shí)間E(W)作為計(jì)算指標(biāo)，其計(jì)算公式為:

2.3 判斷標(biāo)準(zhǔn)

計(jì)算各站點(diǎn)E(W)及其平均值E1，并繪制E(W)其折線圖，據(jù)圖判斷該公交路線大部分站點(diǎn)的E(W)所在區(qū)間，計(jì)算出該區(qū)間的平均值E2，進(jìn)一步計(jì)算出E1和E2的平均值E3，則作為識(shí)別公交服務(wù)瓶頸站點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 服務(wù)瓶頸站點(diǎn)甄別

若該公交站點(diǎn)的乘客平均等車時(shí)間比E3小，說(shuō)明該站點(diǎn)的服務(wù)水平較高，無(wú)需對(duì)該站點(diǎn)進(jìn)行公交調(diào)度；若該公交站點(diǎn)的乘客平均等車時(shí)間比E3大，說(shuō)明乘客在該站點(diǎn)需等待的時(shí)間較長(zhǎng)，該站點(diǎn)的服務(wù)水平較低，需對(duì)其進(jìn)行公交調(diào)度。

2.5 公交調(diào)度

給步驟2.4中判斷為服務(wù)瓶頸站點(diǎn)的站點(diǎn)調(diào)度公交車，該公交車只從起始站到該瓶頸站點(diǎn)，之后從該站點(diǎn)沿公交線路運(yùn)行。調(diào)度后再次判斷該站點(diǎn)是否為服務(wù)瓶頸站點(diǎn)。

3 實(shí)例驗(yàn)證

3.1 公交線路選取

選取南京市3號(hào)公交路線(往山西路方向)進(jìn)行研究，該線路起始站以及終點(diǎn)站均為隨家倉(cāng)，為環(huán)形公交線路。

3.2 數(shù)據(jù)計(jì)算

根據(jù)搭建的實(shí)際公交運(yùn)行數(shù)據(jù)集G中的數(shù)據(jù)計(jì)算出各公交站點(diǎn)的乘客平均等車時(shí)間E(W),繪制其折線圖見(jiàn)圖1。

根據(jù)各站點(diǎn)的E(W)的數(shù)值可計(jì)算出其平均值E1=221.41。根據(jù)圖1可以看出，大部分站點(diǎn)的E(W)在區(qū)間[200,250]內(nèi)，于是可以計(jì)算出E2=250.00，進(jìn)一步計(jì)算出E3=235.71，則E3即為判斷服務(wù)瓶頸站點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 服務(wù)瓶頸站點(diǎn)甄別及優(yōu)化

若公交站點(diǎn)的E(W)大于E3，即可判斷該公交站點(diǎn)為服務(wù)瓶頸站點(diǎn)，例如本例中的站點(diǎn)Z4可認(rèn)為是公交服務(wù)瓶頸站點(diǎn)。以站點(diǎn)Z4為例對(duì)站點(diǎn)Z4進(jìn)行公交調(diào)度，先增加一輛公交車，令其直接從起始站開(kāi)往站點(diǎn)Z4，從該站點(diǎn)接到乘客后繼續(xù)沿公交路線行駛。進(jìn)行調(diào)度后，再次計(jì)算出各公交站點(diǎn)的E(W)，繪制其折線圖如圖2所示。

進(jìn)行公交調(diào)度后各站點(diǎn)的E(W)的平均值E1=220.59，根據(jù)圖2可以看出，大部分站點(diǎn)的乘客平均等車時(shí)間E(W)在區(qū)間[200,250]內(nèi)，于是可以計(jì)算出E2=250.00，進(jìn)一步計(jì)算出E3=235.30，則E3即為判斷服務(wù)瓶頸站點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。由圖2可知，站點(diǎn)Z4的乘客平均等車時(shí)間E(W)=195.83，小于E3，可以說(shuō)明經(jīng)公交調(diào)度后站點(diǎn)Z4，乘客的平均等車時(shí)間縮短，服務(wù)水平提高，故可以認(rèn)為該方法有效。

4 結(jié)語(yǔ)

本文基于實(shí)際公交運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)公交線路上各公交站點(diǎn)的乘客平均等車時(shí)間進(jìn)行分析，甄別出公交路線上的服務(wù)瓶頸站點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)甄別出的服務(wù)瓶頸站點(diǎn)進(jìn)行公交調(diào)度。經(jīng)實(shí)例驗(yàn)證，該模型可有效甄別出公交路線上的服務(wù)瓶頸站點(diǎn)，且對(duì)服務(wù)瓶頸站點(diǎn)進(jìn)行公交調(diào)度后，該站點(diǎn)的乘客平均等車時(shí)間明顯縮短，服務(wù)水平明顯提高，可以提高公交運(yùn)行效率，為公交站點(diǎn)的選址優(yōu)化提供參考。