./市306路公共汽車行車作業計劃編制——發車頻率與發車間隔的設計目錄1、研究背景2、研究目標3、設計原理與方法3.1最大客流〔站點調查方法3.1.1方法1——基于每日最大客流點3.1.2方法2——小時最大客流點3.2斷面客流〔跟車調查方法3.2.1方法3——基于載客公里數據3.2.2方法4——限制擁擠路段長路4、基于市306路的發車間隔與發車頻率的計算與分析4.1概述4.2運用最大客流〔站點調查方法計算與分析4.2.1方法1〔每日最大客流點4.2.2方法2〔小時最大客流點4.2.3方法1與方法2的對比分析4.3運用斷面客流〔跟車調查方法計算與分析4.3.1方法3——基于載客公里數據4.3.2方法4——限制擁擠路段長路4.3.3方法3與方法4的對比分析4.4四種方法的區別與聯系5、總結參考文獻附錄1、研究背景隨著經濟的發展,城市道路擁擠問題越加體現出來,發展城市公共交通成為緩解交通壓力的重要手段。提高公交服務水平,吸引更多出行者采用公交方式出行,才能真正發揮城市公共交通的優越性。公交服務的主要決定因素之一是根據每天中不同時刻、每周種不同的天以及日期的類型為系統中的每條公交線路選擇最合理的發車頻率〔輛/h,發車頻率的確定是創建行車計劃的重要基礎。發車間隔過小或發車頻率過大,則會造成平峰時段運力資源的浪費,發車間隔過大或發車頻率過小,則會造成高峰時段過于擁擠,甚至不能滿足出行需求,公交服務水平降低,乘客滿意度下降。2、研究目標根據每天中不同時刻、每周種不同的天以及日期的類型為系統中的每條公交線路選擇最合理的發車間隔與發車頻率〔輛/h,在保證服務質量的前提下,盡量減少公交車數量,降低運行成本,時間公交運行合理化。3、設計原理與方法根據Furth和wilson<1981>的研究,公交企業建立發車間隔一般基于已有的擁堵時段的服務標準和法定的服務間隔。這種標準基于以下兩個要求：〔1提供適當的空間滿足乘客的需要；〔2設置發車間隔的上限,已確定保證服務水平的最小發車頻率。第一個要求作用于客流大的線路時段〔高峰時段,第二個要求作用于客流量小的時段。該報告應用的方法主要有：〔1基于站點調查數據〔最大客流確定發車頻率的兩種方法；〔2基于跟車調查數據〔斷面客流的兩外兩種方法。公交服務的基本目標之一就是保證給定時段的載客量與公交線路沿線上的最大客流量相適應。將該時段表示成j〔通常為1h?；诟叻蹇土饕蜃拥母拍?時段j所需的車輛數為式中,——時段j觀察到的最大客流量〔最大載客量；——單位公交的運力〔座位數加上最大無座乘客數,〔注：設定306路=80人；——時段j的客流因子,；——記為,表示時段j的期望擁擠度,〔注：設定306路=50人。3.1最大客流〔站點調查方法通常依據歷史跟車調查數據或機動調查人員提供的信息,選擇最大客流段的起始站點進行最大客流數據統計。根據最大客流站點的選擇不同,通常又可分為兩種方法：基于每日最大客流點的方法一和基于各時間段的最大客流點的方法二。3.1.1方法1——基于每日最大客流點該方法中,調查者被分配到一個站點進行客流統計,而且該站點為沿線中每日客流最大點,該調查者全天只在一個站點統計,而不是根據時段的不同在不同的最大客流站點間輪換。式中,——時段j最小期望發車頻率〔法定發車間隔的倒數,〔注：根據實際情況,在下面的案例分析中??；——時段j離開站點i的所有車輛運載乘客總數的統計學指標；——時段j每日最大客流點的〔平均觀測流量；——每日最大客流點的總客流量；——線路全部站點i的集合；——每日最大客流站點。3.1.2方法2——小時最大客流點該方法中,調查者根據時段的不同在不同的最大客流站點間輪換調查,得到該時段最大客流點的客流量。式中,——時段j觀察到的最大客流〔針對所有站點。3.2斷面客流〔跟車調查方法如果以最大客流點來進行發車間隔與發車頻率的設計,勢必會造成無效運力過大,即非高峰時段運力資源的浪費。下面使用斷面客流曲線提供的附加信息,通過引入基于載客公里而非最大客流因子的發車頻率確定方法來解決運力資源浪費嚴重的問題。3.2.1方法3——基于載客公里數據方法3是基于平均值,它能確保在最大客流路段上,在給定的運力c的情況下,乘客不會感覺到過于擁擠。這種方法適用以下情況：計劃人員了解期望的運營車輛數〔發車頻率,同時期望擁擠度標準的約束被放寬,并避免乘客在平均等待時間不能乘車的情況發生。式中,——站點i與下一站i+1之間的距離；——時段j的斷面客流曲線下的乘客公里數〔人km；L——線路長度。3.2.2方法4——限制擁擠路段長路但方法3在乘客出行距離延長時可能引起滿意度下降,為了消除或減少這個問題,方法4通過限制客流量大于期望擁擠度的線路占線路總長度的比例來保證服務水平。約束條件〔s.t.式中,——時段j的斷面客流大于發車間隔的所有站點的集合；——時段j允許大于發車間隔線路長度的控制參數。需要說明,在和時,方法4分別等價于方法2和方法3.4、基于市306路的發車間隔與發車頻率的計算與分析4.1概述市306路公交是最主要的城市公交線路之一,承擔著市最主要的道路——人民大街的客流運輸工作,306路從市政府出發,途徑大學,大學南嶺校區等多所大學,以及路等重要商業中心,最后到達市最重要的客流集散點——火車站,運輸線路長,客流量大,合理設計306路發車間隔與發車頻率,提高306路服務水平,成為提高市公交整體服務水平的重要途徑之一。由于306路線路長,站點多,且調查人員有限,本小組采用跟車調查的方法,12個人兩兩一組,分別在早高峰、平峰、晚高峰從市政府乘坐連續的六輛公交車。記錄車輛到達各站點的時刻,上車人以及下車人數。調查數據整理得到各時段各站點單位時間〔1h客流集散量以及端面流量,由于在進行發車間隔與發車頻率計算過程中,只考慮高單向客流量,而306路下行線路〔從火車站至市政府由于道路施工的影響,客流量相對較小,于是在設計過程中,用上行線路〔從市政府至火車站的客流量,各時段上行客流量統計見附錄一。4.2運用最大客流〔站點調查方法計算與分析利用百度地圖測量出個站點之間的距離,并將附錄一中的表1、2、3整理得表4：沿線站點間距及各路段客流量統計表,見附錄一。由表4得下圖,圖中條紋部分為每日最大客流點對應的客流量,陰影部分為各時段最大客流點的客流量。圖1306路沿線各站點早高峰、平峰、晚高峰客流量統計圖4.2.1方法1〔每日最大客流點早高峰：平峰：晚高峰：4.2.2方法2〔小時最大客流點早高峰：平峰：晚高峰：4.2.3方法1與方法2的對比分析表1：時段方法一方法二〔每日最大客流點〔小時最大客流點F1j/〔輛/hH1j/〔minF2j/〔輛/hH2j/〔min早高峰23.042.6023.522.55平峰14.524.13154.00晚高峰16.23.7016.23.70雖然方法1在節省數據采集成本方面較方法2具有優勢,但不能保證結果的準確性,如果從統計學來看兩者的區別并不明顯,那么使用方法1更好。這個比較可以通過對兩種數據樣本空間的假設檢驗來進行,這里不進行進一步論證。由表1可以看出,在本例中方法1與方法2的計算結果差異并不大,所以為了節省數據采集成本,可采用方法1。4.3運用斷面客流〔跟車調查方法計算與分析跟車調查采集的數據能夠使計劃人員觀察到不同站點間的客流變化,這里稱為斷面客流。4.3.1方法3——基于載客公里數據以下圖2為例,如果按照最大客流點來設計發車間隔,在觀測的平均最大小時客流點畫一條直線,那么該直線一下、斷面客流曲線以上的陰影部分區域則表示無效運力。如果以最大客流點來進行發車間隔與發車頻率的設計,勢必會造成無效運力過大,即非高峰時段運力資源的浪費。下面使用斷面客流曲線提供的附加信息,通過引入基于載客公里而非最大客流因子的發車頻率確定方法來解決上述問題。圖2早高峰時段客流量與無效運力示意圖早高峰：平峰：晚高峰：表2：時段方法三F3j/〔輛/hH3j/〔min早高峰15.63.85平峰106.00晚高峰11.055.434.3.2方法4——限制擁擠路段長路但方法3在乘客出行距離延長時可能引起滿意度下降,為了消除或減少這個問題,方法4通過限制客流量大于期望擁擠度的線路占線路總長度的比例來保證服務水平。要實現上述目標,就要限制時段j的斷面客流大于發車間隔的站點間的距離,針對于取值的不同,得到不同時段斷面客流大于發車間隔的站點間的距離的圍,見下表。表3：時段10%20%40%早高峰平峰晚高峰〔1以早高峰時為例,按客流量從大至小排序,并計算出站點間累計長度〔該長度是指從本站點至上行的下一站點的距離,如下表：表4：站點〔上行早高峰客流量距離〔km累計長度〔km15新文化報社11760.3510.35112路11700.7681.11910學人書店11610.3381.45714南湖大路11580.3171.7749惠民路11520.7962.57013工農廣場11520.3312.90116湖寧路11460.4823.38311自由大路11430.3963.7798解放大路11340.4134.1927人民廣場10530.7644.95617繁榮路9600.5225.47818公交巴士公司8460.3485.8266路8400.8126.63819大學7560.7557.39320理工大學6900.1817.5745北安路6030.2827.85621幸福綜合市場6030.3718.22722幸福嘉園5100.4728.6994新發廣場4890.3209.0193勝利公園4230.3209.3392長江路3480.67210.0111站2340.50510.51623南環城路2041.30011.81624市政府11.816總計12km當時,滿足表3的條件,所對應的客流量分別為1170、1158、1134所以：〔2在平峰和晚高峰時段,計算方法同上,數據見附錄5、附錄6,計算結果見下表：表4：時段方法四10%20%30%F4j/〔輛/hH4j/〔minF4j/〔輛/hH4j/〔minF4j/〔輛/hH4j/〔min早高峰23.52.5523.162.5922.682.65平峰14.824.0514.14.2612.844.67晚高峰16.23.7015.723.8214.944.024.3.3方法3與方法4的對比分析表5：時段方法三方法四10%20%30%F3j/〔輛/hH3j/〔minF4j/〔輛/hH4j/〔minF4j/〔輛/hH4j/〔minF4j/〔輛/hH4j/〔min早高峰15.63.8523.52.5523.162.5922.682.65平峰106.0014.824.0514.14.2612.844.67晚高峰11.055.4316.23.7015.723.8214.944.02在3.2.2中提到,在時,方法4分別等價于方法3。其實,當<為等于于發車間隔是所對應的累計站點距離>時,方法4就等價于方法3了,例如在早高峰時,,即時,方法4就等同于方法3了。同理可計算出平峰時、晚高峰時,方法4等同于方法3。4.4四種方法的比較圖3早高峰客流量及各方法允許載客水平示意圖從圖3中可以看出,如果按照方法2來設計發車間隔與發車頻率,不會存在擁擠路段,但很多情況下運力不能被充分利用,按照方法3來設計,則有相當長的路段會過于擁擠,勢必會造成服務水平的降低,降低乘客的滿意度。方法4按照取不同的值,會設計出不同的方案。隨著取值的增大,允許載客水平線從方法2對應的位置開始不斷降低,降到某一值〔早高峰時時,與方法3重合,之后隨著的增加,允許載客水平線不再變化。可見方法4設計的結果介于方法2與方法3之間。不同公交線路可以根據預期服務水平設定控制參數設計發車間隔與發車頻率。5、總結運用上述方法設計發車間隔與發車頻率與實際情況比較相符。要想運用方法4設計出實時的發車間隔與發車頻率需要進行全天的跟車調查,獲得沿線各個站點、各個時刻的客流量,但在本次課程設計中,由于人員、時間和經費等原因,只調查了早高峰、平峰、晚高峰時間段的客流量,且各時段調查時間也不充分,因此只能粗略的設計出市306路的發車間隔與發車頻率。參考文獻[1]Avi.Ceder著,關偉等譯,《公共交通規劃與運營——理論、建模及應用》,清華大學,2010-05。[2]浩,《運輸組織學》,中國鐵道,2004-03附錄附錄1：早高峰上行客流量站點早高峰上行上車人數早高峰上行下車人數站點集散量路段客流量小時站點集散量小時路段客流量總計總計1站07878782342342長江路038381161143483勝利公園12627141814234新發廣場12324163724895北安路442462011386036路281832802498407人民廣場6778335124910538解放大路11384937814711349惠民路172340384120115210學人書店14173138793116111自由大路241842381126114312路2111339039117013工農廣場221638384114115214南湖大路11132438672115815新文化報社182442392126117616湖寧路1772438272114617繁榮路72108232024696018公交巴士公司4134428213284619大學3443825211475620理工大學3194023012069021幸福綜合市場3343720111160322幸福嘉園310311709351023南環城路10201026830620424市政府68068204LINKC:\\Users\\admin\\Desktop\\課設\\數據處理.xlsSheet4!R1C1:R26C7\a\f4\h附錄2：平峰上行客流量站點平峰上行上車人數平峰上行下車人數站點集散量路段客流量小時站點集散量小時路段客流量總計總計1站01281281283843842長江路034341621024863勝利公園01616178485344新發廣場066184185525北安路51520194605826路47861332333996997人民廣場1128392501177508解放大路181533247997419惠民路20153524210572610學人書店24174123512370511自由大路2210322239666912路7292182765413工農廣場84122143664214南湖大路5052091562715新文化報社226281938457916湖寧路5051881556417繁榮路303331619948318公交巴士公司262281378441119大學263291148734220理工大學25631959328521幸福綜合市場24832799623722幸福嘉園7310753022523南環城路361374011112024市政府40040120附錄3：晚高峰上行客流量站點晚高峰上行上車人數晚高峰上行下車人數站點集散量路段客流量小時站點集散量小時路段客流量總計總計1站01181181183543542長江路051511691535073勝利公園31821184635524新發廣場2810190305705北安路71724200726006路571091662524987567人民廣場2528532551597658解放大路1929482651447959惠民路29346327018981010學人書店27154225812677411自由大路16203626210878612路67132633978913工農廣場206262497874714南湖大路155202396071715新文化報社245292208766016湖寧路227292058761517繁榮路3554017512052518公交巴士公司235281578447119大學273301339039920理工大學166221236636921幸福綜合市場26127988129422幸福嘉園19625857525523南環城路459544916214724市政府49049147附錄4：沿線站點間距及各路段客流量統計表附錄5：站點〔上行平峰客流量距離〔km累計長度〔km7人民廣場7500.7640.7648解放大路7410.4131.1779惠民路7260.7961.97310學人書店7050.3382.3116路6990.8123.12311自由大路6690.3963.51912路6540.7684.28713工農廣場6420.3314.61814南湖大路6270.3174.9355北安路5820.2825.21715新文化報社5790.3515.56816湖寧路5640.4826.0504新發