适时信息对农村客运营运的影响分析

郑长安，姜 华，黎茂盛

(1.湖南省交通科学研究院，湖南长沙 410015; 2.中南大学交通运输工程学院，湖南长沙 410012)

目前，广大农村地区仍然维持着按始发客运站时刻表运行的客运班线服务运作模式，受客运路线上旅行时间波动，以及旅客上、下车时间波动的影响，农村客运班车到达客运班线中途停靠点的时间也将受到影响，因而农村客运班车到达某中途停靠点的时刻将成为一个随机事件［1，2］。为了减少这种随机性对乘客候车时间的影响，提高农村客运的服务质量，增加农村客运运营收入，引入农村客运班线运行状态适时信息手机(或电话)查询系统是有效的途径。那么，就有必要对农村客运班线适时服务信息手机(或电话)查询系统所带来的直接效益和间接效益进行评估。本文将就该系统对提高农村旅客候车质量、增加农村客运运营收入程度进行定量化分析。

1 客运站(或点)的有效覆盖范围

交通工具可延伸居民的出行半径，交通工具的不断进步使得居民与客运站(点)的时间距离不断缩短，同时客运站场的有效覆盖区域也不断扩大。因此，农村客运站的辐射区域相对于农村居民是否拥有交通工具及其所拥有交通工具的类别，其范围是动态变化的［3～8］。

客运站(点)有效覆盖区域面积是由出行者与客运站场之间的空间距离所决定的，令出行者与客运站场之间的空间距离为l，出行者的空间位移速度为ν，出行者可以忍受的到客运站(点)的旅途时间为 t，则:

出行者可以忍受的到客运站(点)的旅途时间t，与出行者自身经济水平和出行习惯有关。然而，由于农村社会成员的职业结构、阶层结构相对简单，社会组织比较单纯，在社会意识上，农村社会成员有着较大的同质性和相似性，因此农村地区居民可以忍受的到客运站场的旅途时间差别不大，在一定时期内，可以假定t保持不变。因此出行者与客运站场之间的空间距离为l与其空间位移速度呈线性关系。居民的空间位移速度由其出行方式所决定，农村地区居民出行方式主要有3种:步行、摩托车、小汽车。客运站(点)针对此3种出行方式的有效服务范围如图1所示。

图1 不同出行方式有效服务范围示意图

客运站(点)的服务能力也就是在其有效服务范围内所有选择公共交通出行方式的居民出行总量。通过以上分析，可得出公共交通居民出行总量与区域的人口密度、公共交通出行比例、居民各种交通工具拥有情况以及居民到客运站场可忍受的旅途时间等因素有关。令公共交通出行总量为Q，区域人口密度为μ，公共交通出行比例为ω，居民自行车和小气车的拥有比例分别为φb、φc，居民到客运站(点)可忍受的旅途时间为t，步行、自行车、小汽车的时速为别为 νf、νb、νc，则公共交通出行总量可由式(2)计算。

2 不确定候车时间的影响分析

为赶上T0时刻预期经过客运站(点)s的客运班车，出行者都会预留一定的在站候车时间，这种预留的候车时间可以称为主动式候车时间;主动式候车时间的长短与出行者居住地位置、年龄、性别、出行目的、出行者的收入状况等因素密切相关;它从一个侧面反映了旅客提前到站时间点分布状况，不失一般性，可以假设这种主动式候车时间满足单向截尾正态分布N(t1，σ21)，t1是所有出行者主动式候车时间的期望值，σ21是所有出行者主动式候车时间的方差。这里，用ξ1表示主动式候车时间变量。

在当今农村客运班线只在始发站严格遵守发车时刻表、中途停站并没有严格的到、发时刻限制的运营模式下，受中途路径旅行时间和中途停站时间波动的影响，客运班车到达客运站(点)s的时刻是一个随机事件，满足一定的概率分布。

假设G(N，A)为研究道路交通网络，N为交通节点集合，A为路段集合;交通节点i∈N，路段a∈A。客运站点集合为S，都分布在交通网络的路段或交通节点上，本文把客运站点也看成是交通节点，视其把有向道路路段分为两段(客运站点分布在交通网络的路段时);这里把拆分后的路段与没有被拆分的路段形成的并集合记为A1，边数为|A1|;把客运站点也视为交通节点，并令N1=N∪S，节点数为|N1|。这时，研究的交通网络可以表示为 G(N1，A1)。

假设该道路交通系统客运线路集合为R，客运线路条数nR=|R|。经过客运站点s∈S的客运线路集合为Rs(Rs⊆R);假设客运车辆在路段a∈A1上的旅行时间ta服从概率分布 N(μa，)，客运车辆在站点s的停站时间服从概率分布N(μs，)。假设某客运线路iR∈R上共有Mi个停车点(包括R首末站)，客运站点s是该线路上第(1≤≤Mis)个停站。表示客运线路与道路路段的关联关系，若路段a∈A在客运线路i上，则=1，否则为0。

T0是按路段期望旅行时间和期望站点停留时间到达客运站点s所需要的时间，因而客运班车到达客运站(点)s的时刻t服从正态分布:

1)缩短主动候车时间情形。

如图2—a所示，曲线1是客运班车到达客运站点s时刻概率密度曲线，曲线2是主动式候车时间满足单向截尾正态分布N(t1，σ21)图。当客运班车在t邻域U(t，δ)范围内到达客运站点s时，由于客运班车只是上、下客完之后就会离开，并不会等候到T0时刻后再离开，因而就有可能使得在时间段［t+δ，T0］间到达客运站的旅客错过本次班车，错过本次班车的乘客总数q为:

q=Q·ρ·P(ξ1| ξ2)=

图2 班车到达与主动候车时间分布概率示意图

P(ξ1| ξ2) 是客运班车在 t邻域 U(t，δ) 范围内到达客运站点s时，旅客错过本次班车的条件概率;ρ是乘坐本次客运班车人数的百分比。如果假设在客运站点s的乘客平均购买车程票为f元，那么，客运班车在t邻域U(t，δ)范围内到达客运站点s时，将会遭受营运损失期望值LU(t，δ)为:

2)延长主动候车时间。

如图2—b所示，曲线1是客运班车到达客运站点s时刻概率密度曲线。当客运班车晚于预期时刻T0到达客运站点s时，所有出行者的主动候车时间都被延长了，但是这种被延长候车时间不是无限制的，如果超出了某限定值t2，将会有部分乘客放弃等候本次班车，改变这次出行计划;如果候车时间无限制继续延长的话，那么将有更多的乘客放弃等候本次班车，改变这次出行计划，直至所有乘客改变这次出行计划。可以假定所有乘客能忍受被延长候车时间的上限为t3，不妨用以下函数来模拟乘客放弃等候本次班车这一过程，P代表随时间推移，放弃等候的乘客数量百分比:

图2—b中的曲线2描绘出放弃等候的乘客数量百分比。当客运班车在t(t≥t2)邻域U(t，δ)范围内到达客运站点s时，由于客运班车晚到，延长了主动候车时间，使得部分乘客放弃等候，因而就有可能在时间段［t2，t］间流失部分旅客，这部分乘客总数 q为:

此处P(ξ1|ξ2)是客运班车在 t(t≥t2)邻域 U(t，δ)范围内到达客运站点s时，流失旅客百分比的条件概率;ρ是乘坐本次客运班车人数的百分比。如果仍假设在客运站点s的乘客平均购买车程票为f元，那么，客运班车在t邻域U(t，δ)范围内到达客运站点s时，将会遭受营运损失期望值LU(t，δ)为:

3 信息对农村客运运营影响评估

农村客运班车因缩短或延长主动式候车时间所遭受的营运损失是由道路交通系统的可靠性、农村客运自身运营模式以及乘客出行习惯等多方面因素决定的，因而营运损失期望值可以比较客观地衡量信息对农村客运营运影响。为此，只要计算客运班车到达客运站(点)s时刻两倍方差范围的营运损失期望值就能很好地揭示本问题。为了计算两倍标准差范围的营运损失期望值 L(T0－2σ，T0+2σ)，首先把区间(T0－2σ，T0+2σ)划分成200个不相交的小邻域 LUi(t，δ)，i∈{1，2，…，200}，那么，农村客运班车因缩短或延长主动式候车时间所遭受的营运损失L(T0－2σ，T0+2σ)可以表示为:

下面以一个具体实例来说明整个计算过程。

图3是一个简单的道路网络实例，包含三个行政区域，在每个区域内皆安排了一趟返回式运营的农村客运班线。在区域1内，班线1从区域中心点o按时刻表出发，经过路线段1，2和3，到达终点站3，途中停靠站点1和2，然后按原路折返;区域2内，班线2从区域中心点o按时刻表出发，经过路线段8，9和10，到达终点站9，途中停靠站点7和8，同样按原路折返;区域3内，班线3从区域中心点o按时刻表出发，经过路线段5，6和7，到达终点站6，途中停靠站点4和5，最终按原路折返。

表1为路径段上的旅行时间期望和方差、表2为各停靠点停留时间期望和方差。

图3 网络实例图

表1 路径段上的旅行时间期望和方差

表2 各停靠点停留时间期望和方差

这里假设主动式候车时间满足单向截尾正态分布 N(t1，σ21)的期望和方差分别为 t1=8 min，σ21=8。当定值t2超出15 min后，部分乘客开始放弃等候班车;此处还假设所有乘客能忍受被延长候车时间的上限为t3=60 min。由于该地区属于边远地区，所有乘客都只能乘坐本趟班车，每个停站点需乘坐人数为10人;平均购买票价与乘坐距离相关，由于三路班车都只在中间停两站，所以不妨假设在中途站上车乘客分别购买总价的2/3，1/3的车票。三路农村客运班车的总票价分别为20元、25元和35元。

根据公式(4)、(7)和(8)，可以计算得出三路农村客运班线因缺失运营适时信息，因班车到站时间不确定因素影响下的平均营运损失为表3所示。从表3可以看出，缩短主动候车时间带来营运损失小于延长主动候车时间带来的营运损失。如果引入客运班车营运适时信息手机(或电话)查询系统，让乘客明确知道客运班车还未到的信息，能有效减少乘客的流失，增加农村客运班车的收入。研究还发现缩短主动候车时间带来营运损失占总损失的14.1%，而延长主动候车时间带来的营运损失占总损失的85.8%。另一方面，农村客运运营企业努力提高客运班车的到站准点率，能有效提高企业的营运收入。引入客运班车营运适时信息手机(或电话)查询系统，让乘客明确知道客运班车还未到的信息，能有效减少乘客的流失，增加农村客运班车的收入。

表3 班线的平均营运损失表 元

4 结论

1)由道路交通系统旅行时间不可靠性决定了农村客运班车在实际运营中会缩短或延长主动式候车时间，加上农村客运自身运营模式以及乘客出行习惯等多方面因素共同作用，会使得农村客运班车因缩短或延长主动式候车时间遭受的营运损失。

2)农村客运班车缩短主动候车时间带来营运损失小于延长主动候车时间带来的营运损失。

3)农村客运运营企业努力提高客运班车的到站准点率，能有效提高企业的营运收入，因而引入客运班车营运适时信息手机(或电话)查询系统，让乘客明确知道客运班车还未到的信息，能有效减少乘客的流失，增加农村客运班车的收入。

［1］王 炜，徐吉谦，杨 涛，等.城市交通规划［M］.南京:东南大学出版社，1998.

［2］刘灿齐.现代交通规划学［M］.北京:人民交通出版社，2001.

［3］于洪君，李旭宏，徐 源.公路客运线路客运量预测的“三阶段法”［J］.湖北汽车工业学院学报，2002，16(4):52 －55.

［4］尹宏宾，温惠英，靳文舟.广州市公路客运线路客运量的预测［J］.华南理工大学学报(自然科学版)，2001，27(7):86 －87.

［5］温惠英，邹宪民，徐建闽.广东省公路客运站运营数据库系统设计与应用［J］.华南理工大学学报(自然科学版)，2003，31(11):61－64.

［6］隽志才.公路运输技术经济学［M］.北京:人民交通出版社，1998.

［7］Zheng Chang-an，Li Mao-sheng，Zhang Qi-sen.Optimization theory of regulation on rural transit market based on rule of transport equality［Z］.9th International Conference of Chinese Transportation Professionals，ICCTP 2009:Critical Issues in Transportation System Planning，Development，and Management.

［8］Stover V G，Koepke F J.Transportation and land development［Z］.Englewood Cliffs:Prentice Hall，1988.