综合客运枢纽交通方式协调调度研究现状概述

李兴华 万幸 黄敏 罗万波

【摘要】综合客运枢纽包含了诸多交通方式，各交通方式间若能够协调调度，可以最大限度的发挥曾是交通系统的整合效益。笔者认为可以从主导交通方式与辅助交通方式协调调度的角度进行调度方案的设计，以大运量城市对外交通为主导交通方式，城市对内交通为辅助交通方式，提出基于系统费用最小化、考虑匹配度约束的运能优化模型；以时间费用最小为目标，分别建立常规公交、轨道交通与主导方式的协调调度模型，为枢纽交通方式调度方案的设计提供新的思路。

【关键词】枢纽；交通方式；协调；调度

引言

综合客运枢纽包含了诸多交通方式，各交通方式间若能够协调调度，可以最大限度的发挥曾是交通系统的整合效益。但由于我国在综合客运枢纽建设经验上的不足，枢纽内各交通方式未能实现良好的换乘衔接，主要表现为主导交通方式与衔接交通方式运能不匹配，换乘乘客未能得到及时疏散，甚至出现滞留现象，乘客换乘不顺畅，导致换乘时间过长，这些问题的存在不仅影响了枢纽整体效益发挥，降低了服务水平，在一定情况下甚至会影响枢纽的运营安全，因此对于枢纽内部交通方式协调调度的研究是非常有必要的。

1、国外研究现状

Jiamin Zhao从两方面对公交网络进行协调调度：（1）优化发车间隔。以等候费用（车外+车上乘客等候费用）最小为优化目标，以发车间隔为变量建立协调调度模型，通过谈判算法求解得到公交网络各线路的最优发车间隔；（2）slack time 的优化。以各站点乘客等待时间最小为优化目标建立目标函数，通过模型求解得出各站点的最优停靠富余时间。Prabhat Shrivastava和Margaret O Mahony从换乘系统费用最小的角度出发建立多条公交线路的协调优化模型，通过遗传算法求解，得到选取各线路的发车时间和运行时刻表，并且以爱尔兰公交站为例进行研究。

Fang Zhao和Xiaogang Zeng采用Metaheuristic算法优化了公交线路网络，假设乘客随机到达确定建立协调调度模型，通过模型求解，得到公交线网各线路的发车间隔和配车数等运营参数，最后制定相应调度表。Cardone以运营商和乘客的总费用最小为目标，以发车间隔、线路公交车辆数（fleet size）、停靠富余时间（slack time）为决策变量建立优化模型，通过模型求解得到各运营线路的最优发车间隔。Ching-Jung Ting从随机和确定两种情况出发考虑乘客的换乘费用，建立协调优化模型，通过Powell算法对模型求解，得到公交线路的发车间隔和车辆配置等运营参数，最后确定整个路网内公交线路的调度时刻表。

综上所述，国外对于综合客运枢纽各类设施空间布局、各方式协调运营等方面的研究较为成熟，大部分研究以枢纽系统费用最小为目标建立模型，通过模型求解得到枢纽内各类设施布局、内外部流线的最优方案、各交通方式合理的发车间隔，最终实现整个枢纽的协调运行。

2、国内研究现状

国内对于交通方式协调的研究主要集中在以下两个方面

2.1 运能协调。覃煜、晏克非、赵童从铁路到达客流和城市常规公交运输能力的角度定义了运能匹配的概念，把运能匹配度作为衡量枢纽内各方式是否协调的标準，当运能匹配在0.8附近时，两种交通方式的协调性达到最优。王秋平、李峰以轨道交通为干线交通方式，分析城市其他交通方式与其换乘时间的关系，通过模型求解，得出城市轨道交通系统效益最高时对应的乘客最短换乘时间，并给出了城市交通方式之间相互协调运营的措施和方法。黄文娟在分析国内外轨道交通与城市常规公交运营经验的基础上，结合我国实际情况，以系统费用最小为优化目标建立了轨道交通与常规公交协调模型，通过模型求解得出一类轨道交通枢纽站外部常规公交组织优化的方案。

李萌、彭国雄着眼于公交网路中各线路的优化调度方案，从各个公交线路在站点停靠富余时间的角度出发建立系统经济效益最优的协调模型，通过模型求解和具体实例分析，验证了模型的有效性。李艳红等给出了铁路客运专线以及各城市交通集散能力的计算模型，从运能匹配度的角度分析铁路客运专线与城市交通之间运能的协调关系，并给出运能匹配度的计算模型和分类标准。王健聪在其博士论文中提出了一体化运能协调的模型，综合分析枢纽内各交通方式的特点以及换乘乘客个人属性对于交通方式选择的影响，确定协调模型的约束条件，最终以轨道交通系统运营成本最优为目标建立协调优化模型，通过求解、实例分析和软件仿真，得出模型的适用性范围。

田伟、丰伟在阐述综合换乘枢纽信息协调平台的基本概念、建设目标和原则的基础上，确定换乘系统信息协调平台构建的框架，通过对时间信息、流量信息的处理、发布和反馈，使枢纽内的各种交通方式协调运营。

国内对于综合客运枢纽交通方式运能协调的研究，主要从各交通方式运能匹配度的角度出发来考虑，定量的分析综合客运枢纽各交通方式的集散能力，以换乘系统费用最小为优化目标建立协调模型。

2.2 各交通方式间衔接时间的协调。温惠英、李鹏飞建立了一种基于预测反馈的城市公共交通协调调度系统，利用相关终端获取实时的客流数据，对各站点的运量需求进行预测，并对预测值进行计算处理，得到初步的班线调度策略；以群组为单位，对联系较为紧密的各班线的调度策略进行协调，得到各班线均能接受的优化的调度策略，从而使各站点、班线和城市整体的客运能力和适应性均达到较为理想的水平。王琳等系统分析常规公交线路在各站点的变化规律，兼顾运营商和乘客的利益建立公交车辆发车间隔的优化模型，运用遗传—模拟退火（GA—SA）算法对模型求解，得出常规公交线路在不同时段的最优发车间隔。

王琳虹以轨道交通为基础考虑其与周边交通方式的协调调度，首先分析枢纽内部地铁、常规公交和轻轨等交通方式的特性，在此基础上以乘客换乘费用最小为优化目标，建立交通方式协调调度模型，定量分析城市公共交通之间的集散关系；利用1stOpt软件中的遗传算法模块对模型求解，得到常规公交、轨道交通的发车间隔和调度方案，并在北京西直门综合客运枢纽验证调度方案的有效性，为各方式间的协调调度提供参考。

综上，国内对于枢纽内各方式之间协调调度的研究主要从运能和乘客换乘时间两方面来考虑，一般以枢纽系统总费用最小或者乘客换乘时间最短为优化目标建立协调调度模型，通过模型求解确定接运公共交通的发车间隔和相应配车数，从而制定各线路的调度方案和配车数。

3、总结

在国内外研究现状的基础上，笔者认为可以从主导交通方式与辅助交通方式协调调度的角度进行调度方案的设计，以大运量城市对外交通为主导交通方式，城市对内交通为辅助交通方式，提出基于系统费用最小化、考虑匹配度约束的运能优化模型；以时间费用最小为目标，分别建立常规公交、轨道交通与主导方式的协调调度模型，为枢纽交通方式调度方案的设计提供新的思路。

参考文献：

[1]Yao Fengjin，Yang Hao，Study on Equipment Maintenance Technology[J].Proceedingof the first International Conference on Maintenace Engineering，2005（08）： 108-114.

[2]林国鑫.城市轨道交通与常规公交运营调度协调研究[D].北京：北京交通大学，2007.

[3]李萌，彭国雄.基于换乘系统经济效益最优的公共交通调度问题研究[J].城市轨道交通研究，2006，9（2）：31-34.

[4]林柏梁，胡安洲.大规模铁路网上点、线运输能力协调利用的模糊整数规划方法[J].铁道学报，1997（4）：10-16.

作者简介：李兴华（1998-），女，内蒙古赤峰人，研究生，乐山职业技术学院，助教。研究方向：交通运输工程。