城市公交的组合调度形式研究

杨晨 张鹏 李勋

摘要：如今，我国城市规模不断扩大，人口也增长迅速，随之带来的是交通需求的日益增长，交通压力越来越大，为了满足公众需求，公共交通是解决城市交通压力的主力军，而公共交通的核心就是公共区间车组合调度的问题。公交调度的问题影响着人们的生活和城市运转而显得愈发重要。本文在国内外学者的研究成果基础上，介绍了公交车辆的几种调度形式，并且以全程车的为主配合区间车和大站快车为辅的组合调度方法，形成快速公交组合调度，并且分析了影响公交公司对公交车辆组合的调度的各种因素。

关键词：公共交通，区间车，组合调度

1.引言

时间进入21世纪，我国经济发展迅速，城市化进程不断加快，人们的生活水平逐渐提高的同时，也带来城市交通拥堵的问题。

城市公交车单条线上的发车形式可以按照车辆停站形式的不同可以区分为全乘车形式，区间车形式和大站快车形式等，公交车区间的组合调度是指在同一段路线上的客流量非常不均匀，而且在这条路线上一全程车为主调度形式，并且根据这条路线上的客流量的分布，用区间车和大站快车为辅的调度形式的一种调度组织形式。采用好的公交调度计划不仅可以避免让乘客候车时间过长，而且对公交公司的效益有显著提升。由此可以看出，合理的安排公交车辆的组合调度，能降低乘客出行成本，平衡公共交通车辆不足与乘客出行量过多的之间的矛盾，降低乘客出行等待时间，使乘客更愿意选择公共交通工具来出行，从而提高公交公司的效益。

2.国内外研究现状

2.1国内研究现状

国内外对公交区间车组合调度研究略有差异，与国外公共交通的发展研究相比，我国还处于初级的发展阶段，公共基础设施不完全，服务水平质量不高，管理水平较低。上个世纪八十年代，蒋光震等介绍了基于乘客分布的公共交通路线组合调度模型，张席洲在他的硕士论文中对公交调度优化问题进行了初步研究。九十年代，长安大学孙芙灵依据西安市部分公交客流调查数据，探讨了几种确定发车间隔的方法。

2.2国外研究现状

国外在公交调度研究比较早，早在上世纪50年代后期，英国利兹大学计算实验室就已经探讨计算机在交通调度计划中的应用问题，该实验室于1960年向国家交通委员会提交了题为“大规模调度计划问题的计算机求解：基础原理和未来可能性”的报告，这表明他们在调度计划的理论研究方面取得了阶段性成果。1985年，Peter G.Furth针对线路双向客流不均匀问题，探讨了如何优化放车调度（空车发出，中途载客）过程，并建立了相对应的数学模型。2002年AhHgahnai等研究了夺车场车辆调度问题和有时间窗的多车场车辆调度问题模型，并阐述了相应的启发式算法。

3.公交车辆调度形式的类型

公交车辆调度形式是公交公司在制定各种调度运营计划中的各种运输组织形式，公交车辆的调度形式必须根据客流量的分布以及避免出行个别站点出行车辆空载的情况来确定。一般可以分成2种调度形式，第一种按照工作时间可以分为正班车，夜班车和加班车。第二种是可以根据车辆的运营方式和停站方式可以分为全程车，区间车和大站快车三种，本文主要研究第二种调度形式

全程车：根据指定的公交路线，从始发站出发，一直开到终点站结束，在这条公交路线上，逢站必停因此全程车也被称之为慢车。如图（1）所示，黑色的实心点为需要停靠的站点。

区间车：按照指定的公交路线行驶，但并不行驶整个路线，只行驶客流量相对较大的区域，这个区域就是区间车的运行区域内，在运行区域内，每个站点都需要停站。由于区间车的运行区域不确定，导致它的发车站点和折返站点不确定，可以分为三种情况。第一种区间车形式如图（2）a所示，发车站点为公交路线的始发站，折返站点为线路中某一站点。第二种区间车形式如图（2）b所示，发车站点为线路中的某一站点，折返站为线路中的终点站。第三种区间车形式如图（2）c所示，发车站点和折返站点均为线路中的站点。图中黑色实心站点为停车站点，黑色空心站点为不停车站点 。

大站快车：为了满足乘客长距离出行的要求，只在首末站和路线上乘客集散量较大的站停靠的调度形式。如图（3）所示。

4.公交车辆组合模型的选定方法

根据公交客流在路段上、方向上分布不均衡的特性，选定合适的组合调度形式，可在运力紧张的状况下，加快车辆运转效率。

（1）区间车的判断准则

站段通过量差：是指研宄时间段内线路上某站段的单向通过量与该单向线路各个站段的平均通过量的差，即：

站段通过量差=某站段单向通过量-该单向平均通过量

站段不均匀系数：是指研究时间段内某站段的单向通过量与该单向线路各站段的平均通过量之比，即：

站段不均匀系数=某路段单向通过量/该单向平均通过量

区间车选定的判断标准如表（1）所示

（2）大站快车的判断准则

站点不均匀系数：是指研宄时间段内某站点的单向客流量与该单向线路各个站点的平均客流量之比，即：

站点不均匀系数=某站点单向客流量/该单向平均站点客流量

方向不均匀系数：是指研究时间段内上行和下行两个方向中客运量较高的方向的客运量与两个方向客运量的平均值之比，即：

方向不均匀系数=高单向客运量/方向平均客运

大站快车的选定的判断标准如表（2）所示

5.影响公交车辆组合调度的因素

在对于公交车辆的组合调度中，影响组合调度的因素有众多，包括乘客，司机，车辆，道路和环境等因素。而且这几种因素有可能同时出现并且相互影响，从而造成交通拥堵，使得这些因素对交通的影响更深，形成恶性循环。所以，公交公司管理者在对公交车辆进行组合调度时，必须考虑到这些因素并且妥善处理。主要影响因素有以下幾点：

（1）客流分布

在我国城市中，大部分的公交调度都是单调线为主，因此在公交线路上，客流不管是在方向上，空间上和段面上，往往呈现不均匀衡性。不均衡性通常表现在站点不均衡和路段不均衡性。因此，采用单一的全程车调度是不能解决客流不均衡性的 ，我们需要采用区间车和全程车来配合全程车来形成快速公交组合调度，解决客流不均衡性。例如在某几个较大的站点相较于其他站点，客流量较大，我们可以采用多发几班大站快车来解决站点不均匀衡性，当某一路段的客流量比较大时，我们可以采取多发几班区间车，这样就可以缓解站段不均衡性。

（2）道路情况

道路情况对公交车辆的组合调度影响也比较大，特别是对于区间车。区间车会在中途折返或者在首末站进行折返，必须考虑到折返点的车流量大小而且也要确定在设置该折返点能不能进行车辆的折返。

（3）车辆情况

在公交车辆上安装智能系统，例如公交IC卡系统，乘客计数技术，车辆定位系统等等，这样这些数据可以反馈给公交系统，并且根据这些数据来进行合理的公交车辆组合调度。这样就可以提高公交车辆的循环效率并且降低运行成本。

（4）其他因素

除了上文介绍的三种因素外，实际情况中还会有其他因素来影响公交车辆的组合调度。例如出现雨雪，大雾等恶劣天气情况时，司机会降低车速。出行道路出行施工情况，会改变其公交路线。

6.城市公交的组合调度及其优缺点

6.1城市公交的组合调度

快速公交的组合调度就是根据客流在时间和空间以及断面上的不均衡性，采用区间车，全程车和大站快车三种调度类型。在具体不同的路段，根据实时客流量的不同，确定其相应的公交车发车频率和发车形式。而且在这个过程的同时，需要根据公交车的电子信息显示牌对公交车辆的调度形式实行预先同时，避免信息传递的错误，也可以根据车辆的颜色不同确定不同的发车形式，这种方式能够让乘客能够识别车辆类型，选择自己需要的车型，加速消除客流量的不均衡性，提高公交车的运行效率。速公交的组合调度来解决客流的不均衡性，缓解交通拥堵有许多成功的案例。例如在波哥大世纪快速公交中，公交路线上有干线和支线。其中干线里面又分为快线和普线，干线类似于大站快车，只在这条公交路线上固定的几个公交站点停靠，而普线又类似与全程车，普线在这条公交路线上的所有公交站点都停靠。这样，通过快线与支线的配合，能够快速的运输乘客，平衡了客流的站点不均匀衡性和站段的不均衡性，同时也能够降低乘客等待时间。而且支线公交可以配合干线公交，可以将城市快速公交延申的其他周边地区。

6.2城市公交组合调度的优缺点

优点：经过快速公交组合调度后，整个公交系统的公交车辆运转循环效率增快，各种车型分工明确，全程车负责正常的公交站点乘客上下车和出行服务，区间车负责某一乘客集散量较大的行驶区域的服务，大站快车负责某几个站点乘客集散量的服务，通过这三种发车行式的车辆合理配合，相互影响，大大减少了乘客的出行等待时间，加快城市运转效率，提高了公共交通的竞争力，使人们更愿意选择公共交通作为出行方式，增加了公交公司的经济效益，同时也减少了汽车的排放量，让城市变得更环保。

缺点：虽然快速公交的组合调度的优点很多，但是同时它也存在一些缺点。部分乘客可能会增加出行的時间，因为设置了全程车，区间车和大站快车这三种车型，乘客需要根据自己的出行地点和路程选择适合自己的车辆或者在这三种车型之间进行换乘，因此可能会增加部分乘客的换成时间和换成次数，从而增加出行总时间。另外，公交系统经过快速公交组合调度后，可能会改变部分乘客的出行规律和习惯。在快速公交组合调度之前，乘客只能选择乘坐全程车出行，但是经过快速公交组合调度后，增加了区间车和大站快车，这两种车型并不会逢站必停，部分乘客可能会因此疏忽，导致自己需要下车的车站被错过而产生延误。

7.结束语

本文以公共交通的基础上，进行了对快速公交组合调度行式的了解和研究，在张鹏老师的指导下，然后通过自己查找文献资料，了解的区间车，全程车以及大站快车的定义以及判定准则，并且现代公交系统能这三种发车形式进行合理的调度，形成快速公交，加快了整个城市的运转效率，通过这次实训让我学习到很多知识，而且这次也是我第一次接触到论文，学到了一些经验，为以后大三大四写作论文积累了一些方法。

参考文献

[1]苏微.城市公交车组合调度模型研究[D].长安大学，2015.05.

[2]程赛君.公交线路区间车组合调度方法研究[D].华中科技大学，2013.05.

[3]高柳.城市公交车区间组合调度模型的研究与应用[D].大连海事大学，2017.6

[4]孙传姣.快速公交调度优化研究[D].长安大学，2008.12

作者简介：

杨晨（1999-）男 本科在读

张鹏（1979-），男，工学博士，主要研究方向为交通管理与控制，交通运输规划与管理

基金项目：黑龙江省大学生创新训练项目（202111802023），黑龙江工程学院大学生创新训练项目（202111802142）;