公交站點延誤估算方法研究

朱寧 馬健霄 錢思文 丁純璐

摘 要：為分析公交站點延誤水平，針對典型的直線式和港灣式公交站臺，分別從微觀和宏觀角度提出兩種公交站點延誤估算方法。一是從微觀層面分解公交?？苛鞒?，根據(jù)公交?？康牟煌A段選取公交進出站時間、乘客上下車時間和其他延誤時間作為延誤參數(shù)，對實際調(diào)查數(shù)據(jù)分析得到每階段無延誤條件下的參考值，計算公交站點延誤時間;二是引入公交負荷到達率來反映站點實際運營狀況，分析負荷到達率與公交站點延誤的關(guān)系，提出延誤時間的估算模型，并確定公交負荷到達率大于20輛/h作為模型的適用范圍。通過實地調(diào)查驗證，結(jié)果表明：兩種估算方法得到的結(jié)果與實際觀測數(shù)據(jù)誤差率均低于15%，基本符合實際情況，可用于對公交站點延誤的估算，為優(yōu)化公交站點布局，減少居民出行時間和提高出行滿意度提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：公共交通;公交站點;公交延誤;站點形式;延誤估算

中圖分類號：U491.1 ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? 文章編號：1006-8023（2021）01-0087-08

Abstract：In order to analyze the delay level of bus stations， two bus station delay estimation methods are proposed from the micro and macro perspectives for typical linear and harbor bus stations. The first is to decompose the bus stop process at a micro level， select bus entry and exit time， passenger boarding time and other delay time as delay parameters according to the different stages of bus stop， analyze the actual survey data to obtain the reference value under the condition of no delay at each stage and calculate delay time at bus stops. The second is to introduce the bus load arrival rate to reflect the actual operation status of the station， analyze the relationship between load arrival rate and delay of the bus station， propose a delay time estimation model and determine that the bus load arrival rate is greater than 20 vehicles/h as the scope of application. Through field survey verification， the results show that the error rate between the results obtained by the two estimation methods and the actual observation data is less than 15%， which is basically in line with the actual situation， can be used to estimate the delay of the bus station and provide theoretical basis for optimizing the layout of bus stops， reducing residents travel time and improving travel satisfaction.

Keywords：Public transit; bus station; bus delay; station form; delay estimate

0 引言

近年來，隨著居民出行需求的明顯增長，常規(guī)公交規(guī)模也不斷擴大。城市公交網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性下降，導(dǎo)致公交可靠性減弱，容易造成新的交通瓶頸[1]。公交站點作為聯(lián)系乘客與公交出行服務(wù)的紐帶，是公交系統(tǒng)必不可少的重要環(huán)節(jié)。因此，定量分析和估算公交站點延誤，正確評價公交站點運行效率和服務(wù)水平，對于優(yōu)化公交站點布局，確保城市常規(guī)公交系統(tǒng)的穩(wěn)定性和提高公交運行效率具有一定的實用價值。

在公交站點的相關(guān)研究中，國內(nèi)外學(xué)者對公交站點延誤產(chǎn)生的原因進行了探討，并提出了站點延誤的調(diào)查方法和原理[2-3]。根據(jù)延誤的影響因素，研究將公交站點延誤分為固態(tài)延誤和動態(tài)延誤[4]。固態(tài)延誤主要由公交車型、公交站型和站點設(shè)置位置等造成，動態(tài)延誤則是除了固態(tài)延誤以外的一些由動態(tài)影響因素引起的其他延誤，影響因素包括乘客流上車不連續(xù)、前車阻擋等[5]。針對固態(tài)延誤因素，因為交叉口在城市路網(wǎng)中的重要性[6]，研究主要從公交站點設(shè)置位置出發(fā)，分析公交站點與交叉口之間的延誤關(guān)系，建立不同交通流量下的交叉口上下游延誤計算方法[7]，并以交叉口延誤時間作為評價指標(biāo)，評估交叉口的服務(wù)水平[8]，為交叉口公交站點選址提供定量分析工具[9-10]。在動態(tài)延誤的研究中，由于影響因素眾多，所以研究以公交站點的通行能力與?？繒r間為主[11]，選取公交到達率、泊位數(shù)、公交平均排隊長度和在站服務(wù)時間等參數(shù)建立公交站點延誤模型[12-16]。

從國內(nèi)外研究可以看出，在延誤影響因素和延誤改善建議等方面定性研究較多，對延誤的估算一般是從公交站點整體通行能力或公交在站時間的角度出發(fā)，很少從微觀層面去分析公交?？苛鞒?。因此，本文在已有研究基礎(chǔ)上，對公交站點延誤進行定量的分析和估算，根據(jù)站點的不同形式提出兩種延誤估算方法，用以評價公交站點的運行效率和服務(wù)水平，為優(yōu)化公交站點選址方法，減少居民出行時間和提高出行滿意度提供科學(xué)依據(jù)。

2.2 調(diào)查方法

（1）調(diào)查對象。南京市5個港灣式站點：新莊廣場東站、新莊廣場西站、新莊廣場南站、新莊廣場北站、龍蟠路—崗子村站;6個直線式站點：板倉村站、板倉街—崗子村站、鐘麓花園站、花園路-南林東路站、花園路中站、鎖金村站。

（2）調(diào)查時段。為方便獲取無延誤條件下的數(shù)據(jù)，所以調(diào)查時間選在白天的平峰時段（9：30—17：30）。

（3）調(diào)查論述。將調(diào)查站點按照站臺形式和設(shè)置位置分類，通過視頻采集等手段收集公交進出站時間、乘客上下車時間和駕駛員反應(yīng)時間等延誤數(shù)據(jù)。

（4）調(diào)查原則。站點選擇在坡度平緩路段且區(qū)域內(nèi)交通流順暢;排除公交始發(fā)站和終點站;為了便于視頻采集與現(xiàn)場觀測，盡量選擇晴朗天氣。

2.3 延誤參數(shù)分析

公交車輛進出站的?？窟^程可分為3階段：進站減速階段、乘客上下車階段和出站加速階段。因此，主要選取公交進出站時間和乘客上下車時間作為延誤參數(shù)，額外考慮司機反應(yīng)時間和開閉車門時間等折損時間，并選擇直線式和港灣式公交站點作為研究對象。

2.3.1 公交進出站時間

公交進出站時間主要受道路交通流量、站臺設(shè)置形式和尺寸、車輛型號和性能等因素影響[17]。選取3個不同設(shè)置位置的站點，記錄車輛進出站時間，見表1。

由表1可知，設(shè)置位置不同的3個站臺，其進出站時間均集中在4～9 s，因此可認為公交進出站時間與公交站點設(shè)置位置關(guān)系微弱。

在平峰時段對11個站點進行實地調(diào)查，得到無延誤時段下的調(diào)查數(shù)據(jù)共335組（港灣式?？空具M出站數(shù)據(jù)185組，直線式?？空緮?shù)據(jù)150組），可以得到無延誤暢行條件下兩種站型的進出站加減速時間分布，如圖1和圖2所示。

從圖1和圖2可以看出，兩種站點形式下的加減速時間分布基本沿中軸線上下偏移，且偏移幅度小。因此認為進出站時間分布差異小，可取無延誤條件下有效數(shù)據(jù)的平均值作為公交進出站時間參考值，無延誤條件下公交站點的平均加減速時間見表2。

2.3.2 乘客上下車時間

乘客的上下車時間與乘客年齡、乘客數(shù)量和付費方式等因素有關(guān)，與站型設(shè)置無關(guān)[18]。在平峰時段對站點進行實地調(diào)查，篩除因不連續(xù)乘客流、二次?？亢蛙噧?nèi)擁擠等影響因素產(chǎn)生的無效數(shù)據(jù)，統(tǒng)計乘客上車時間數(shù)據(jù)62組，下車時間數(shù)據(jù)49組，得到乘客無延誤上下車時間分布，如圖3所示。

從圖3可以看出無延誤條件下的乘客上下車數(shù)量與上下車時間大致呈簡單線性分布，乘客上下車平均時間差異不大，因此分別采用一元線性回歸、二次項回歸模型對乘客數(shù)量和乘客上下車時間進行擬合，相關(guān)性檢驗結(jié)果見表3，數(shù)據(jù)擬合如圖4所示。

在對公交站點的研究中，公交到達率只是表示公交車輛到站頻率的指標(biāo)，反映了公交站點的需求強度，但并不能了解該站點的實際運營狀況和服務(wù)水平。因此引入公交負荷到達率，能更客觀地反映站點的實際供需條件。

可以考慮通過公交負荷到達率與公交在站延誤時間進行擬合分析，得出關(guān)系模型。

3.2 數(shù)據(jù)調(diào)查

因為工作日的居民出行更加頻繁且具有一定規(guī)律性，公交車在站延誤情況較多，相較于周末的數(shù)據(jù)更具有典型性和代表性。為保證建立模型符合公交站點的實際運營狀況，需要足夠多的延誤數(shù)據(jù)樣本，所以選擇周一到周五的高峰時段（7：00—9：30）對11個公交?？空具M行調(diào)查。因為花園路—南林東路站、花園路中站乘客不多，數(shù)據(jù)不太符合要求，所以文章使用了5個港灣式停靠站和4個直線式?？空镜臄?shù)據(jù)各79組。

3.3 港灣式公交站點延誤

整理相關(guān)數(shù)據(jù)，分析公交負荷到達率與延誤時間的內(nèi)在聯(lián)系。采用3種回歸模型進行擬合，相關(guān)性檢驗結(jié)果見表4。比較R2和F兩項參數(shù)，3種情況的擬合性R2均在0.9以上，擬合效果較好，其中冪函數(shù)F要高于其他兩項。

5 估算方法對比

微觀延誤估算方法從微觀角度出發(fā)，剖析公交車輛停靠流程，估算結(jié)果較符合實際。但分析公交在站延誤時很難做到全面充分，未考慮站點泊位數(shù)、社會車輛等影響因素;延誤參數(shù)的精確度需要大量的樣本數(shù)據(jù)做支撐，在實際計算過程中非常不便。微觀延誤估算方法適用于交通流量不大且樣本數(shù)據(jù)有限的站點延誤計算。

負荷到達率估算方法通過公交負荷到達率與延誤時間的關(guān)系模型進行延誤分析，計算方便，無需考慮眾多延誤影響因素，就可估計公交站點的運營狀況和延誤水平。但負荷到達率估算方法不適用于公交負荷到達率小于20輛/h的公交站點，對交通需求強度大的站點把握較好。

6 結(jié)束語

本文在分析公交站點延誤影響因素的基礎(chǔ)上，根據(jù)延誤調(diào)查方式和估算原理，分解微觀公交停靠流程，確定了延誤分析參數(shù)。針對不同站型的公交站點分別提出兩種延誤估算方法，并使用實例驗證證明了方法的可行性，為公交站點選址方法的優(yōu)化提供了理論基礎(chǔ)和定量分析方法。但公交站點研究是個很廣泛的課題，研究成果還有許多不足，后續(xù)將更全面考慮公交站點的延誤因素，對公交站點的道路設(shè)置形式、通行能力和社會車輛造成的延誤影響等做深入研究，獲取更多樣本數(shù)據(jù)，以期更具有實用性和一般規(guī)律性。

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