(山東大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院，山東濟(jì)南250061)

近年來(lái)，為了適應(yīng)居民出行需求多樣化和個(gè)性化，國(guó)際上出現(xiàn)了一些新興的公交服務(wù)模式，如已在國(guó)外部分城市應(yīng)用的靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)，填補(bǔ)了傳統(tǒng)公交服務(wù)的空白。該新型公交服務(wù)系統(tǒng)以其靈活的服務(wù)模式盡量匹配居民出行特征，并適應(yīng)個(gè)性化出行需求，極大地提高了居民出行的靈活性和可達(dá)性，是常規(guī)公交服務(wù)的重要補(bǔ)充。

1 靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)的產(chǎn)生及發(fā)展

1.1 系統(tǒng)起源

城市公共交通系統(tǒng)按照其服務(wù)模式和特點(diǎn)，一般被分為兩類：固定型服務(wù)系統(tǒng)(Fixed Route Transit,FRT)和需求響應(yīng)型服務(wù)系統(tǒng)(Demand Responsive Transit,DRT)。FRT系統(tǒng)使用大容量車輛提供定線定點(diǎn)公交服務(wù)，進(jìn)而形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。但與小汽車交通相比，該服務(wù)缺乏便捷性和靈活性。DRT系統(tǒng)，如電召服務(wù)(Dial-a-ride)，可按照需求動(dòng)態(tài)地調(diào)整運(yùn)營(yíng)方案，靈活地提供門到門的預(yù)約出行服務(wù)。但是，由于運(yùn)營(yíng)成本較高，DRT系統(tǒng)主要應(yīng)用于城市客流稀疏地區(qū)或郊區(qū)，更多地是為特殊人群(如殘疾人)服務(wù)。

自20世紀(jì)70年代以來(lái)，研究人員一直都在尋找一種能夠?qū)RT系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性與DRT系統(tǒng)的靈活性有效結(jié)合的新型公交服務(wù)模式。文獻(xiàn)[1]于1976年首先提出靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)的構(gòu)想，并在美國(guó)威斯康星州(Wisconsin)進(jìn)行了實(shí)例研究。

美國(guó)于1990年頒布的殘疾人法案(Americans with Disabilities Act,ADA)[2]是促進(jìn)該系統(tǒng)產(chǎn)生的又一主要原因。該法案規(guī)定公共交通系統(tǒng)必須為殘疾人提供服務(wù)，并且只能收取象征性的費(fèi)用。這一規(guī)定讓公交運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)面臨著在提供FRT服務(wù)的同時(shí)還需面向殘疾人等特殊人群提供服務(wù)的雙重挑戰(zhàn)。然而DRT系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本較高，加重了公交運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，這就促使一些運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)尋找新的運(yùn)營(yíng)策略。正是在多種因素的影響下，靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)的研究和應(yīng)用引起了眾多學(xué)者的廣泛興趣，也帶動(dòng)了該系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。

1.2 系統(tǒng)分類及應(yīng)用

2004年，TCRP調(diào)查報(bào)告[3]首次將靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)分為如下六種主要類型：

1）線路可偏移公交服務(wù)。

在FRT系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，允許車輛根據(jù)乘客實(shí)際需求在特定區(qū)域內(nèi)偏移線路提供上下車服務(wù)。公共汽車按照固定的發(fā)車時(shí)刻表，沿著一條設(shè)置有若干固定公共汽車站的基準(zhǔn)線路運(yùn)行，同時(shí)在任意2個(gè)車站之間允許的松弛時(shí)間內(nèi)提供偏移線路服務(wù)，即可以根據(jù)乘客實(shí)際需求，在線路周邊區(qū)域內(nèi)其要求的地點(diǎn)提供上下客的服務(wù)。隨后車輛仍需返回基準(zhǔn)線路繼續(xù)行駛，并滿足線路固定車站的時(shí)間約束，如圖1所示。

2）車站可偏移公交服務(wù)。

與線路可偏移公交服務(wù)類似，該系統(tǒng)存在的是基準(zhǔn)車站，而不是基準(zhǔn)線路。在特定的服務(wù)范圍內(nèi)，公交系統(tǒng)既有固定車站服務(wù)，又可以提供車站偏移服務(wù)，即依據(jù)乘客實(shí)際需求，在任何地點(diǎn)提供需求響應(yīng)上下客服務(wù)。任意上下客地點(diǎn)和固定車站之間的線路都不固定，行車路線方案完全根據(jù)實(shí)際需求的分布確定。一定程度上，該模式已接近共乘的出租汽車服務(wù)，如圖2所示。

3）需求響應(yīng)接駁公交服務(wù)。

車輛在一個(gè)特定的服務(wù)區(qū)域內(nèi)提供需求響應(yīng)型公交服務(wù)，而線路的起終點(diǎn)連接到主線公交沿線的一個(gè)或多個(gè)換乘樞紐。在該服務(wù)區(qū)域內(nèi)可以設(shè)置固定乘客接送點(diǎn)供乘客上下車，也可以根據(jù)乘客需求靈活上下車，但是車輛每次運(yùn)行的線路都根據(jù)乘客需求靈活調(diào)整。該區(qū)域內(nèi)的出行需求很大比例是往返于需求點(diǎn)和換乘樞紐之間，如圖3所示。多數(shù)情況下，這類服務(wù)在白天以固定型公交服務(wù)系統(tǒng)模式運(yùn)營(yíng)，在傍晚、夜間和凌晨等需求量較小的時(shí)段轉(zhuǎn)變?yōu)樾枨箜憫?yīng)接駁服務(wù)模式。該類系統(tǒng)能夠很好地解決居民公交出行的“最后一公里”難題。

4）需求響應(yīng)車站公交服務(wù)。

以FRT系統(tǒng)為基礎(chǔ)，公共汽車按照固定線路和車站、固定行車時(shí)刻表運(yùn)行，同時(shí)在線路周邊預(yù)先設(shè)定部分固定需求響應(yīng)車站，如果預(yù)設(shè)的響應(yīng)車站有需求，則可以偏離線路前往該需求響應(yīng)車站(即根據(jù)乘客需求動(dòng)態(tài)靈活增設(shè)的車站)提供公交服務(wù)。公共汽車在需求響應(yīng)車站完成乘客上下車服務(wù)后，仍返回原線路繼續(xù)運(yùn)行，如圖4所示。

圖1 線路可偏移公交服務(wù)系統(tǒng)Fig.1 Public transit with flexible route

圖2 車站可偏移公交服務(wù)系統(tǒng)Fig.2 Public transit with flexible stops

圖3 需求響應(yīng)接駁公交服務(wù)系統(tǒng)Fig.3 Public transit system with temporary connection between routes to meet the demand

圖4 需求響應(yīng)車站公交服務(wù)系統(tǒng)Fig.4 Public transit system with temporary stops to meet the demand

圖5 區(qū)段靈活公交服務(wù)系統(tǒng)Fig.5 Public transit system with flexible routes within several segments

圖6 區(qū)域靈活公交服務(wù)系統(tǒng)Fig.6 Public transit system with flexible routes within a region

5）區(qū)段靈活公交服務(wù)。

公共汽車按照傳統(tǒng)的固定線路、固定行車時(shí)刻表運(yùn)行，但在線路的部分運(yùn)營(yíng)區(qū)段內(nèi)允許公共汽車以需求響應(yīng)服務(wù)模式運(yùn)營(yíng)，在響應(yīng)區(qū)域內(nèi)為乘客提供上下車服務(wù)，如在線路沿線一些住宅小區(qū)密集的區(qū)域等，如圖5所示。

6）區(qū)域靈活公交服務(wù)。

公共汽車在一條交通走廊的附近區(qū)域內(nèi)按照需求響應(yīng)模式運(yùn)行，車輛的運(yùn)營(yíng)完全根據(jù)需求確定，唯一限定的是需要按照既定時(shí)間發(fā)車或者到達(dá)預(yù)設(shè)的一個(gè)或多個(gè)固定的線路起終點(diǎn)，如圖6所示。這種模式類似于中國(guó)的超市班車，區(qū)別是其車輛運(yùn)行的線路并不固定。

雖然靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)很早就被提出，但由于其規(guī)劃、設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)相較于固定型公交服務(wù)系統(tǒng)都更為復(fù)雜，同時(shí)需要考慮公交運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)與兩類乘客(固定車站乘客和需求響應(yīng)乘客)間利益的平衡，因而至今仍未在世界范圍內(nèi)廣泛推廣與應(yīng)用。目前，僅在北美、歐洲以及中國(guó)臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)的部分城市開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。表1總結(jié)了截至2004年，美國(guó)應(yīng)用該類系統(tǒng)的城市數(shù)量[4]。

1.3 靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)的優(yōu)越性

靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)因其靈活的服務(wù)模式，能夠?yàn)槌鲂姓呒肮贿\(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)帶來(lái)多方面的服務(wù)效益，具體包括：

1）成本效益更優(yōu)：結(jié)合了FRT系統(tǒng)的低成本與DRT系統(tǒng)靈活性的雙重優(yōu)勢(shì)，營(yíng)運(yùn)機(jī)構(gòu)通過(guò)較低的成本投入即可實(shí)現(xiàn)與小汽車出行相競(jìng)爭(zhēng)的、靈活的、門到門的公交服務(wù)，從而進(jìn)一步提升公交出行分擔(dān)率；

2）服務(wù)品質(zhì)更佳：該系統(tǒng)可以作為FRT系統(tǒng)的重要補(bǔ)充，為人口密度較低的新建城區(qū)等特定地區(qū)提供需求響應(yīng)式服務(wù)，從而健全多層次、差別化的公交服務(wù)體系，并進(jìn)一步提升公交系統(tǒng)的服務(wù)品質(zhì)；

3）受惠人群更廣：通過(guò)個(gè)性化、門到門的定制服務(wù)為包括殘疾人在內(nèi)的特殊人群提供更便利、安全、舒適的公交出行服務(wù)，以進(jìn)一步擴(kuò)大系統(tǒng)的服務(wù)受惠人群。

2 系統(tǒng)關(guān)鍵理論

從靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)概念的提出至今，眾多學(xué)者圍繞該系統(tǒng)的關(guān)鍵理論與方法展開(kāi)了廣泛而深入的探討。歸納看來(lái)，研究?jī)?nèi)容主要集中在系統(tǒng)設(shè)計(jì)決策、關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置以及線路優(yōu)化與調(diào)度三個(gè)方面。

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)決策

針對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)決策的研究主要是利用分析模型，通過(guò)架構(gòu)系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用環(huán)境，分析路網(wǎng)條件、客流空間分布等特征要素與系統(tǒng)效益的相關(guān)性，以分別確定FRT系統(tǒng)與靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)邊界切換條件。

文獻(xiàn)[4]針對(duì)客流量已知的情況下，以最小化成本運(yùn)營(yíng)并保證一定服務(wù)質(zhì)量為優(yōu)化目標(biāo)及邊界條件，確定FRT服務(wù)和靈活型服務(wù)運(yùn)營(yíng)模式切換的邊界條件。

文獻(xiàn)[5]建立了以運(yùn)營(yíng)者和乘客費(fèi)用最小為目標(biāo)的分析模型來(lái)規(guī)劃和設(shè)計(jì)靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)邊界條件，比如車站設(shè)置、服務(wù)區(qū)域規(guī)模等。

文獻(xiàn)[6-7]在假設(shè)FRT系統(tǒng)與靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本相同的條件下建立了乘客出行時(shí)間最小化分析模型，并通過(guò)求導(dǎo)得到切換點(diǎn)的關(guān)鍵客流密度。

文獻(xiàn)[8]通過(guò)建立分析模型估算FRT系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)，對(duì)公交服務(wù)質(zhì)量的影響以及這一轉(zhuǎn)換對(duì)各利益相關(guān)者的費(fèi)用和利益的影響。

此外，也有部分學(xué)者對(duì)于該系統(tǒng)是否能夠被公眾接受展開(kāi)了調(diào)查研究以論證系統(tǒng)的可行性。例如，文獻(xiàn)[9]研究了舊金山灣區(qū)乘客對(duì)于靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)的反映以及乘客期望的服務(wù)。結(jié)果顯示，60%的被調(diào)查者愿意考慮將該系統(tǒng)作為出行的選擇之一，并且有12%的人表示非常愿意使用這種服務(wù)。

2.2 關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置

關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)置將直接決定系統(tǒng)是否達(dá)到最優(yōu)的運(yùn)營(yíng)效果和服務(wù)水平。該系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)主要包括：

1）服務(wù)區(qū)域。

指靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)能夠提供服務(wù)的范圍，目前幾乎所有對(duì)該系統(tǒng)的研究均是圍繞狹長(zhǎng)的矩形區(qū)域展開(kāi)，這與國(guó)外的網(wǎng)格狀道路布局不無(wú)關(guān)系。文獻(xiàn)[10]研究如何把一個(gè)大的矩形服務(wù)區(qū)域(L*W)分割成一系列小的矩形區(qū)域并由一條公交線路獨(dú)立運(yùn)營(yíng)服務(wù)，以便在保證服務(wù)質(zhì)量的條件下降低運(yùn)營(yíng)成本。

2）車輛徑向運(yùn)行速度。

指在矩形服務(wù)區(qū)域內(nèi)沿基準(zhǔn)線路運(yùn)營(yíng)方向的車輛運(yùn)行速度。文獻(xiàn)[11]利用連續(xù)逼近的方法計(jì)算出車輛在徑向上的速度上下限，借助這種在實(shí)際操作條件下求得的速度區(qū)間，可以進(jìn)行不同需求條件下系統(tǒng)效率和客運(yùn)能力的評(píng)價(jià)。

3）松弛時(shí)間。

指在部分靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)中(如線路可偏移公交服務(wù)系統(tǒng))，為了不違反固定車站的時(shí)間約束，事先設(shè)定的供車輛偏離基準(zhǔn)線路行駛的時(shí)間。車輛偏離線路運(yùn)營(yíng)時(shí)必須在該時(shí)間內(nèi)前往下一個(gè)固定車站，不得違反各固定車站的時(shí)間約束。文獻(xiàn)[8]利用分析模型建立了將FRT系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)時(shí)估算各利益相關(guān)者費(fèi)用和收益的數(shù)學(xué)關(guān)系式，同時(shí)可以用該模型來(lái)估算松弛時(shí)間。文獻(xiàn)[12]研究強(qiáng)調(diào)，對(duì)于一個(gè)高效的靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)而言，最主要的是設(shè)置恰當(dāng)?shù)乃沙跁r(shí)間，過(guò)長(zhǎng)的松弛時(shí)間并不意味著更多的客流量。

4）配車數(shù)量。

文獻(xiàn)[13]對(duì)該系統(tǒng)為保證一定的乘客服務(wù)質(zhì)量而需要配置的車輛數(shù)進(jìn)行研究，建立了僅需已知需求分布及乘客期望的上下車時(shí)間的概率模型來(lái)進(jìn)行求解。結(jié)果表明，該模型能夠在多種不同的運(yùn)營(yíng)情景下對(duì)所需要的車輛數(shù)進(jìn)行估計(jì)，以便決策者進(jìn)行合理的系統(tǒng)配置決策。

5）其他。

文獻(xiàn)[14]針對(duì)該系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)參數(shù)(包括時(shí)間窗大小的設(shè)置以及分區(qū)策略的使用)對(duì)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)(總運(yùn)行里程、車輛數(shù)量等)的影響進(jìn)行了仿真研究。結(jié)果表明，上述運(yùn)營(yíng)參數(shù)與系統(tǒng)的效益評(píng)價(jià)指標(biāo)之間存在著線性關(guān)系。文獻(xiàn)[15]以系統(tǒng)成本最小化為優(yōu)化目標(biāo)，求解最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)布設(shè)、每輛公共汽車的服務(wù)區(qū)域以及發(fā)車頻率。通過(guò)與FRT系統(tǒng)以及出租汽車交通對(duì)比發(fā)現(xiàn)，靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)在中低密度的出行需求下具有最低的系統(tǒng)成本。

表1 靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)的分類及應(yīng)用城市數(shù)量Tab.1 Classification of flexible transit service and the number of cities using the system

2.3 線路優(yōu)化與調(diào)度

根據(jù)需求分布是否已知，靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)的線路優(yōu)化與調(diào)度問(wèn)題可分為靜態(tài)問(wèn)題和動(dòng)態(tài)問(wèn)題兩類：

1）靜態(tài)問(wèn)題。

指在進(jìn)行線路優(yōu)化與調(diào)度之前，所有的乘客出行需求均通過(guò)預(yù)約而獲悉，乘客可以提前一個(gè)小時(shí)(根據(jù)實(shí)際需求設(shè)定)對(duì)其出行服務(wù)進(jìn)行預(yù)約。在線路優(yōu)化完成后，車輛不再去服務(wù)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的新的出行需求。文獻(xiàn)[16]針對(duì)機(jī)動(dòng)式輔助客運(yùn)系統(tǒng)(Mobility Allowance Shuttle Transit System,MAST)的3種不同運(yùn)行情況分別建立了以效益與成本差值最大化為目標(biāo)的離線優(yōu)化模型，并分別針對(duì)已知需求和未知需求設(shè)計(jì)了相應(yīng)的求解算法。

文獻(xiàn)[17]對(duì)MAST系統(tǒng)及其關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了全面描述，并建立了MAST系統(tǒng)線路優(yōu)化的混合整數(shù)規(guī)劃方程。研究表明，在一定需求分布條件下MAST系統(tǒng)的性能優(yōu)于常規(guī)公交系統(tǒng)。

文獻(xiàn)[18-19]分別針對(duì)其2004年和2007年建立的系統(tǒng)線路設(shè)計(jì)與調(diào)度問(wèn)題的插入式啟發(fā)算法進(jìn)行了總結(jié)，并為驗(yàn)證該算法的參數(shù)靈敏性以及不同形狀的服務(wù)區(qū)域?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)量的影響進(jìn)行了大量的仿真驗(yàn)證分析。結(jié)果表明，狹長(zhǎng)型服務(wù)區(qū)域的運(yùn)行效果較好，但是在越寬的服務(wù)區(qū)域內(nèi)，啟發(fā)算法控制變量的設(shè)置對(duì)系統(tǒng)性能的影響越明顯。

文獻(xiàn)[20]針對(duì)系統(tǒng)的靜態(tài)調(diào)度問(wèn)題給出了混合整數(shù)規(guī)劃方程。在求解過(guò)程中通過(guò)對(duì)乘客行為進(jìn)行合理假設(shè)而做了一系列邏輯簡(jiǎn)化，移除一些無(wú)效的解從而加速最優(yōu)解的搜索。

2）動(dòng)態(tài)問(wèn)題。

靜態(tài)線路優(yōu)化與調(diào)度無(wú)法反映實(shí)際運(yùn)營(yíng)環(huán)境的動(dòng)態(tài)需求變化特性，因此作為靜態(tài)問(wèn)題的延伸，動(dòng)態(tài)問(wèn)題是在靜態(tài)優(yōu)化完成之后，在滿足其他約束條件的情況下，在車輛的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)動(dòng)態(tài)需求實(shí)時(shí)優(yōu)化更新運(yùn)行線路。該問(wèn)題的研究相對(duì)較少，僅有文獻(xiàn)[21]在洛杉磯一條實(shí)際線路的仿真研究中，針對(duì)動(dòng)態(tài)線路優(yōu)化與調(diào)度問(wèn)題給出了一種插入式啟發(fā)算法，該算法可以看作是對(duì)其2004年提出的算法[17]的改進(jìn)。

3 已有研究在中國(guó)的適應(yīng)性分析

3.1 現(xiàn)有理論方法的不足及展望

國(guó)內(nèi)針對(duì)該系統(tǒng)的研究較少，僅有的幾篇文獻(xiàn)[22-25]還是停留在對(duì)這類新型系統(tǒng)在國(guó)外成功實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及其在中國(guó)實(shí)施可行性的初步探討。同時(shí)，現(xiàn)有針對(duì)該系統(tǒng)的實(shí)施與推廣均是基于特定的路網(wǎng)條件及低密度客流需求特性，這些對(duì)象特征決定了國(guó)外已有的相關(guān)理論與方法難以直接移植于國(guó)內(nèi)的規(guī)劃與運(yùn)營(yíng)實(shí)踐。具體表現(xiàn)在：

1）服務(wù)區(qū)域。

現(xiàn)有研究絕大部分都是基于狹長(zhǎng)的矩形服務(wù)區(qū)域，并假設(shè)在該區(qū)域內(nèi)的乘客需求均勻分布且可提供門到門服務(wù)。在小區(qū)概念相對(duì)弱化和具有通達(dá)性較好的方格狀規(guī)則分布的支路網(wǎng)的條件下，上述假設(shè)基本可客觀描述實(shí)際情況，但鑒于中國(guó)城市人口分布的高密度和不均勻性，以及“小區(qū)型”住宅開(kāi)發(fā)特點(diǎn)(運(yùn)營(yíng)車輛無(wú)法進(jìn)入小區(qū)內(nèi)部，并且每個(gè)小區(qū)的面積、形狀、居住密度各不相同)均與現(xiàn)有研究的假設(shè)迥異，如將上述關(guān)于服務(wù)區(qū)域的研究方法直接移植至中國(guó)無(wú)疑不妥。因此，當(dāng)中國(guó)各大城市進(jìn)入城市軌道交通建設(shè)的高峰期，一種可行的思路是圍繞某一交通樞紐或公交換乘站(如軌道交通車站)，在其客流的最大吸引范圍內(nèi)，根據(jù)客流預(yù)約情況靈活選擇每一次的運(yùn)營(yíng)服務(wù)區(qū)域。

2）模型架構(gòu)。

現(xiàn)有研究的模型架構(gòu)絕大部分都是通過(guò)對(duì)路網(wǎng)形狀和客流空間分布的嚴(yán)格假設(shè)，構(gòu)造連續(xù)型分析模型(analytic model)來(lái)建立區(qū)域、客流關(guān)鍵參數(shù)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系求解。然而，正是由于上述假設(shè)在中國(guó)實(shí)際交通環(huán)境中并不存在，無(wú)法獲取各設(shè)計(jì)參數(shù)之間的幾何關(guān)系模型，導(dǎo)致已有模型無(wú)法直接用于規(guī)劃與運(yùn)營(yíng)實(shí)踐。因此，迫切需要密切結(jié)合國(guó)內(nèi)路網(wǎng)條件、公交乘客出行特性等，明晰已有模型應(yīng)用的邊界條件，進(jìn)而改造或架構(gòu)新的模型(如網(wǎng)絡(luò)模型)以適用于中國(guó)的現(xiàn)實(shí)情況。針對(duì)中國(guó)特有的“小區(qū)型”住宅開(kāi)發(fā)特點(diǎn)，可以考慮更加靈活的乘客接送點(diǎn)的設(shè)置(如設(shè)置在小區(qū)門口)，將各小區(qū)的出行需求聚集到一個(gè)或多個(gè)接送點(diǎn)，從而構(gòu)建離散網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行研究。

3）運(yùn)營(yíng)模式。

對(duì)于FRT系統(tǒng)和靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)之間運(yùn)營(yíng)模式的切換問(wèn)題，現(xiàn)有研究在假設(shè)需求服從均勻分布和系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本相同的前提下，選取客流需求密度作為運(yùn)營(yíng)模式切換的唯一關(guān)鍵參數(shù)，通過(guò)最小化乘客的出行時(shí)間來(lái)建模求解。而在中國(guó)，不同小區(qū)的需求分布和密度均不相同，不能簡(jiǎn)單地定義一個(gè)需求密度來(lái)決定服務(wù)每個(gè)小區(qū)所使用的運(yùn)營(yíng)模式。即便是針對(duì)每個(gè)小區(qū)計(jì)算出一個(gè)關(guān)鍵密度和時(shí)間，而如何調(diào)度車輛運(yùn)營(yíng)仍舊是個(gè)需要解決的問(wèn)題。

因此，為了使靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)的模型構(gòu)筑能更真實(shí)地反映中國(guó)的現(xiàn)實(shí)交通情況，研究應(yīng)從以下幾個(gè)方面作進(jìn)一步的延伸和拓展，包括：

1）多車種配置優(yōu)化研究。

已有研究都是基于同一車輛類型和容量來(lái)運(yùn)營(yíng)的，為了提高服務(wù)質(zhì)量和節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本，可以考慮在線路運(yùn)營(yíng)方案中配置多種不同類型和容量的車輛，以適應(yīng)靈活型公交服務(wù)線路的實(shí)際客流量需求以及服務(wù)功能定位。

2）線路優(yōu)化與調(diào)度研究。

對(duì)系統(tǒng)調(diào)度策略的研究主要是針對(duì)單一車輛以及單一車場(chǎng)，這一研究方法求解得到的最優(yōu)路徑與考慮場(chǎng)站位置和數(shù)量的情況可能不同。此外，已有研究沒(méi)有考慮與接駁車站的協(xié)調(diào)調(diào)度問(wèn)題，并限制車輛運(yùn)行一次只能對(duì)每個(gè)車站服務(wù)一次，不允許小范圍環(huán)線的出現(xiàn)，難以適用于中國(guó)復(fù)雜的客流出行需求分布。因此，在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，需要密切結(jié)合中國(guó)城市公交線路運(yùn)營(yíng)的現(xiàn)實(shí)特征，將上述問(wèn)題納入線路設(shè)計(jì)和車輛調(diào)度方案中，以優(yōu)化資源配置，達(dá)到更高的服務(wù)質(zhì)量。

3）服務(wù)評(píng)價(jià)體系建立。

如何評(píng)價(jià)該系統(tǒng)在城市公共交通系統(tǒng)中的運(yùn)營(yíng)狀況、存在問(wèn)題及可能發(fā)揮的潛力？系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案對(duì)未來(lái)出行需求發(fā)展的適應(yīng)性如何？如何反饋和檢驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)施效果？這些都是進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須要解決的問(wèn)題。因而，目前亟待對(duì)該系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立及各評(píng)價(jià)指標(biāo)的量化方法展開(kāi)研究，一方面為系統(tǒng)管理策略的制定提供理論指導(dǎo)，另一方面，對(duì)于切實(shí)提升系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3.2 適用范圍

靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)在國(guó)外一些地區(qū)取得了很好的運(yùn)營(yíng)效果，但在中國(guó)仍舊是一個(gè)新生事物。為了更好地推動(dòng)其應(yīng)用及發(fā)展，同時(shí)提高居民乘坐公交出行的積極性，需要在中國(guó)現(xiàn)有居民公交出行特性的基礎(chǔ)上分析其適用性。在時(shí)間分布上，由于國(guó)內(nèi)公交出行高峰期需求集中，使用常規(guī)公交運(yùn)營(yíng)模式會(huì)取得更好的服務(wù)效率和質(zhì)量，而出行平峰期，可以考慮使用一種靈活型的服務(wù)模式來(lái)提高服務(wù)效率和質(zhì)量；在空間分布上，靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)更適用于城鄉(xiāng)結(jié)合地帶、新建城區(qū)、高科技園區(qū)等基本保持中低出行密度的區(qū)域。

因此，靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)在中國(guó)的適用范圍主要有以下幾類：

1）公交出行客流相對(duì)集中，高峰期明顯且分布在一天多個(gè)時(shí)段的區(qū)域。如新建城區(qū)及各類科技園區(qū)，存在著上班高峰期，同時(shí)在商場(chǎng)周邊存在著中午或傍晚的出行高峰期。為了保持合理的服務(wù)效率和質(zhì)量，運(yùn)營(yíng)車輛需要在不同時(shí)段以不同的模式服務(wù)不同的線路，尤其是在客流平峰期可以考慮切換至靈活型服務(wù)模式來(lái)擴(kuò)大公交運(yùn)營(yíng)范圍，提高服務(wù)質(zhì)量。例如，在上班高峰期可以采用常規(guī)公交服務(wù)模式，以便提高服務(wù)效率；而在商場(chǎng)周邊，可以采用需求響應(yīng)接駁公交或者區(qū)域靈活公交服務(wù)模式來(lái)運(yùn)營(yíng)，通過(guò)提供高品質(zhì)服務(wù)吸引更多的客流。

2）城市開(kāi)發(fā)密度小于市區(qū)的城郊等城鄉(xiāng)結(jié)合地帶。這些地帶的出行密度相對(duì)較低，這不僅表現(xiàn)在可以步行到達(dá)公交車站服務(wù)范圍內(nèi)的出行需求較少，同時(shí)表現(xiàn)在點(diǎn)到點(diǎn)之間的出行距離往往更長(zhǎng)，因此可以考慮更加靈活的服務(wù)方式，如線路可偏移公交服務(wù)、車站可偏移公交服務(wù)以及需求響應(yīng)車站公交服務(wù)模式，來(lái)提高公共交通的可達(dá)性和靈活性，減少乘坐公交出行前的步行距離來(lái)提高公交分擔(dān)率以及服務(wù)質(zhì)量。

3）軌道交通車站的乘客吸引范圍內(nèi)。這一區(qū)域可以采用需求響應(yīng)接駁公交系統(tǒng)，通過(guò)將乘客接送點(diǎn)靈活地設(shè)置在各個(gè)小區(qū)門口等使乘客步行距離盡可能短的地點(diǎn)來(lái)提供上下車服務(wù)，同時(shí)把發(fā)車時(shí)間與軌道交通進(jìn)行協(xié)調(diào)調(diào)度從而減少乘客在換乘站的等車時(shí)間，以此解決居民步行接駁距離太遠(yuǎn)、自行車接駁無(wú)法存放的出行“最后一公里”難題。

4）各大住宅區(qū)間運(yùn)營(yíng)的社區(qū)公交或在支線上運(yùn)營(yíng)的微循環(huán)公交線路可以采用線路可偏移公交的服務(wù)模式來(lái)運(yùn)營(yíng)。由于社區(qū)公交更多地是針對(duì)短途出行需求，如看病、購(gòu)物等，并且老年人的出行比例相對(duì)較高，因此使用靈活型公交服務(wù)模式可以更好地提供近似“門到門”的公交服務(wù)。

5）大型活動(dòng)、購(gòu)物中心的接送班車，可以采用區(qū)段或區(qū)域靈活公交服務(wù)模式來(lái)運(yùn)營(yíng)。在住宅小區(qū)相對(duì)密集的區(qū)域提供更方便的上下車服務(wù)，減少乘客在購(gòu)物后的負(fù)重步行距離，以提高服務(wù)質(zhì)量并吸引更多的顧客。

6）貫穿城郊和城區(qū)的公交線路。由于郊區(qū)的出行需求量相對(duì)較小，常規(guī)公共汽車站的站距一般較長(zhǎng)，居民出行不便很容易造成客流流失。因此，可以在城郊的部分區(qū)段內(nèi)使用靈活型公交服務(wù)模式，讓這些區(qū)域的居民乘坐公交出行更加方便，進(jìn)一步提高公共交通在偏遠(yuǎn)地區(qū)出行中所占的比重。

4 結(jié)語(yǔ)

靈活型公交服務(wù)系統(tǒng)在國(guó)外的研究已取得一定進(jìn)展，并已在部分城市嘗試投入使用。然而，鑒于國(guó)內(nèi)外現(xiàn)實(shí)交通狀況的差異性，迫切需要研究人員密切結(jié)合國(guó)內(nèi)居民出行特性及公交規(guī)劃與運(yùn)營(yíng)實(shí)踐，從理論研究和技術(shù)應(yīng)用層面深入剖析該系統(tǒng)的可行性與適用性，以便在不久的將來(lái)，將其作為一種新型的公交服務(wù)模式引入人們的日常生活，從而進(jìn)一步提升城市公共交通系統(tǒng)服務(wù)品質(zhì)并促進(jìn)一體化綜合交通體系日臻完善。

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