鄒濤　梁彪　楊越思

摘 要：公共交通在居民日常出行中扮演著重要的角色，但隨著公交種類的日益多樣化，將公交作為整體進(jìn)行研究的傳統(tǒng)做法已難以適應(yīng)實際情況。當(dāng)前，具有時刻表的公共方式在公交系統(tǒng)中占有主要地位，文章在公共交通基礎(chǔ)上借助時刻表來定義了定時交通系統(tǒng)并對其進(jìn)行了詳細(xì)分析。針對城市軌道交通系統(tǒng)、地面公交系統(tǒng)、鐵路客運(yùn)系統(tǒng)及民航系統(tǒng)4類定時交通系統(tǒng)，從運(yùn)營特征及客流特征兩個角度進(jìn)行了分析。在運(yùn)營層面，從時刻表、系統(tǒng)獨(dú)立性、線路、站點及運(yùn)輸能力5個方面進(jìn)行了特征分析；在客流層面上，給出了定時交通系統(tǒng)客流的定義和分類，歸納了定時交通系統(tǒng)客流的影響因素，并從時間和空間兩個角度對定時交通系統(tǒng)的客流分布特征進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：定時交通系統(tǒng)；運(yùn)營特征；客流特征

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，居民出行需求日趨復(fù)雜。公共交通在居民日常出行中扮演著重要角色，當(dāng)前使用率較高的幾種公共交通方式主要包含軌道交通、地面公交、出租車、鐵路客運(yùn)及民航等。其中，軌道交通系統(tǒng)作為城市交通的主動脈，服務(wù)于中長途客運(yùn)出行，具有運(yùn)能大、速度快、準(zhǔn)時安全、票價低、緩解地面擁擠、保護(hù)環(huán)境等優(yōu)點；地面公交系統(tǒng)是城市公共交通出行的主要承擔(dān)者，服務(wù)于通勤出行，具有票價低、可達(dá)性強(qiáng)、節(jié)約道路資源等優(yōu)點；出租車以其可達(dá)性強(qiáng)、舒適性好等優(yōu)點承擔(dān)了換乘次數(shù)要求嚴(yán)格、舒適性要求高的出行；鐵路客運(yùn)系統(tǒng)是區(qū)域間交通出行的主動脈，服務(wù)于中長距離客運(yùn)出行，具有運(yùn)能大、速度快、準(zhǔn)時安全等優(yōu)點；民航系統(tǒng)以其舒適性好、速度快等優(yōu)點承擔(dān)了舒適性要求高、出行時間嚴(yán)格的出行。

值得注意的是，大多數(shù)公共交通方式均是按時刻表運(yùn)行的，如地面公交系統(tǒng)中的公交時刻表、鐵路客運(yùn)系統(tǒng)中的火車經(jīng)停時刻表以及民航系統(tǒng)中的機(jī)場航班表等。據(jù)此將按照時刻表運(yùn)行的交通方式總體稱為定時交通系統(tǒng)，通常涉及的定時交通系統(tǒng)包含城市軌道交通、地面公交、鐵路客運(yùn)及民航4類。盡管生活中很多類似的定時交通系統(tǒng)，但是卻鮮有人對此類系統(tǒng)的具體特點進(jìn)行全面的分析總結(jié)，為更加清晰地了解日常生活中常見的定時交通系統(tǒng)，本文通過運(yùn)營特征及客流特征兩個方面對常見的定時交通系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

1 定時交通系統(tǒng)運(yùn)營特征

1.1 定時交通系統(tǒng)時刻表

定時交通系統(tǒng)最典型的特征就是具有時刻表，系統(tǒng)中運(yùn)營的交通工具班次、時間等均由時刻表決定，合理的時刻表可有效提高交通系統(tǒng)的使用效率，更好地服務(wù)于居民出行[1]。本節(jié)從不同定時交通系統(tǒng)中交通工具運(yùn)行時間的波動性、時刻表對出行者的約束特點、時刻表在定時交通系統(tǒng)運(yùn)營組織方面的作用3個方面對定時交通系統(tǒng)的時刻表進(jìn)行分析。

定時交通系統(tǒng)有著規(guī)定的時刻表，其總體運(yùn)行較為穩(wěn)定，但受不同區(qū)段道路狀況、站點上下客人數(shù)、外在氣候等因素干擾，定時交通系統(tǒng)運(yùn)行仍存在一定的波動性。對于定時交通系統(tǒng)，有了確定時刻表之后，定時交通系統(tǒng)中每一個班次的交通工具便具有了固定始發(fā)時間，且運(yùn)行速度在不受外界或內(nèi)部因素影響的情況下，各班次交通工具到達(dá)系統(tǒng)中各站點的時間也是固定的。運(yùn)行時刻表在不同的定時交通系統(tǒng)中的特點不同，對封閉性較好的定時交通系統(tǒng)，其運(yùn)行時刻表受干擾較少；對封閉性較差的定時交通系統(tǒng)，交通工具頻繁與外界道路、交通等交互的定時交通系統(tǒng)，其運(yùn)行時刻表受干擾較大且難以準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。城市軌道交通系統(tǒng)、鐵路客運(yùn)系統(tǒng)和民航系統(tǒng)的封閉性較好，受外界干擾的可能性較小，其各班次交通工具在沿途各站點相對較少會出現(xiàn)早點或晚點的情況，僅在少數(shù)出行高峰期、儀器故障或惡略天氣等極端條件下才可能出現(xiàn)出發(fā)及達(dá)到站點時間的擾動；而地面公交系統(tǒng)由于封閉性，其運(yùn)行時間的穩(wěn)定性受道路條件、交通負(fù)荷、站點上下乘客數(shù)等諸多因素干擾，易出現(xiàn)運(yùn)行時間的擾動。

運(yùn)行時刻表的存在，使出行者的出行時間受到自身需求及車輛排班時間的雙重約束。與其他自由交通系統(tǒng)內(nèi)乘客可按照出行需求來選擇出行時間不同，由于定時交通系統(tǒng)時刻表的存在，定時交通系統(tǒng)內(nèi)乘客的出行時間選擇除了受乘客自身出行需求的影響，還受到系統(tǒng)中各班次交通工具運(yùn)行時間的約束。

運(yùn)行時刻表是定時交通系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，既是定時交通系統(tǒng)運(yùn)營調(diào)度的依據(jù)，也是其相關(guān)管理部門或工種進(jìn)行系統(tǒng)組織的參照。以城市軌道交通系統(tǒng)為例，如圖1所示，其運(yùn)行時刻通常表現(xiàn)為列車運(yùn)行圖。列車運(yùn)行圖表述了軌道列車的時—空關(guān)系，具有以下兩個方面的作用。

（1）展示了各班次列車在各站點之間的排列情況、各站點的發(fā)車時間及到達(dá)時刻、站點停留時間、折返站的折返時間等信息，直觀地展示出城市軌道交通列車在各區(qū)間的運(yùn)行狀態(tài)及在各站點的停車或通過狀態(tài)。

（2）確定了各相關(guān)部門、各工種的工作要求，所有與列車運(yùn)行有關(guān)的部門、工種均應(yīng)根據(jù)列車運(yùn)行圖的要求，嚴(yán)格按照一定程序有條不紊地進(jìn)行工作。

1.2 定時交通系統(tǒng)的獨(dú)立性

定時交通系統(tǒng)均具有獨(dú)立性，但不同類型的定時交通系統(tǒng)具有的獨(dú)立性程度不同，其中軌道交通系統(tǒng)、鐵路客運(yùn)系統(tǒng)、民航系統(tǒng)及地面公交系統(tǒng)中的快速公交系統(tǒng)具有較高的獨(dú)立性，常規(guī)地面公交具有較低的獨(dú)立性。

當(dāng)前國內(nèi)外大多數(shù)城市軌道交通系統(tǒng)、鐵路客運(yùn)系統(tǒng)、民航系統(tǒng)以及地面公交系統(tǒng)中的快速公交系統(tǒng)（Bus Rapid Transit，BRT）為全封閉的交通系統(tǒng)，其全封閉的特點導(dǎo)致其運(yùn)行基本不受自由交通系統(tǒng)的影響[2-4]，因此這些定時交通系統(tǒng)具有較高的獨(dú)立性。

常規(guī)地面公交系統(tǒng)線路一方面與其他交通工具公用道路空間具有較強(qiáng)的開放性，頻繁與各類道路設(shè)施、交通條件交互；另一方面為提升運(yùn)行效率，確保與運(yùn)行時刻表的一致性，在路段上設(shè)置公交專用道，在交叉口設(shè)置公交專用相位已逐漸成為常態(tài)，在一定程度上具有較低的獨(dú)立性。

1.3 定時交通系統(tǒng)的線路

自由交通系統(tǒng)中，出行者自身為駕駛員，以在可接受的時間及舒適程度下到達(dá)目的地為目標(biāo)，可依據(jù)自身出行目的、駕駛員性格特性、道路交通狀況來實時調(diào)節(jié)行駛線路。定時交通系統(tǒng)中，出行者為被服務(wù)方，駕駛員為經(jīng)營方，為服務(wù)于更多的乘客、追求車輛滿載率，每一個班次的交通工具均會沿著事先規(guī)定好的唯一線路行駛，而這一線路往往是客流的主要流通路徑，交通工具僅在運(yùn)行途中遇到突發(fā)的特殊狀況時，才可能臨時改變行駛線路。

定時交通系統(tǒng)中的固定行駛線路具有兩方面的功能：（1）與客流走廊共線，服務(wù)更多的出行；（2）為時刻表的嚴(yán)格執(zhí)行提供保障，確保準(zhǔn)時可靠性。

1.4 定時交通系統(tǒng)的站點

與自由交通系統(tǒng)停車地點靈活不同，為確保定時交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率，定時交通系統(tǒng)以固定的站點來實現(xiàn)乘客的等待及乘降。定時交通系統(tǒng)的站點具有以下特征：

（1）乘客集中乘降，站點等待時間與線路道路交通狀況、時刻表相關(guān)。

（2）站點乘客數(shù)量對車輛執(zhí)行時刻表存在一定干擾。

（3）除乘客乘降功能外，還具有維護(hù)、停放、調(diào)度、休息等功能。

（4）多條線路存在公用站點，為換乘提供了便利。

1.5 定時交通系統(tǒng)的運(yùn)輸能力

自由交通系統(tǒng)承載力較低，傳統(tǒng)的研究僅有通行能力的概念，即單位時間內(nèi)通過道路某橫斷面的車輛數(shù)，而定時交通系統(tǒng)中的交通工具的承載力往往大于自由交通系統(tǒng)的交通工具，單借助通行能力僅能反映車輛層面的交通特性，難以反映客流層面的出行特性。因此，定時交通系統(tǒng)運(yùn)輸能力不僅體現(xiàn)在系統(tǒng)能夠通過的交通工具數(shù)量方面，還體現(xiàn)在系統(tǒng)中能夠輸送的乘客數(shù)量方面，據(jù)此，定時交通系統(tǒng)的運(yùn)輸能力包括通過能力和輸送能力兩個方面。

1.5.1 通過能力

通過能力是對交通工具通過數(shù)量上限的衡量，定義為在一定交通工具類型和運(yùn)行組織方法下，定時交通系統(tǒng)的線路、站點在單位時間內(nèi)所能通過的最大交通工具數(shù)量。對影響定時交通系統(tǒng)通過能力的各種因素進(jìn)行研究，優(yōu)化定時交通系統(tǒng)通過能力的計算方法、分析定時交通系統(tǒng)通過能力的改善措施，對于今后的新線路規(guī)劃、設(shè)計以及已有線路的運(yùn)能安排、擴(kuò)能技術(shù)改造等，都具有一定的指導(dǎo)意義。

1.5.2 輸送能力

輸送能力通常用出行工具容量或線路的運(yùn)力來表征，定義為某類交通工具在給定運(yùn)行控制方法，運(yùn)輸設(shè)備的數(shù)量、容量下，定時交通系統(tǒng)線路在單位時間所能輸送的最大客運(yùn)或貨運(yùn)量。在通過能力一定的情況下，研究輸送能力的影響因素、提高輸送能力的方法等，有助于增強(qiáng)系統(tǒng)的服務(wù)能力，提高乘客對系統(tǒng)運(yùn)營服務(wù)的滿意程度。

此外，定時交通系統(tǒng)運(yùn)輸能力不同于自由交通系統(tǒng)，自由交通系統(tǒng)的運(yùn)輸能力具有固定性，僅由交通工具的承載力決定，而定時交通系統(tǒng)運(yùn)輸能力具有彈性，其運(yùn)輸能力的主要決定因素包括：系統(tǒng)內(nèi)各類設(shè)備運(yùn)行或工作效率；系統(tǒng)的運(yùn)行組織方法；從業(yè)人員的質(zhì)量及人數(shù)。

2 定時交通系統(tǒng)客流特征

2.1 定時交通系統(tǒng)客流的概念及分類

定時交通系統(tǒng)的“客流”可定義為在單位時間內(nèi)，定時交通系統(tǒng)內(nèi)乘客流動人數(shù)和流動方向的總和[5]。該概念表明了乘客在空間上的位移以及數(shù)量，也突出了這種位移的方向性以及具有起訖點的特征。

從時間分布特征的角度出發(fā)，定時交通系統(tǒng)客流的分類與自由交通系統(tǒng)類似，包括全年客流、全月客流、全日客流、小時客流和高峰小時客流等概念。

從空間分布特征的角度出發(fā)，由于定時交通系統(tǒng)存在乘客集散的固定站點，因此，定時交通系統(tǒng)客流可分為斷面客流與站點客流，即單位時間內(nèi)通過定時交通系統(tǒng)線路中某一區(qū)間的客流和單位時間內(nèi)在定時交通系統(tǒng)站點進(jìn)行乘降活動和換乘活動的客流[6]。

2.2 定時交通系統(tǒng)客流的影響因素

定時交通系統(tǒng)客流的影響因素既包含政策、區(qū)位等宏觀因素，也包含線路特征、出行需求等微觀因素。

（1）從宏觀的角度出發(fā)，影響定時交通系統(tǒng)客流的因素主要為社會、經(jīng)濟(jì)因素，包括社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人口規(guī)模、站點周邊的土地利用、交通運(yùn)輸政策、系統(tǒng)線網(wǎng)規(guī)模與布局等。

（2）從微觀的角度出發(fā)，影響定時交通系統(tǒng)客流的因素主要為出行需求、線路站點因素，包括乘客出行需求、定時交通系統(tǒng)時刻表[7]、價格、服務(wù)質(zhì)量（包括系統(tǒng)自身的服務(wù)水平）、步行到站距離、換乘便利性等。

2.3 定時交通系統(tǒng)客流的時間分布特征

受定時交通系統(tǒng)自身時刻表、出行時間規(guī)律及隨機(jī)性影響，系統(tǒng)將表現(xiàn)出間斷流、周期性及微觀波動性3個時間特征。

2.3.1 間斷流特征

定時交通系統(tǒng)有固定運(yùn)營時間段，在非運(yùn)營時段內(nèi)，系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài)，便產(chǎn)生了客流的間隔。因此，隨著時間的推進(jìn)，定時交通系統(tǒng)的客流呈現(xiàn)典型的間斷流特征，這也是定時交通系統(tǒng)的客流在時間分布方面與自由交通系統(tǒng)最根本的差別。

2.3.2 周期性特征

由于定時交通系統(tǒng)的時刻表固定且一般為周期性分布，系統(tǒng)的每個運(yùn)營周期內(nèi)往往會出現(xiàn)較為固定的客流高峰期和客流平峰期。此外，為市域范圍內(nèi)通勤客流服務(wù)的定時交通系統(tǒng)還會在工作日與休息日呈現(xiàn)出周期性的客流分布特征。

2.3.3 微觀波動特性

定時交通系統(tǒng)的微觀波動性主要體現(xiàn)在不同時間區(qū)段間的微觀波動性及同一時段內(nèi)的微觀波動性。

（1）客流在不同時間區(qū)段間的微觀波動性表現(xiàn)為客流的時變規(guī)律。受居民出行規(guī)律的影響，出行在早高峰、午高峰及晚高峰較為集中，且周內(nèi)比周外集中，造成了客流在不同時段間的微觀波動性。

（2）客流在同一時段內(nèi)的微觀波動性表達(dá)為客流的離散性。如果高峰小時內(nèi)的客流量一直保持在平均流量水平，則該時段內(nèi)客流無離散性，但實際客流是實時變化的，有大于或小于平均流量的可能型，呈現(xiàn)離散的狀態(tài)。這種離散性實質(zhì)上表達(dá)了與特定客流水平相對應(yīng)的置信水平，如平均客流對應(yīng)的置信水平是50%，即實際客流有50%的可能性低于或者高于平均客流，若以平均客流為指標(biāo)進(jìn)行運(yùn)營，則運(yùn)營方案有50%的可能性滿足實際客流，即提出的方案僅具有50%的可靠度。

2.4 定時交通系統(tǒng)客流的空間分布特征

定時交通系統(tǒng)硬件部分一般由線路、站點構(gòu)成，在不同硬件間、相同硬件不同組成元素間，客流表現(xiàn)出的空間分布特征存在差異。

2.4.1 線路客流分布

定時交通系統(tǒng)客流線路多種多樣，不同線路服務(wù)的區(qū)域不同，相同線路不同區(qū)段服務(wù)的區(qū)域也不同，造成了定時交通系統(tǒng)的客流空間分布差異。線路的客流分布差別主要體現(xiàn)在不同線路間、相同線路不同流向間、相同線路不同斷面間3類客流差異。

（1）不同線路的間客流差異。不同線路的功能、線路與接運(yùn)交通的換乘復(fù)雜度不同，加之不同線路的沿線經(jīng)濟(jì)、人口、土地利用等狀況差異，造成了定時交通系統(tǒng)客流在各線路間分布的不均衡。

（2）不同流向的客流差異。在微觀層面上，城市功能區(qū)的劃分將工作、商業(yè)區(qū)與居住區(qū)進(jìn)行了隔離，使潮汐交通成為城市交通中的典型常見形式，早晚高峰相同線路不同方向客流存在較大差異。在宏觀層面上，受各城市發(fā)展定位、經(jīng)濟(jì)狀況差異，外出務(wù)工、外出旅游人數(shù)極大，使區(qū)域客流遷徙成了各大節(jié)假日城際交通中的典型常見形式，節(jié)假日開始及結(jié)束日相同線路不同方向客流存在較大差異。

（3）不同斷面的客流差異。自由交通系統(tǒng)一般只服務(wù)于單次出行，駕駛員即出行者，在其出行路徑上較少存在乘降，路徑斷面流量保持不變。而定時交通系統(tǒng)中各站點進(jìn)行乘降的乘客量不同，線路上各區(qū)間的斷面客流便存在差異，甚至相差懸殊。

2.4.2 站點客流分布

定時交通系統(tǒng)站點所處位置、站點功能的不同，造成了各站點客流存在較大差異的情況。一方面，站點周圍的用地類型對該區(qū)域的出行產(chǎn)生率有影響；另一方面，定時交通系統(tǒng)的站點種類多樣，不同站點有著不同功能的功能，不同線路的換乘站、不同交通方式的樞紐站往往伴隨著大批量的乘降產(chǎn)生。

2.4.3 站點內(nèi)部客流分布

觀察定時交通系統(tǒng)站點內(nèi)部的乘客流向及活動軌跡，可發(fā)現(xiàn)，站點內(nèi)的客流也具有在空間分布上的不均衡現(xiàn)象[8]。

（1）地面公交。為及時發(fā)現(xiàn)車輛并做好乘車準(zhǔn)備，出行者習(xí)慣在站點右部候車。此外，對多條線路共用的站點，此類現(xiàn)象更加常見，因多線并站易在站點處出現(xiàn)公交列車化現(xiàn)象，為前方車輛遮擋后續(xù)車輛信息嚴(yán)重，出行者更傾向于在站點右部候車以便獲取后續(xù)車輛信息。

（2）城市軌道交通、鐵路客運(yùn)及民航。各出站閘機(jī)的客流分布比較均勻，而各進(jìn)站閘機(jī)的客流分布差異較大。這是因為，進(jìn)站客流呈陸續(xù)到達(dá)特征，為節(jié)省時間，在各檢票機(jī)服務(wù)強(qiáng)度不大時，大多數(shù)乘客會使用步行距離最短的進(jìn)站檢票機(jī)，而出站客流為集中到達(dá)，為避免排隊，大多數(shù)乘客會使用通過人數(shù)較少的出站檢票機(jī)。

3 結(jié)語

本文對定時交通系統(tǒng)的運(yùn)營特征和客流特征進(jìn)行了分析總結(jié)。從定時交通系統(tǒng)的運(yùn)營角度來看，具有時刻表是定時交通系統(tǒng)最典型的特征，也是其區(qū)別于自由交通系統(tǒng)的最根本特征；同時，定時交通系統(tǒng)均為獨(dú)立的交通系統(tǒng)，且具有不同程度的封閉性；此外，各定時交通系統(tǒng)均存在不同數(shù)量的固定線路和固定站點，以承擔(dān)乘客的輸送任務(wù)并實現(xiàn)乘客的乘降；在運(yùn)輸能力方面，定時交通系統(tǒng)的運(yùn)輸能力體現(xiàn)在車輛層面的通過能力和乘客層面的輸送能力兩個方面。從定時交通系統(tǒng)的客流特征角度出發(fā)，給出了定時交通系統(tǒng)客流的定義，并給出了分類方法，然后歸納了定時交通系統(tǒng)客流的影響因素，并從時間和空間的角度對定時交通系統(tǒng)客流的分布特征進(jìn)行了分析，分析認(rèn)為定時交通系統(tǒng)客流在時間上具有間斷性、周期性及微觀波動性，在空間上具有線路、站點間及站點內(nèi)部分布的不均勻性。

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