馬川

摘 要：常規(guī)公交線路的運(yùn)營(yíng)管理對(duì)于其能否發(fā)揮舒緩城市交通壓力、服務(wù)乘客出行作用至關(guān)重要。在對(duì)已有的線路調(diào)度及優(yōu)化方法研究分析之后，本文結(jié)合淄博市內(nèi)公交線路歷史數(shù)據(jù)，對(duì)線路調(diào)度模式進(jìn)行探討，以期通過(guò)對(duì)現(xiàn)有調(diào)度模式的優(yōu)化調(diào)整更合理服務(wù)乘客出行。

關(guān)鍵詞：常規(guī)公交;調(diào)度方法;歷史數(shù)據(jù)

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，公眾對(duì)于交通出行的需求也與日俱進(jìn)。公共交通作為城區(qū)居民集中搭乘運(yùn)轉(zhuǎn)的主要運(yùn)輸工具，在降低居民出行成本、減少資源能源消耗、發(fā)展綠色交通等方面具有重要作用，同時(shí)也是滿足居民便捷出行、緩解市內(nèi)交通擁堵的重要途經(jīng)[1]。

新時(shí)代我國(guó)公共交通事業(yè)處于快速發(fā)展階段，考慮環(huán)保出行，常規(guī)公交已逐步更換為新能源車(chē)輛運(yùn)營(yíng)。新時(shí)代常規(guī)公交仍然是公共交通系統(tǒng)的中堅(jiān)力量。常規(guī)公交在具有地鐵或輕軌的大型都市發(fā)揮著重要交通銜接作用，用于解決居民末端出行的需求[2]。常規(guī)公交更是作為中小城市的形象窗口，承擔(dān)城區(qū)居民出行需求。

1 公交線路客流和調(diào)度模式分析

（1）公交線路客流分析。公交線路的客流隨時(shí)間、空間的變化而變化，受季節(jié)、氣候、地點(diǎn)和線路走向等因素的影響?？土麟S著季節(jié)月度和一天的時(shí)間段的不同呈現(xiàn)規(guī)律性變化。經(jīng)過(guò)對(duì)公交公司多年客流積累數(shù)據(jù)分析，夏秋季節(jié)客流明顯高于春冬季節(jié)客流，周內(nèi)工作日客流平穩(wěn)，周末和節(jié)假日客流較多，一天內(nèi)不同時(shí)刻線路不同客流情況各異。

通過(guò)對(duì)常規(guī)公交線路歷史客流出行目的地的分析，客流大體可分為生活類(lèi)和工作學(xué)習(xí)類(lèi)客流。生活類(lèi)客流由居民的娛樂(lè)、就醫(yī)、購(gòu)物等不同生活需求產(chǎn)生，節(jié)假日客流較多，工作日和特殊天氣時(shí)客流較少。工作學(xué)習(xí)類(lèi)客流具有固定的乘車(chē)次數(shù)、時(shí)間，有一定的動(dòng)態(tài)規(guī)律，早晚出行特點(diǎn)明顯，節(jié)假日客流較少，工作日和特殊天氣時(shí)客流較多。

通過(guò)對(duì)常規(guī)公交線路運(yùn)營(yíng)區(qū)域的分析，可將線路客流劃分成區(qū)內(nèi)客流和區(qū)間客流[3]。由于區(qū)間線路運(yùn)距、運(yùn)時(shí)較長(zhǎng)，早晚客流存在差異，區(qū)間客流量較少，另外受特殊天氣的影響，此類(lèi)客流節(jié)假日乘客較多。區(qū)內(nèi)公交客流為常規(guī)公交的主要客源，高平峰時(shí)段客流變化明顯，乘車(chē)距離短且換乘次數(shù)多。

（2）公交線路調(diào)度模式分析。公交線路運(yùn)營(yíng)屬于系統(tǒng)工程，包括居民出行調(diào)查、公交場(chǎng)站設(shè)置、公交線路規(guī)劃、公交線路優(yōu)化調(diào)整和公交線路調(diào)度策略制定等多個(gè)層級(jí)。公交線路調(diào)度模式的選擇是科學(xué)編制公交線路調(diào)度方案的基礎(chǔ)，是優(yōu)化線路運(yùn)營(yíng)成本、提高乘客乘車(chē)便捷性的重要手段。

公交調(diào)度影響因素一般情況下可分為主觀因素和客觀因素，主觀因素是指與人員、車(chē)輛、任務(wù)、企業(yè)利潤(rùn)等相關(guān)的主要受人影響的因素，客觀因素主要是指與天氣氣候、路況、時(shí)段、客流分部特征、駕駛行為等相關(guān)的非人力所能影響的因素。主觀影響因素主要源于公交企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)層，在公交調(diào)度過(guò)程中具有可控性強(qiáng)、易調(diào)整的特性。客觀影響因素主要源于不受人力影響的外部環(huán)境，具有實(shí)時(shí)性、不確定性和周期性等特點(diǎn)，而這種不確定的特性也致使公交調(diào)度過(guò)程控制的難度顯著。

公交線路調(diào)度模式按照不同劃分依據(jù)進(jìn)行劃分其結(jié)果也不盡相同，通常情況下城市公交調(diào)度模式以區(qū)域范圍和實(shí)時(shí)性兩種條件為依據(jù)，以前者為依據(jù)將城市公交調(diào)度模式劃分為單線和區(qū)域兩種調(diào)度模式，以后者為依據(jù)將城市公交調(diào)度模式劃分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種調(diào)度模式。單線調(diào)度和靜態(tài)調(diào)度是公交調(diào)度的基本組成單元，而區(qū)域調(diào)度可在降低企業(yè)成本支出的同時(shí)提升城市公共交通工具運(yùn)行效率，動(dòng)態(tài)調(diào)度則可實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜交通環(huán)境的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)管控[4]。

線路起止點(diǎn)和線路走向?qū)τ诳土饔绊懢薮?，公交調(diào)度需以客流為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于不同線路進(jìn)行分類(lèi)調(diào)度。同一條公交線路，全天客流分布大體存在平高峰，客流斷面不均衡，公交調(diào)度具體需以線路實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況動(dòng)態(tài)微調(diào)。對(duì)于線路客流量較大且聚集性強(qiáng)的站點(diǎn)，可以實(shí)行大站快車(chē)運(yùn)營(yíng)。對(duì)于線路客流量較大的連續(xù)站點(diǎn)，可以劃分成區(qū)間段區(qū)間車(chē)運(yùn)營(yíng)。對(duì)于整體客流較少的線路，可以實(shí)行定點(diǎn)發(fā)車(chē)運(yùn)營(yíng)。

沿線道路交通復(fù)雜多變對(duì)公交線路調(diào)度的影響明顯。公交線路調(diào)度需考慮交通情況。如線路分區(qū)間段區(qū)間車(chē)運(yùn)營(yíng)時(shí)，區(qū)間站點(diǎn)的確定需考慮線路實(shí)際客流情況，還需考慮這些站點(diǎn)附近道路交通和場(chǎng)地情況。結(jié)合道路條件和實(shí)時(shí)變化的交通條件確定區(qū)間站點(diǎn)，以方便線路車(chē)輛進(jìn)行原地折返或繞行折返。

通過(guò)車(chē)輛實(shí)時(shí)定位、車(chē)輛監(jiān)控、車(chē)輛行駛軌跡等一系列技術(shù)手段，公交調(diào)度后臺(tái)獲取線路車(chē)輛和駕駛員的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，以此來(lái)進(jìn)行線路車(chē)輛調(diào)度保障線路正常運(yùn)營(yíng)[5]。考慮線路運(yùn)營(yíng)成本方面，合理配置線路上車(chē)輛數(shù)目和車(chē)型。不同調(diào)度方式采用不同車(chē)型，高峰時(shí)段增加車(chē)輛運(yùn)營(yíng)，平峰時(shí)段適當(dāng)調(diào)減車(chē)輛運(yùn)營(yíng)。

2 公交線路調(diào)度優(yōu)化方法分析

公交線路調(diào)度優(yōu)化的本質(zhì)是利用科學(xué)的優(yōu)化方法，將影響公交線路調(diào)度的因子轉(zhuǎn)化成為相應(yīng)的控制指標(biāo)，并對(duì)單個(gè)或多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的組合計(jì)算求解得到最優(yōu)值，然后再以最優(yōu)值為基礎(chǔ)對(duì)公交線路調(diào)度方案和時(shí)刻表進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。通常情況下按照優(yōu)化指標(biāo)的個(gè)數(shù)將公交線路調(diào)度優(yōu)化方法分為單目標(biāo)和多目標(biāo)兩種優(yōu)化方法。

以運(yùn)營(yíng)成本為單目標(biāo)的調(diào)度優(yōu)化可以降低公交運(yùn)營(yíng)企業(yè)的成本支出，實(shí)現(xiàn)降本增效。以居民出行成本為單目標(biāo)的調(diào)度優(yōu)化可以最大限度方便乘客出行。以車(chē)輛滿載率為單目標(biāo)的調(diào)度優(yōu)化可以在不浪費(fèi)資源的前提下提高車(chē)輛利用率。

多目標(biāo)調(diào)度優(yōu)化法分為傳統(tǒng)優(yōu)化算法和智能優(yōu)化算法[6]。傳統(tǒng)優(yōu)化算法包括目標(biāo)規(guī)劃法、加權(quán)組合法、重要目標(biāo)法、分層序列法等。目標(biāo)規(guī)劃法考慮目標(biāo)指標(biāo)的重要性等級(jí)，具有現(xiàn)實(shí)意義，其解集相對(duì)較為合理。加權(quán)組合法計(jì)算簡(jiǎn)單、易理解。重要目標(biāo)法指標(biāo)范圍覆蓋廣，解集可解釋性強(qiáng)。分層序列法解集層次性強(qiáng)，條理清晰。傳統(tǒng)算法普遍受主觀性影響。

智能優(yōu)化算法包括進(jìn)化算法、粒子群算法、模擬退火算法、人工免疫算法等。進(jìn)化算法解集易達(dá)到全局最優(yōu)解，算法收斂速度快。粒子群算法簡(jiǎn)單、搜索速度快。模擬退火算法解集可解釋性強(qiáng)、穩(wěn)定性高。人工免疫算法收斂速度快，自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)。智能優(yōu)化算法普遍計(jì)算復(fù)雜度較高。

3 運(yùn)用歷史數(shù)據(jù)的公交線路調(diào)度模式

淄博市公共汽車(chē)公司運(yùn)營(yíng)公交線路198條，其中：中心城區(qū)56條、區(qū)縣間線路43條、區(qū)縣內(nèi)線路99條，線路總長(zhǎng)度4 631公里。本文以淄博市公共汽車(chē)公司所屬主城區(qū)線路進(jìn)行基于歷史數(shù)據(jù)公交調(diào)度方法的實(shí)踐。

（1）根據(jù)線路起止點(diǎn)位置劃分為區(qū)內(nèi)線路、區(qū)間線路。（2）根據(jù)歷史客流數(shù)據(jù)對(duì)線路進(jìn)行分類(lèi)，月平均客運(yùn)量20萬(wàn)人次以上線路為一類(lèi)線路，月平均客運(yùn)量10萬(wàn)～20萬(wàn)人次線路為二類(lèi)線路，月平均客運(yùn)量5萬(wàn)～10萬(wàn)人次線路為三類(lèi)線路，月平均客運(yùn)量5萬(wàn)人次以下為四類(lèi)線路。（3）依據(jù)線路分類(lèi)進(jìn)行公交調(diào)度安排，一類(lèi)線路高峰間隔6分鐘左右、平峰8分鐘左右，二類(lèi)線路高峰間隔8分鐘左右、平峰10分鐘左右，三類(lèi)線路高峰間隔12分鐘左右、平峰15分鐘左右，四類(lèi)線路高峰間隔15分鐘左右、平峰20分鐘左右。（4）從場(chǎng)站條件、道路條件、線路客流特征、線路長(zhǎng)度等方面構(gòu)建評(píng)價(jià)體系，以3-4月為周期對(duì)線路進(jìn)行評(píng)價(jià)。（5）在線路評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上對(duì)線路進(jìn)行分類(lèi)調(diào)整，以此循環(huán)進(jìn)行動(dòng)態(tài)線路調(diào)度調(diào)整。

4 結(jié)語(yǔ)

本文首先通過(guò)歷史數(shù)據(jù)對(duì)公交線路客流進(jìn)行分析，然后結(jié)合線路客流、沿線道路交通情況、車(chē)輛和駕駛員技術(shù)、線路運(yùn)營(yíng)成本等方面對(duì)公交線路調(diào)度模式和相關(guān)優(yōu)化方法進(jìn)行分析，最后以淄博市中心城區(qū)線路為例對(duì)基于歷史數(shù)據(jù)公交線路調(diào)度模式進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用，更好地發(fā)揮了常規(guī)公交線路緩解交通壓力、方便乘客出行的作用。

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