李 峰，何 偉，王 浩，孫樹(shù)芳

（1.濟(jì)南市城市交通研究中心有限公司，山東 濟(jì)南 250014；2.濟(jì)南公共交通集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250014）

引言

隨著乘客出行需求日益多樣化，公共交通骨干網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍有限、常規(guī)公交服務(wù)模式單一的問(wèn)題日益凸顯，大力發(fā)展多元化公共交通成為城市交通發(fā)展的必然趨勢(shì)。為了進(jìn)一步滿足乘客多樣化的出行需求，緩解交通擁堵，倡導(dǎo)綠色出行，公交企業(yè)不斷嘗試發(fā)展定制公交來(lái)滿足市民出行服務(wù)升級(jí)的需要。定制公交 “按需定制”，實(shí)現(xiàn)從“端菜式”到“點(diǎn)菜式”服務(wù)升級(jí)，滿足了市民出行服務(wù)品質(zhì)提升的要求。

定制公交是常規(guī)公交的補(bǔ)充，是從單位到小區(qū)的一站直達(dá)式班車，通過(guò)大數(shù)據(jù)應(yīng)用及智能算法等技術(shù)，來(lái)滿足乘客在不同場(chǎng)景下的精準(zhǔn)需求，提升公眾的整體出行體驗(yàn)，為公眾提供更加便捷、舒適、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。乘客通過(guò)定制APP 提出需求，公交企業(yè)根據(jù)需求和客流情況設(shè)計(jì)出合理的公交線路方案，同時(shí)應(yīng)用信息化、“互聯(lián)網(wǎng)+”等技術(shù)，推出一系列全方位交通定制服務(wù)。定制公交是創(chuàng)新服務(wù)的有益探索，是新時(shí)代提高城市公交出行效率、引導(dǎo)市民綠色低碳出行、滿足市民個(gè)性化出行需求的有效途徑。

1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

美國(guó)、新加坡等發(fā)達(dá)國(guó)家早在上世紀(jì)70 年代就開(kāi)通了定制公交，赫爾辛基、悉尼等城市也都在試驗(yàn)定制公交服務(wù)。定制公交主要在中心城區(qū)和郊區(qū)社區(qū)之間提供通勤服務(wù)，吸引了較多自駕車通勤者，且盈利模式層出不窮。以舊金山的定制公交Leap 為例，除了基本的服務(wù)費(fèi)用，公司還在車上售賣零食、軟飲料等提高附加值，甚至還提供了咖啡區(qū)、工作區(qū)等上班族的必需品［4］。

國(guó)內(nèi)定制公交剛起步，已有北京、天津、濟(jì)南、青島、成都、沈陽(yáng)等多個(gè)城市陸續(xù)開(kāi)通了定制公交服務(wù)［2］。2013 年9 月9 日，北京市定制公交開(kāi)始運(yùn)行，在此之前青島市也相繼推出兩條定制公交線路，定制公交車大多配備無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，以方便乘客上網(wǎng)。全國(guó)定制公交在車輛類型、乘車費(fèi)用等方面各不相同，目前定制公交主要以商務(wù)班車為主，這是由于定制公交主要面向通勤群體，乘車費(fèi)用方面分為單程單次車票和按月收費(fèi)，多數(shù)城市兩者結(jié)合實(shí)行。配套設(shè)施方面，各個(gè)城市定制公交的配置情況大體相同，即車內(nèi)均配有車載Wifi、車載空調(diào)，且保證一人一座。相對(duì)于普通公交，定制公交更舒適、方便、快捷。

2 定制公交技術(shù)架構(gòu)

定制公交以乘客出行為導(dǎo)向，首先對(duì)乘客出行進(jìn)行充分調(diào)研，乘客通過(guò)定制系統(tǒng)進(jìn)行購(gòu)票、新線招募等定制操作，當(dāng)定制公交正常運(yùn)營(yíng)后，智能調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)車輛運(yùn)營(yíng)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度，后臺(tái)程序?qū)Χㄖ乒贿\(yùn)營(yíng)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而對(duì)定制公交服務(wù)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，提高服務(wù)質(zhì)量。定制公交技術(shù)架構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 定制公交技術(shù)架構(gòu)

2.1 定制公交功能模塊

定制公交設(shè)計(jì)分為客戶端、駕駛員端和后臺(tái)管理三部分，功能模塊見(jiàn)圖2。前期對(duì)乘客出行需求進(jìn)行調(diào)研，乘客提交出行信息后，系統(tǒng)在后臺(tái)進(jìn)行乘客信息匹配，匹配成功后，顯示時(shí)間、地點(diǎn)、車輛、費(fèi)用等信息，進(jìn)而進(jìn)行預(yù)約。駕駛員端主要執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃，實(shí)時(shí)發(fā)車時(shí)間、線路等調(diào)度計(jì)劃，后臺(tái)管理主要對(duì)線路進(jìn)行評(píng)估優(yōu)化，對(duì)定制公交大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究［3］。

圖2 定制公交功能模塊

整個(gè)系統(tǒng)以乘客需求為基礎(chǔ)，首先對(duì)乘客需求進(jìn)行分析處理，同時(shí)與其他需求數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)匹配，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)和一系列算法，最終選擇最優(yōu)車輛、最合理的出行規(guī)劃方案。司機(jī)端和乘客端對(duì)線路規(guī)劃方案等信息進(jìn)行迭代更新，最后根據(jù)實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行方案評(píng)估和優(yōu)化，不斷提高乘客服務(wù)質(zhì)量［4］。

2.1.1 客戶端

定制公交系統(tǒng)選擇購(gòu)票程序，按照站點(diǎn)、線路進(jìn)行查詢，選擇乘客時(shí)間、乘車人數(shù)、上下車站點(diǎn)等信息，系統(tǒng)還可以滿足乘客退票需求。同時(shí)，乘客根據(jù)需求進(jìn)行新線預(yù)定，乘客可以通過(guò)電子地圖定制選擇上車點(diǎn)、下車點(diǎn)、上車時(shí)間、下車時(shí)間等信息［4］。

2.1.2 駕駛員端

結(jié)合智能調(diào)度系統(tǒng)執(zhí)行運(yùn)營(yíng)調(diào)度，包括時(shí)間、路線、乘客識(shí)別和上下客、行駛速度和調(diào)度計(jì)劃的執(zhí)行。駕駛員根據(jù)運(yùn)營(yíng)實(shí)際情況調(diào)整行駛速度，以便按時(shí)完成調(diào)度工作計(jì)劃［4］。

2.1.3 后臺(tái)管理

運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵是后臺(tái)管理，包括信息互動(dòng)、調(diào)度優(yōu)化等，根據(jù)分時(shí)段客流量、路況以及方向分布等信息規(guī)劃運(yùn)力，并合理制定運(yùn)營(yíng)調(diào)度計(jì)劃。綜合考慮駕駛員工作時(shí)間、車輛狀況、車輛續(xù)駛里程、加油充電周期、全程用時(shí)等相關(guān)信息，智能計(jì)算最優(yōu)排班計(jì)劃，對(duì)定制公交實(shí)現(xiàn)高效調(diào)度。系統(tǒng)結(jié)合規(guī)則、車輛狀態(tài)、車輛位置等一系列因素評(píng)估和計(jì)算，如果通過(guò)計(jì)算判定路線任務(wù)可以被響應(yīng)，就會(huì)對(duì)行程路線和車輛進(jìn)行任務(wù)綁定，車輛接到任務(wù)后，按順序接送乘客［4］。

2.2 定制公交設(shè)計(jì)流程

定制公交整個(gè)流程分為線路定制、線路開(kāi)通和線路運(yùn)營(yíng)，將服務(wù)乘客作為整個(gè)流程設(shè)計(jì)的核心，設(shè)計(jì)流程見(jiàn)圖3［4］。其中線路定制包括乘客出行需求調(diào)查、線路招募和線路預(yù)定。線路開(kāi)通需要具備相應(yīng)條件，特殊情況運(yùn)營(yíng)處置，以及運(yùn)營(yíng)線路暫停或撤銷的情況，后臺(tái)通過(guò)大數(shù)據(jù)分析擬合OD 聚合和時(shí)間聚合，自動(dòng)規(guī)劃匹配線路，同一時(shí)段同一方向達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)即可開(kāi)線。同時(shí)對(duì)運(yùn)營(yíng)線路類型、站點(diǎn)設(shè)置、車型等信息進(jìn)行分析，明確線路開(kāi)通。線路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中需要不斷對(duì)線路進(jìn)行評(píng)估優(yōu)化，對(duì)服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化，滿足乘客需求的同時(shí)，對(duì)需求進(jìn)行創(chuàng)新［4］。

圖3 定制公交設(shè)計(jì)流程

3 定制公交模型算法

定制公交模型算法是線路優(yōu)化方案的關(guān)鍵，在建立模型時(shí)需要考慮定制公交需求覆蓋率、乘客出行率和公交運(yùn)營(yíng)總投入等目標(biāo)優(yōu)化。定制公交規(guī)劃不可能滿足所有乘客需求，但應(yīng)盡量使服務(wù)覆蓋率達(dá)到最大，同時(shí)考慮公交資源的利用率和公交資源配置最優(yōu)，并且公交總路線長(zhǎng)度最短［1，3］。

但是以乘客需求為導(dǎo)向定制公交，在建立模型時(shí)需要首先考慮乘客最小化出行時(shí)間，在堅(jiān)持定制公交安全、快捷、舒適和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，乘客最大需求目標(biāo)就是花費(fèi)最短時(shí)間到達(dá)目的地，因此，在行駛路線不重復(fù)的情況下，以乘客出行時(shí)間最短為目標(biāo)設(shè)定模型算法［3］。

假設(shè)定制公交在路段上均勻行駛，給定每位乘客的上下車時(shí)間為h，按照乘客出行時(shí)間最短為目標(biāo)，設(shè)定模型算法［3］：

式中：Qi—i節(jié)點(diǎn)的上車人數(shù)；Qj—j節(jié)點(diǎn)的下車人數(shù)；Q—交通需求節(jié)點(diǎn)的總上車人數(shù)［3］。

4 定制公交的啟示

4.1 借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)開(kāi)展需求調(diào)研

將大數(shù)據(jù)分析技術(shù)推廣到定制公交需求調(diào)研，在充分開(kāi)展市場(chǎng)調(diào)研的基礎(chǔ)上探索服務(wù)模式，制定運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)急預(yù)案等一系列措施。

4.2 利用信息化技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)需求供給精準(zhǔn)匹配

信息化技術(shù)引領(lǐng)定制公交服務(wù)管理，通過(guò)后臺(tái)大數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)乘客需求的提升，通過(guò)擬合OD 聚合和時(shí)間聚合，自動(dòng)規(guī)劃匹配線路，為乘客提供快速直達(dá)舒適服務(wù)，實(shí)現(xiàn)需求和供給精準(zhǔn)匹配［4］。

4.3 依靠算法構(gòu)建智能出行服務(wù)網(wǎng)絡(luò)

結(jié)合乘客需求，運(yùn)用計(jì)算機(jī)算法整合車輛、站點(diǎn)、線路等數(shù)據(jù)資源，分析出行客流需求與供給承載能力，構(gòu)建診斷評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)智能公交的可感知、可運(yùn)營(yíng)、可管理，面向公眾提供可計(jì)算的智能出行服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，提升公交出行品質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)力［4］。

4.4 創(chuàng)新發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+公交”新業(yè)態(tài)

不斷優(yōu)化企業(yè)服務(wù)流程、提高乘客滿意度，促進(jìn)群眾更多地選擇定制公交作為出行交通方式，鼓勵(lì)和支持“互聯(lián)網(wǎng)+公交”新業(yè)態(tài)的創(chuàng)新發(fā)展，提升企業(yè)運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平和公交分擔(dān)率。

5 結(jié)語(yǔ)

定制公交能夠滿足乘客多元化、個(gè)性化出行需求，以信息化技術(shù)為引領(lǐng)，能夠提升公交服務(wù)質(zhì)量，有效提高公共交通分擔(dān)率，緩解城市交通擁堵，減少大氣污染。定制公交信息化服務(wù)管理體系是公交服務(wù)轉(zhuǎn)型升級(jí)和提升公交企業(yè)服務(wù)水平的重要推手，有助于促進(jìn)企業(yè)和諧、穩(wěn)步發(fā)展，樹(shù)立良好的企業(yè)社會(huì)形象。