張笑杰 周海波

（北京公共交通控股(集團)有限公司，北京 100161）

產(chǎn)業(yè)園區(qū)、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、大型商圈等片區(qū)的軌道交通接駁服務(wù)或片區(qū)內(nèi)部交通服務(wù)，其出行特征表現(xiàn)為時空分布不集中、方向勻稱，出行效率不高、不夠便捷，交通運行組織需要提升和優(yōu)化。需求響應(yīng)式公交突破了常規(guī)公交固定線路、固定班次的運行模式，出行服務(wù)便捷，運營組織靈活，車輛運用高效，可以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)園區(qū)、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)等片區(qū)的出行特點。

1 需求響應(yīng)式公交的概念與特點

需求響應(yīng)式公交采用中、小型車輛，向每一位乘客提供座位，通過智能調(diào)度平臺、司機端和乘客端，智能、動態(tài)地處理乘客的出行需求，靈活地調(diào)配接單車輛的車型[1]；固定站點、不固定線路，按照乘客的需求，動態(tài)調(diào)整行駛路徑、?？空军c，并在沿線搭乘相似方向的乘客，實現(xiàn)點對點的合乘出行服務(wù)。

Edwards等[2]分析對比了不同密度下常規(guī)公交與需求響應(yīng)式公交的優(yōu)劣性，得出“在密度越小的情況下，需求響應(yīng)式公交越具有優(yōu)勢”的結(jié)論。高煦明[3]通過對靜態(tài)調(diào)度模型和動態(tài)調(diào)度模型的分析，論證了在合適的服務(wù)區(qū)域內(nèi)，需求響應(yīng)式公交能夠為乘客提供更為便捷的服務(wù)。

需求響應(yīng)式公交突破了常規(guī)公交固定線路、固定班次的運行模式，按需提供服務(wù)，具有舒適、便捷、高效、靈活、智能等五個方面的特點，適應(yīng)用地混合程度高的交通出行特征，可以進一步提升片區(qū)內(nèi)的交通運行組織水平。

舒適——每位乘客都有座位，體驗舒適，出行體面。

便捷——根據(jù)實時出行需求，動態(tài)調(diào)整行駛路徑、停靠站點。

高效——實時統(tǒng)計空余座位的數(shù)量，沿途搭乘相似出行方向的乘客。

靈活——按照需求的集中程度不同，靈活調(diào)配使用不同車型。

智能——智能處理乘客需求，在線查看接單車輛、預(yù)計到達時間等信息。

2 運營服務(wù)方案

需求響應(yīng)式公交車輛可采用5座小客車、12座中巴車等純電動車型，配備定位系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、存儲模塊等智能設(shè)備。按照“線上下單，智能拼車，實時調(diào)度，快速接單”理念，動態(tài)調(diào)整車輛行駛路徑、?？空军c，將區(qū)域內(nèi)行程相似的乘客撮合拼車出行，提供點對點的合乘出行服務(wù)。

2.1 服務(wù)標準

產(chǎn)業(yè)園區(qū)、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、大型商圈等片區(qū)的軌道交通接駁或片區(qū)內(nèi)部交通需求比較分散，車輛周轉(zhuǎn)效率、運用效率高于潮汐現(xiàn)象明顯的大城市長距離出行，有益于制定較高的服務(wù)標準，提高需求響應(yīng)式公交的吸引力，鼓勵綠色出行，見附表。

附表 需求響應(yīng)式公交服務(wù)標準

2.2 下單約車

乘客在需求響應(yīng)式公交設(shè)置的站點下單，在手機端輸入乘車人數(shù)，選定上車站點、下車站點。由運營管理系統(tǒng)計算行駛路徑，根據(jù)收費標準生成乘車費用。訂單支付成功后，立即按照接單派車算法分配車輛。

2.3 接單派車

實時匯集訂單需求，結(jié)合車輛空余座位、接單行駛時間等情況，尋找周邊可用車輛，生成司機端調(diào)度指令、接單路徑和乘客手機尾號，調(diào)度司機駕駛車輛前往站點接送乘客。

2.4 準備乘車

運營管理系統(tǒng)在1分鐘內(nèi)響應(yīng)完成接單派車工作，將分配的車輛信息發(fā)送到乘客手機端，包含駕駛員姓名、手機號、車輛號牌等信息。乘客按照手機提示的預(yù)計到達時間，在上車站點等候接單車輛到達。

2.5 驗證乘車

接單車輛到達上車站點，乘客確認車牌號碼后上車；駕駛員與乘客確認手機尾號無誤后，在司機端操作“乘客已上車”，按照導(dǎo)航的路徑前往下車站點。

如果接單車輛到達站點而乘客未到，則司機停車并環(huán)顧四周確認后，在司機端操作“乘客未到達”，之后按照司機端的調(diào)度指令接續(xù)接單。

2.6 乘車評價

乘客到達站點下車后，系統(tǒng)自動判斷結(jié)束訂單，并向乘客手機端返回乘車評價頁面。乘客可勾選駕駛員服務(wù)態(tài)度、車輛潔凈程度、乘車費用是否有誤等體驗評價信息。

3 業(yè)務(wù)流程與規(guī)則

需求響應(yīng)式公交采用定站、不定線的運行模式，經(jīng)過動態(tài)計算乘客的出行需求（上下車站點、乘車人數(shù)），并結(jié)合車輛位置與行駛方向，尋找出區(qū)域內(nèi)符合乘車需求程度最高的車輛。其規(guī)則要點包括接單范圍劃定、確定接單車輛、乘客候車時間、不同車型派單規(guī)則等。

3.1 環(huán)形派車算法

（1）環(huán)形范圍尋找車輛。尋找以乘客上車站點為圓心、1公里半徑環(huán)形范圍內(nèi)的車輛；如未找到任何車輛，則結(jié)合不同時段的候車時間標準，高峰時段擴大到4公里半徑范圍，平峰時段擴大到2公里半徑范圍；如仍未找到車輛，則調(diào)派場站內(nèi)的車輛投入運營。

（2）確定備選車輛集合。遍歷環(huán)形范圍內(nèi)尋找到的所有車輛，篩選行駛方向與乘客OD連線的夾角在60度內(nèi)且有足夠空余座位的車輛，得到備選車輛集合為B1, B2…Bn。

（3）確定接單最優(yōu)車輛。將訂單的OD信息編入備選車輛集合，通過排列組合計算B1, B2…Bn的接單路徑，得到距離最短、響應(yīng)時間最快的最優(yōu)車輛，調(diào)派該車接收乘客訂單。

（4）推送接單路徑。將訂單信息插入到最優(yōu)車輛的行程中，生成接單導(dǎo)航路徑，推送到司機端，指導(dǎo)駕駛員按照導(dǎo)航提示接單。

3.2 不同車型接單規(guī)則

（1）中巴車接單規(guī)則：主要投入訂單時空分布集中的區(qū)域，并根據(jù)歷史積累訂單不斷分析、優(yōu)化派車的時間與站點。

當(dāng)某臺中巴車的上座率達到80%以上，或駛離訂單分布集中的區(qū)域時，則按照派車算法指派另一臺中巴車接單。此外，設(shè)定拼單候車時間上限為10分鐘，如果超過上限，則終止車輛繼續(xù)拼單，保證乘客的出行效率。

（2）小客車接單規(guī)則：所有區(qū)域均全時段開放接單服務(wù)，遵循環(huán)形派車算法，動態(tài)尋找車輛接受訂單。

3.3 車輛走行

運營管理系統(tǒng)根據(jù)乘車訂單的上下車站點，動態(tài)規(guī)劃車輛的行駛路徑，導(dǎo)航提示駕駛員停靠沿線站點；駕駛員借助導(dǎo)航提示，停靠站點接單，服務(wù)乘客出行，如圖1所示。

圖1 車輛接單走行流程

乘客到達站點下車后，駕駛員啟動車輛駛離站點，系統(tǒng)將結(jié)束訂單并釋放出空閑座位。如果車輛臨時停泊30分鐘仍未接到訂單，司機端將提示駕駛員返回附近的公交場站。

3.4 訂單取消

通過乘客端取消訂單，為了既不浪費運力，又提高接單效率，在乘客支付成功后3分鐘之內(nèi)，通過手機端取消訂單，無手續(xù)費；3分鐘之后取消訂單，則收取乘車費用的20%作為手續(xù)費，同時限制該乘客在6小時內(nèi)無法繼續(xù)下單。

4 運營管理系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)需求響應(yīng)式公交的運營服務(wù)方案和業(yè)務(wù)管理規(guī)則，運營管理系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計為四層（圖2）。

圖2 運營管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

支撐層：是系統(tǒng)架構(gòu)最底層，實現(xiàn)數(shù)據(jù)支撐、存儲、清洗、重組、分析、交換等功能。

業(yè)務(wù)層：包括業(yè)務(wù)平臺、智能調(diào)度系統(tǒng)、運營管理平臺、調(diào)度管理平臺、司機端業(yè)務(wù)系統(tǒng)，是系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理、智能計算、管理平臺交互、終端后臺支持的核銷層。

接口層：包括前置接口、設(shè)備接口，與上層應(yīng)用層進行數(shù)據(jù)傳輸、指令交互，支持HTTP、HTTPS、TCP協(xié)議，滿足各種軟件、硬件系統(tǒng)的對接要求。

應(yīng)用層：是面向用戶的上層應(yīng)用，包括乘客端、車載設(shè)備（OBD、GPS、視頻設(shè)備）、司機端。

5 應(yīng)急管理

5.1 車輛故障

當(dāng)出現(xiàn)車輛故障時，駕駛員在司機端上報故障信息；調(diào)度員在調(diào)度管理平臺收到提示后，隨即查找故障地點周邊的可用車輛，向駕駛員發(fā)出調(diào)度指令；車輛前往故障地點接送乘客，將乘客送至目的地；調(diào)度員同步更改故障車輛狀態(tài)信息，臨時剔除運營序列，車輛返回場站接受檢查維修。

5.2 特殊天氣

當(dāng)出現(xiàn)雨、雪、霧等特殊天氣情景時，調(diào)度員可通過調(diào)度管理平臺，向所有車輛的司機端發(fā)布注意安全駕駛的提示信息，告之積水嚴重的路段與橋區(qū)、能見度小于50米的路段以及繞行路段。

5.3 系統(tǒng)故障

當(dāng)接到系統(tǒng)故障通知電話后，維護團隊立即分析事件嚴重程度和影響程度。對影響運營服務(wù)的系統(tǒng)故障，半小時內(nèi)響應(yīng)，4小時內(nèi)修正；對不影響運營服務(wù)的系統(tǒng)故障，4小時內(nèi)響應(yīng)，2日內(nèi)修正。

6 結(jié)論與展望

本文制定了需求響應(yīng)式公交的運營服務(wù)方案；制定了業(yè)務(wù)流程與規(guī)則，提出環(huán)形派車算法和不同車型的接單規(guī)則，能夠靈活、高效地調(diào)派車輛；搭建了運營管理系統(tǒng)構(gòu)架與終端平臺，實現(xiàn)智能化、信息化服務(wù)乘客?？蓱?yīng)用在產(chǎn)業(yè)園區(qū)、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、大型商圈等片區(qū)的軌道交通接駁服務(wù)或片區(qū)內(nèi)部交通服務(wù)，可發(fā)揮響應(yīng)式公交的示范引領(lǐng)作用。

本文設(shè)計的需求響應(yīng)式公交運營組織方案，需要進一步積累訂單數(shù)據(jù)，包括下單時間、OD分布、合乘情況等等，不斷優(yōu)化環(huán)形派車算法的參數(shù)設(shè)置和不同車型的接單規(guī)則，進一步提高車輛運用效率。經(jīng)過不斷積累和優(yōu)化，運營組織方案具備逐步向新市鎮(zhèn)、衛(wèi)星新城應(yīng)用的可能。