張笑杰 周海波
(北京公共交通控股(集團)有限公司,北京 100161)
產業(yè)園區(qū)、經濟開發(fā)區(qū)、大型商圈等片區(qū)的軌道交通接駁服務或片區(qū)內部交通服務,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,出行服務便捷,運營組織靈活,車輛運用高效,可以適應產業(yè)園區(qū)、經濟開發(fā)區(qū)等片區(qū)的出行特點。
需求響應式公交采用中、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)調整行駛路徑、停靠站點,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。
Edwards等[2]分析對比了不同密度下常規(guī)公交與需求響應式公交的優(yōu)劣性,得出“在密度越小的情況下,需求響應式公交越具有優(yōu)勢”的結論。高煦明[3]通過對靜態(tài)調度模型和動態(tài)調度模型的分析,論證了在合適的服務區(qū)域內,需求響應式公交能夠為乘客提供更為便捷的服務。
需求響應式公交突破了常規(guī)公交固定線路、固定班次的運行模式,按需提供服務,具有舒適、便捷、高效、靈活、智能等五個方面的特點,適應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——根據實時出行需求,動態(tài)調整行駛路徑、??空军c。
高效——實時統(tǒng)計空余座位的數量,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、預計到達時間等信息。
需求響應式公交車輛可采用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、存儲模塊等智能設備。按照“線上下單,智能拼車,實時調度,快速接單”理念,動態(tài)調整車輛行駛路徑、停靠站點,將區(qū)域內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。
產業(yè)園區(qū)、經濟開發(fā)區(qū)、大型商圈等片區(qū)的軌道交通接駁或片區(qū)內部交通需求比較分散,車輛周轉效率、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標準,提高需求響應式公交的吸引力,鼓勵綠色出行,見附表。
附表 需求響應式公交服務標準
乘客在需求響應式公交設置的站點下單,在手機端輸入乘車人數,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。
實時匯集訂單需求,結合車輛空余座位、接單行駛時間等情況,尋找周邊可用車輛,生成司機端調度指令、接單路徑和乘客手機尾號,調度司機駕駛車輛前往站點接送乘客。
運營管理系統(tǒng)在1分鐘內響應完成接單派車工作,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計到達時間,在上車站點等候接單車輛到達。
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度指令接續(xù)接單。
乘客到達站點下車后,系統(tǒng)自動判斷結束訂單,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態(tài)度、車輛潔凈程度、乘車費用是否有誤等體驗評價信息。
需求響應式公交采用定站、不定線的運行模式,經過動態(tài)計算乘客的出行需求(上下車站點、乘車人數),并結合車輛位置與行駛方向,尋找出區(qū)域內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。
(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)形范圍內的車輛;如未找到任何車輛,則結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,則調派場站內的車輛投入運營。
(2)確定備選車輛集合。遍歷環(huán)形范圍內尋找到的所有車輛,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、響應時間最快的最優(yōu)車輛,調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,生成接單導航路徑,推送到司機端,指導駕駛員按照導航提示接單。
(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,并根據歷史積累訂單不斷分析、優(yōu)化派車的時間與站點。
當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,遵循環(huán)形派車算法,動態(tài)尋找車輛接受訂單。
運營管理系統(tǒng)根據乘車訂單的上下車站點,動態(tài)規(guī)劃車輛的行駛路徑,導航提示駕駛員??垦鼐€站點;駕駛員借助導航提示,??空军c接單,服務乘客出行,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。
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,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小時內無法繼續(xù)下單。
根據需求響應式公交的運營服務方案和業(yè)務管理規(guī)則,運營管理系統(tǒng)整體架構設計為四層(圖2)。
圖2 運營管理系統(tǒng)架構設計
支撐層:是系統(tǒng)架構最底層,實現(xiàn)數據支撐、存儲、清洗、重組、分析、交換等功能。
業(yè)務層:包括業(yè)務平臺、智能調度系統(tǒng)、運營管理平臺、調度管理平臺、司機端業(yè)務系統(tǒng),是系統(tǒng)業(yè)務處理、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、設備接口,與上層應用層進行數據傳輸、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。
應用層:是面向用戶的上層應用,包括乘客端、車載設備(OBD、GPS、視頻設備)、司機端。
當出現(xiàn)車輛故障時,駕駛員在司機端上報故障信息;調度員在調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)出調度指令;車輛前往故障地點接送乘客,將乘客送至目的地;調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。
當出現(xiàn)雨、雪、霧等特殊天氣情景時,調度員可通過調度管理平臺,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。
當接到系統(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。對影響運營服務的系統(tǒng)故障,半小時內響應,4小時內修正;對不影響運營服務的系統(tǒng)故障,4小時內響應,2日內修正。
本文制定了需求響應式公交的運營服務方案;制定了業(yè)務流程與規(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、高效地調派車輛;搭建了運營管理系統(tǒng)構架與終端平臺,實現(xiàn)智能化、信息化服務乘客??蓱迷诋a業(yè)園區(qū)、經濟開發(fā)區(qū)、大型商圈等片區(qū)的軌道交通接駁服務或片區(qū)內部交通服務,可發(fā)揮響應式公交的示范引領作用。
本文設計的需求響應式公交運營組織方案,需要進一步積累訂單數據,包括下單時間、OD分布、合乘情況等等,不斷優(yōu)化環(huán)形派車算法的參數設置和不同車型的接單規(guī)則,進一步提高車輛運用效率。經過不斷積累和優(yōu)化,運營組織方案具備逐步向新市鎮(zhèn)、衛(wèi)星新城應用的可能。