306路發(fā)車頻率與間隔設(shè)計(jì)說明

./市306路公共汽車行車作業(yè)計(jì)劃編制——發(fā)車頻率與發(fā)車間隔的設(shè)計(jì)目錄1、研究背景2、研究目標(biāo)3、設(shè)計(jì)原理與方法3.1最大客流〔站點(diǎn)調(diào)查方法3.1.1方法1——基于每日最大客流點(diǎn)3.1.2方法2——小時(shí)最大客流點(diǎn)3.2斷面客流〔跟車調(diào)查方法3.2.1方法3——基于載客公里數(shù)據(jù)3.2.2方法4——限制擁擠路段長(zhǎng)路4、基于市306路的發(fā)車間隔與發(fā)車頻率的計(jì)算與分析4.1概述4.2運(yùn)用最大客流〔站點(diǎn)調(diào)查方法計(jì)算與分析4.2.1方法1〔每日最大客流點(diǎn)4.2.2方法2〔小時(shí)最大客流點(diǎn)4.2.3方法1與方法2的對(duì)比分析4.3運(yùn)用斷面客流〔跟車調(diào)查方法計(jì)算與分析4.3.1方法3——基于載客公里數(shù)據(jù)4.3.2方法4——限制擁擠路段長(zhǎng)路4.3.3方法3與方法4的對(duì)比分析4.4四種方法的區(qū)別與聯(lián)系5、總結(jié)參考文獻(xiàn)附錄1、研究背景隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市道路擁擠問題越加體現(xiàn)出來,發(fā)展城市公共交通成為緩解交通壓力的重要手段。提高公交服務(wù)水平,吸引更多出行者采用公交方式出行,才能真正發(fā)揮城市公共交通的優(yōu)越性。公交服務(wù)的主要決定因素之一是根據(jù)每天中不同時(shí)刻、每周種不同的天以及日期的類型為系統(tǒng)中的每條公交線路選擇最合理的發(fā)車頻率〔輛/h,發(fā)車頻率的確定是創(chuàng)建行車計(jì)劃的重要基礎(chǔ)。發(fā)車間隔過小或發(fā)車頻率過大,則會(huì)造成平峰時(shí)段運(yùn)力資源的浪費(fèi),發(fā)車間隔過大或發(fā)車頻率過小,則會(huì)造成高峰時(shí)段過于擁擠,甚至不能滿足出行需求,公交服務(wù)水平降低,乘客滿意度下降。2、研究目標(biāo)根據(jù)每天中不同時(shí)刻、每周種不同的天以及日期的類型為系統(tǒng)中的每條公交線路選擇最合理的發(fā)車間隔與發(fā)車頻率〔輛/h,在保證服務(wù)質(zhì)量的前提下,盡量減少公交車數(shù)量,降低運(yùn)行成本,時(shí)間公交運(yùn)行合理化。3、設(shè)計(jì)原理與方法根據(jù)Furth和wilson<1981>的研究,公交企業(yè)建立發(fā)車間隔一般基于已有的擁堵時(shí)段的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和法定的服務(wù)間隔。這種標(biāo)準(zhǔn)基于以下兩個(gè)要求：〔1提供適當(dāng)?shù)目臻g滿足乘客的需要；〔2設(shè)置發(fā)車間隔的上限,已確定保證服務(wù)水平的最小發(fā)車頻率。第一個(gè)要求作用于客流大的線路時(shí)段〔高峰時(shí)段,第二個(gè)要求作用于客流量小的時(shí)段。該報(bào)告應(yīng)用的方法主要有：〔1基于站點(diǎn)調(diào)查數(shù)據(jù)〔最大客流確定發(fā)車頻率的兩種方法；〔2基于跟車調(diào)查數(shù)據(jù)〔斷面客流的兩外兩種方法。公交服務(wù)的基本目標(biāo)之一就是保證給定時(shí)段的載客量與公交線路沿線上的最大客流量相適應(yīng)。將該時(shí)段表示成j〔通常為1h?；诟叻蹇土饕蜃拥母拍?時(shí)段j所需的車輛數(shù)為式中,——時(shí)段j觀察到的最大客流量〔最大載客量；——單位公交的運(yùn)力〔座位數(shù)加上最大無座乘客數(shù),〔注：設(shè)定306路=80人；——時(shí)段j的客流因子,；——記為,表示時(shí)段j的期望擁擠度,〔注：設(shè)定306路=50人。3.1最大客流〔站點(diǎn)調(diào)查方法通常依據(jù)歷史跟車調(diào)查數(shù)據(jù)或機(jī)動(dòng)調(diào)查人員提供的信息,選擇最大客流段的起始站點(diǎn)進(jìn)行最大客流數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。根據(jù)最大客流站點(diǎn)的選擇不同,通常又可分為兩種方法：基于每日最大客流點(diǎn)的方法一和基于各時(shí)間段的最大客流點(diǎn)的方法二。3.1.1方法1——基于每日最大客流點(diǎn)該方法中,調(diào)查者被分配到一個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行客流統(tǒng)計(jì),而且該站點(diǎn)為沿線中每日客流最大點(diǎn),該調(diào)查者全天只在一個(gè)站點(diǎn)統(tǒng)計(jì),而不是根據(jù)時(shí)段的不同在不同的最大客流站點(diǎn)間輪換。式中,——時(shí)段j最小期望發(fā)車頻率〔法定發(fā)車間隔的倒數(shù),〔注：根據(jù)實(shí)際情況,在下面的案例分析中??；——時(shí)段j離開站點(diǎn)i的所有車輛運(yùn)載乘客總數(shù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)指標(biāo)；——時(shí)段j每日最大客流點(diǎn)的〔平均觀測(cè)流量；——每日最大客流點(diǎn)的總客流量；——線路全部站點(diǎn)i的集合；——每日最大客流站點(diǎn)。3.1.2方法2——小時(shí)最大客流點(diǎn)該方法中,調(diào)查者根據(jù)時(shí)段的不同在不同的最大客流站點(diǎn)間輪換調(diào)查,得到該時(shí)段最大客流點(diǎn)的客流量。式中,——時(shí)段j觀察到的最大客流〔針對(duì)所有站點(diǎn)。3.2斷面客流〔跟車調(diào)查方法如果以最大客流點(diǎn)來進(jìn)行發(fā)車間隔與發(fā)車頻率的設(shè)計(jì),勢(shì)必會(huì)造成無效運(yùn)力過大,即非高峰時(shí)段運(yùn)力資源的浪費(fèi)。下面使用斷面客流曲線提供的附加信息,通過引入基于載客公里而非最大客流因子的發(fā)車頻率確定方法來解決運(yùn)力資源浪費(fèi)嚴(yán)重的問題。3.2.1方法3——基于載客公里數(shù)據(jù)方法3是基于平均值,它能確保在最大客流路段上,在給定的運(yùn)力c的情況下,乘客不會(huì)感覺到過于擁擠。這種方法適用以下情況：計(jì)劃人員了解期望的運(yùn)營(yíng)車輛數(shù)〔發(fā)車頻率,同時(shí)期望擁擠度標(biāo)準(zhǔn)的約束被放寬,并避免乘客在平均等待時(shí)間不能乘車的情況發(fā)生。式中,——站點(diǎn)i與下一站i+1之間的距離；——時(shí)段j的斷面客流曲線下的乘客公里數(shù)〔人km；L——線路長(zhǎng)度。3.2.2方法4——限制擁擠路段長(zhǎng)路但方法3在乘客出行距離延長(zhǎng)時(shí)可能引起滿意度下降,為了消除或減少這個(gè)問題,方法4通過限制客流量大于期望擁擠度的線路占線路總長(zhǎng)度的比例來保證服務(wù)水平。約束條件〔s.t.式中,——時(shí)段j的斷面客流大于發(fā)車間隔的所有站點(diǎn)的集合；——時(shí)段j允許大于發(fā)車間隔線路長(zhǎng)度的控制參數(shù)。需要說明,在和時(shí),方法4分別等價(jià)于方法2和方法3.4、基于市306路的發(fā)車間隔與發(fā)車頻率的計(jì)算與分析4.1概述市306路公交是最主要的城市公交線路之一,承擔(dān)著市最主要的道路——人民大街的客流運(yùn)輸工作,306路從市政府出發(fā),途徑大學(xué),大學(xué)南嶺校區(qū)等多所大學(xué),以及路等重要商業(yè)中心,最后到達(dá)市最重要的客流集散點(diǎn)——火車站,運(yùn)輸線路長(zhǎng),客流量大,合理設(shè)計(jì)306路發(fā)車間隔與發(fā)車頻率,提高306路服務(wù)水平,成為提高市公交整體服務(wù)水平的重要途徑之一。由于306路線路長(zhǎng),站點(diǎn)多,且調(diào)查人員有限,本小組采用跟車調(diào)查的方法,12個(gè)人兩兩一組,分別在早高峰、平峰、晚高峰從市政府乘坐連續(xù)的六輛公交車。記錄車輛到達(dá)各站點(diǎn)的時(shí)刻,上車人以及下車人數(shù)。調(diào)查數(shù)據(jù)整理得到各時(shí)段各站點(diǎn)單位時(shí)間〔1h客流集散量以及端面流量,由于在進(jìn)行發(fā)車間隔與發(fā)車頻率計(jì)算過程中,只考慮高單向客流量,而306路下行線路〔從火車站至市政府由于道路施工的影響,客流量相對(duì)較小,于是在設(shè)計(jì)過程中,用上行線路〔從市政府至火車站的客流量,各時(shí)段上行客流量統(tǒng)計(jì)見附錄一。4.2運(yùn)用最大客流〔站點(diǎn)調(diào)查方法計(jì)算與分析利用百度地圖測(cè)量出個(gè)站點(diǎn)之間的距離,并將附錄一中的表1、2、3整理得表4：沿線站點(diǎn)間距及各路段客流量統(tǒng)計(jì)表,見附錄一。由表4得下圖,圖中條紋部分為每日最大客流點(diǎn)對(duì)應(yīng)的客流量,陰影部分為各時(shí)段最大客流點(diǎn)的客流量。圖1306路沿線各站點(diǎn)早高峰、平峰、晚高峰客流量統(tǒng)計(jì)圖4.2.1方法1〔每日最大客流點(diǎn)早高峰：平峰：晚高峰：4.2.2方法2〔小時(shí)最大客流點(diǎn)早高峰：平峰：晚高峰：4.2.3方法1與方法2的對(duì)比分析表1：時(shí)段方法一方法二〔每日最大客流點(diǎn)〔小時(shí)最大客流點(diǎn)F1j/〔輛/hH1j/〔minF2j/〔輛/hH2j/〔min早高峰23.042.6023.522.55平峰14.524.13154.00晚高峰16.23.7016.23.70雖然方法1在節(jié)省數(shù)據(jù)采集成本方面較方法2具有優(yōu)勢(shì),但不能保證結(jié)果的準(zhǔn)確性,如果從統(tǒng)計(jì)學(xué)來看兩者的區(qū)別并不明顯,那么使用方法1更好。這個(gè)比較可以通過對(duì)兩種數(shù)據(jù)樣本空間的假設(shè)檢驗(yàn)來進(jìn)行,這里不進(jìn)行進(jìn)一步論證。由表1可以看出,在本例中方法1與方法2的計(jì)算結(jié)果差異并不大,所以為了節(jié)省數(shù)據(jù)采集成本,可采用方法1。4.3運(yùn)用斷面客流〔跟車調(diào)查方法計(jì)算與分析跟車調(diào)查采集的數(shù)據(jù)能夠使計(jì)劃人員觀察到不同站點(diǎn)間的客流變化,這里稱為斷面客流。4.3.1方法3——基于載客公里數(shù)據(jù)以下圖2為例,如果按照最大客流點(diǎn)來設(shè)計(jì)發(fā)車間隔,在觀測(cè)的平均最大小時(shí)客流點(diǎn)畫一條直線,那么該直線一下、斷面客流曲線以上的陰影部分區(qū)域則表示無效運(yùn)力。如果以最大客流點(diǎn)來進(jìn)行發(fā)車間隔與發(fā)車頻率的設(shè)計(jì),勢(shì)必會(huì)造成無效運(yùn)力過大,即非高峰時(shí)段運(yùn)力資源的浪費(fèi)。下面使用斷面客流曲線提供的附加信息,通過引入基于載客公里而非最大客流因子的發(fā)車頻率確定方法來解決上述問題。圖2早高峰時(shí)段客流量與無效運(yùn)力示意圖早高峰：平峰：晚高峰：表2：時(shí)段方法三F3j/〔輛/hH3j/〔min早高峰15.63.85平峰106.00晚高峰11.055.434.3.2方法4——限制擁擠路段長(zhǎng)路但方法3在乘客出行距離延長(zhǎng)時(shí)可能引起滿意度下降,為了消除或減少這個(gè)問題,方法4通過限制客流量大于期望擁擠度的線路占線路總長(zhǎng)度的比例來保證服務(wù)水平。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),就要限制時(shí)段j的斷面客流大于發(fā)車間隔的站點(diǎn)間的距離,針對(duì)于取值的不同,得到不同時(shí)段斷面客流大于發(fā)車間隔的站點(diǎn)間的距離的圍,見下表。表3：時(shí)段10%20%40%早高峰平峰晚高峰〔1以早高峰時(shí)為例,按客流量從大至小排序,并計(jì)算出站點(diǎn)間累計(jì)長(zhǎng)度〔該長(zhǎng)度是指從本站點(diǎn)至上行的下一站點(diǎn)的距離,如下表：表4：站點(diǎn)〔上行早高峰客流量距離〔km累計(jì)長(zhǎng)度〔km15新文化報(bào)社11760.3510.35112路11700.7681.11910學(xué)人書店11610.3381.45714南湖大路11580.3171.7749惠民路11520.7962.57013工農(nóng)廣場(chǎng)11520.3312.90116湖寧路11460.4823.38311自由大路11430.3963.7798解放大路11340.4134.1927人民廣場(chǎng)10530.7644.95617繁榮路9600.5225.47818公交巴士公司8460.3485.8266路8400.8126.63819大學(xué)7560.7557.39320理工大學(xué)6900.1817.5745北安路6030.2827.85621幸福綜合市場(chǎng)6030.3718.22722幸福嘉園5100.4728.6994新發(fā)廣場(chǎng)4890.3209.0193勝利公園4230.3209.3392長(zhǎng)江路3480.67210.0111站2340.50510.51623南環(huán)城路2041.30011.81624市政府11.816總計(jì)12km當(dāng)時(shí),滿足表3的條件,所對(duì)應(yīng)的客流量分別為1170、1158、1134所以：〔2在平峰和晚高峰時(shí)段,計(jì)算方法同上,數(shù)據(jù)見附錄5、附錄6,計(jì)算結(jié)果見下表：表4：時(shí)段方法四10%20%30%F4j/〔輛/hH4j/〔minF4j/〔輛/hH4j/〔minF4j/〔輛/hH4j/〔min早高峰23.52.5523.162.5922.682.65平峰14.824.0514.14.2612.844.67晚高峰16.23.7015.723.8214.944.024.3.3方法3與方法4的對(duì)比分析表5：時(shí)段方法三方法四10%20%30%F3j/〔輛/hH3j/〔minF4j/〔輛/hH4j/〔minF4j/〔輛/hH4j/〔minF4j/〔輛/hH4j/〔min早高峰15.63.8523.52.5523.162.5922.682.65平峰106.0014.824.0514.14.2612.844.67晚高峰11.055.4316.23.7015.723.8214.944.02在3.2.2中提到,在時(shí),方法4分別等價(jià)于方法3。其實(shí),當(dāng)<為等于于發(fā)車間隔是所對(duì)應(yīng)的累計(jì)站點(diǎn)距離>時(shí),方法4就等價(jià)于方法3了,例如在早高峰時(shí),,即時(shí),方法4就等同于方法3了。同理可計(jì)算出平峰時(shí)、晚高峰時(shí),方法4等同于方法3。4.4四種方法的比較圖3早高峰客流量及各方法允許載客水平示意圖從圖3中可以看出,如果按照方法2來設(shè)計(jì)發(fā)車間隔與發(fā)車頻率,不會(huì)存在擁擠路段,但很多情況下運(yùn)力不能被充分利用,按照方法3來設(shè)計(jì),則有相當(dāng)長(zhǎng)的路段會(huì)過于擁擠,勢(shì)必會(huì)造成服務(wù)水平的降低,降低乘客的滿意度。方法4按照取不同的值,會(huì)設(shè)計(jì)出不同的方案。隨著取值的增大,允許載客水平線從方法2對(duì)應(yīng)的位置開始不斷降低,降到某一值〔早高峰時(shí)時(shí),與方法3重合,之后隨著的增加,允許載客水平線不再變化?？梢姺椒?設(shè)計(jì)的結(jié)果介于方法2與方法3之間。不同公交線路可以根據(jù)預(yù)期服務(wù)水平設(shè)定控制參數(shù)設(shè)計(jì)發(fā)車間隔與發(fā)車頻率。5、總結(jié)運(yùn)用上述方法設(shè)計(jì)發(fā)車間隔與發(fā)車頻率與實(shí)際情況比較相符。要想運(yùn)用方法4設(shè)計(jì)出實(shí)時(shí)的發(fā)車間隔與發(fā)車頻率需要進(jìn)行全天的跟車調(diào)查,獲得沿線各個(gè)站點(diǎn)、各個(gè)時(shí)刻的客流量,但在本次課程設(shè)計(jì)中,由于人員、時(shí)間和經(jīng)費(fèi)等原因,只調(diào)查了早高峰、平峰、晚高峰時(shí)間段的客流量,且各時(shí)段調(diào)查時(shí)間也不充分,因此只能粗略的設(shè)計(jì)出市306路的發(fā)車間隔與發(fā)車頻率。參考文獻(xiàn)[1]Avi.Ceder著,關(guān)偉等譯,《公共交通規(guī)劃與運(yùn)營(yíng)——理論、建模及應(yīng)用》,清華大學(xué),2010-05。[2]浩,《運(yùn)輸組織學(xué)》,中國(guó)鐵道,2004-03附錄附錄1：早高峰上行客流量站點(diǎn)早高峰上行上車人數(shù)早高峰上行下車人數(shù)站點(diǎn)集散量路段客流量小時(shí)站點(diǎn)集散量小時(shí)路段客流量總計(jì)總計(jì)1站07878782342342長(zhǎng)江路038381161143483勝利公園12627141814234新發(fā)廣場(chǎng)12324163724895北安路442462011386036路281832802498407人民廣場(chǎng)6778335124910538解放大路11384937814711349惠民路172340384120115210學(xué)人書店14173138793116111自由大路241842381126114312路2111339039117013工農(nóng)廣場(chǎng)221638384114115214南湖大路11132438672115815新文化報(bào)社182442392126117616湖寧路1772438272114617繁榮路72108232024696018公交巴士公司4134428213284619大學(xué)3443825211475620理工大學(xué)3194023012069021幸福綜合市場(chǎng)3343720111160322幸福嘉園310311709351023南環(huán)城路10201026830620424市政府68068204LINKC:\\Users\\admin\\Desktop\\課設(shè)\\數(shù)據(jù)處理.xlsSheet4!R1C1:R26C7\a\f4\h附錄2：平峰上行客流量站點(diǎn)平峰上行上車人數(shù)平峰上行下車人數(shù)站點(diǎn)集散量路段客流量小時(shí)站點(diǎn)集散量小時(shí)路段客流量總計(jì)總計(jì)1站01281281283843842長(zhǎng)江路034341621024863勝利公園01616178485344新發(fā)廣場(chǎng)066184185525北安路51520194605826路47861332333996997人民廣場(chǎng)1128392501177508解放大路181533247997419惠民路20153524210572610學(xué)人書店24174123512370511自由大路2210322239666912路7292182765413工農(nóng)廣場(chǎng)84122143664214南湖大路5052091562715新文化報(bào)社226281938457916湖寧路5051881556417繁榮路303331619948318公交巴士公司262281378441119大學(xué)263291148734220理工大學(xué)25631959328521幸福綜合市場(chǎng)24832799623722幸福嘉園7310753022523南環(huán)城路361374011112024市政府40040120附錄3：晚高峰上行客流量站點(diǎn)晚高峰上行上車人數(shù)晚高峰上行下車人數(shù)站點(diǎn)集散量路段客流量小時(shí)站點(diǎn)集散量小時(shí)路段客流量總計(jì)總計(jì)1站01181181183543542長(zhǎng)江路051511691535073勝利公園31821184635524新發(fā)廣場(chǎng)2810190305705北安路71724200726006路571091662524987567人民廣場(chǎng)2528532551597658解放大路1929482651447959惠民路29346327018981010學(xué)人書店27154225812677411自由大路16203626210878612路67132633978913工農(nóng)廣場(chǎng)206262497874714南湖大路155202396071715新文化報(bào)社245292208766016湖寧路227292058761517繁榮路3554017512052518公交巴士公司235281578447119大學(xué)273301339039920理工大學(xué)166221236636921幸福綜合市場(chǎng)26127988129422幸福嘉園19625857525523南環(huán)城路459544916214724市政府49049147附錄4：沿線站點(diǎn)間距及各路段客流量統(tǒng)計(jì)表附錄5：站點(diǎn)〔上行平峰客流量距離〔km累計(jì)長(zhǎng)度〔km7人民廣場(chǎng)7500.7640.7648解放大路7410.4131.1779惠民路7260.7961.97310學(xué)人書店7050.3382.3116路6990.8123.12311自由大路6690.3963.51912路6540.7684.28713工農(nóng)廣場(chǎng)6420.3314.61814南湖大路6270.3174.9355北安路5820.2825.21715新文化報(bào)社5790.3515.56816湖寧路5640.4826.0504新發(fā)