基于大連市現(xiàn)代有軌電車準(zhǔn)點(diǎn)率的研究

王 菁，左忠義

(1.長(zhǎng)春師范大學(xué)工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130032;2.大連交通大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院，遼寧大連116028)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快，城市交通得到了迅猛發(fā)展。然而，城市道路增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于車輛增長(zhǎng)率，再加上我國(guó)城市人口密集等特點(diǎn)，導(dǎo)致了城市交通的擁堵時(shí)常發(fā)生。城市常規(guī)公交已經(jīng)不能滿足乘客的出行需求，而軌道交通是現(xiàn)代化都市的標(biāo)志之一，作為軌道交通方式之一的有軌電車在城市里的發(fā)展已經(jīng)有100多年的歷史了?，F(xiàn)代有軌電車屬于中低運(yùn)量的軌道交通方式，有軌電車基本上是平面的交通形式，在目前交通量大和高速化的情況下，不可避免地會(huì)降低其運(yùn)行效率。

服務(wù)可靠性是乘客評(píng)價(jià)現(xiàn)代有軌交通服務(wù)質(zhì)量普遍關(guān)心的指標(biāo)，而準(zhǔn)點(diǎn)率是目前國(guó)內(nèi)最常用、最直觀的服務(wù)可靠性指標(biāo)之一。準(zhǔn)點(diǎn)率是在考察時(shí)段內(nèi)，在動(dòng)態(tài)的交通網(wǎng)絡(luò)中，公交車輛能準(zhǔn)點(diǎn)到站/離站的能力［1］。準(zhǔn)點(diǎn)率越高，有軌電車服務(wù)可靠性越高，對(duì)人們的吸引力越大，發(fā)展水平越高。

對(duì)于準(zhǔn)點(diǎn)率的研究我國(guó)起步較晚，但也積累了一些理論成果。趙航等結(jié)合系統(tǒng)工程理論，將公交線路看作由n+1個(gè)車站和n個(gè)路段組成的串聯(lián)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上建立公共交通可靠性模型［2］。范海燕等完善了公交運(yùn)行時(shí)間可靠性的蒙特卡洛算法，并應(yīng)用于時(shí)刻表優(yōu)化［3］。張宇石將可靠性理論與公交運(yùn)行相結(jié)合，提出了常規(guī)公共交通運(yùn)行可靠性的概念、線路與站點(diǎn)的兩種公交運(yùn)行可靠性評(píng)價(jià)方法，并結(jié)合實(shí)例詳細(xì)論述其內(nèi)在聯(lián)系［4］。

通過對(duì)有軌電車準(zhǔn)點(diǎn)率的影響因素分析，把在途延誤時(shí)間分為中途?？空狙诱`時(shí)間和交叉口延誤時(shí)間，并基于這些影響因素提出了一個(gè)計(jì)算線路、站點(diǎn)準(zhǔn)點(diǎn)率的模型，并通過大連市202有軌電車進(jìn)行案例分析，對(duì)關(guān)鍵路段提出改善措施。

1 有軌電車準(zhǔn)點(diǎn)率的影響因素分析

1.1 道路擁擠程度

路段的交通量和通行能力造成的延誤大小直接影響道路的擁擠程度。有軌電車屬于平面的交通形式，而在平面交通系統(tǒng)中，由于沒有全程完全封閉的運(yùn)行軌道，常規(guī)公交以及其他社會(huì)機(jī)動(dòng)車有時(shí)會(huì)搶占有軌電車軌道，并對(duì)其運(yùn)行產(chǎn)生干擾，尤其在高峰時(shí)段，交通量大，有軌電車運(yùn)行速度變小，會(huì)產(chǎn)生大量延誤。

1.2 有軌電車在途運(yùn)行時(shí)間

有軌電車的運(yùn)行時(shí)間，是指有軌電車從始發(fā)站發(fā)車開始至到達(dá)終點(diǎn)站時(shí)為止所消耗的總時(shí)間，它包括行駛時(shí)間、停站時(shí)間和交叉口停車時(shí)間［5］。202有軌電車運(yùn)行時(shí)間的延誤部分分為中途?？空狙诱`時(shí)間和交叉口停車延誤時(shí)間。

1.2.1 有軌電車中途?？空狙诱`

乘客因素對(duì)于有軌電車中途停靠站延誤是最主要的原因。比如在某些重要站點(diǎn)乘客較多，上下車人數(shù)相對(duì)多，會(huì)增加停站時(shí)間，還有部分乘客是老年人，他們上下車的速度較慢，這也會(huì)增加停站時(shí)間，再有乘客上錯(cuò)車等因素都會(huì)影響有軌電車在站點(diǎn)的停靠時(shí)間。在高峰時(shí)段上下班人數(shù)很多，?？繒r(shí)間也會(huì)增加，而在平峰時(shí)段則會(huì)相對(duì)減少。

1.2.2 有軌電車的交叉口延誤

有軌電車在交叉口的延誤是影響其準(zhǔn)點(diǎn)率的最重要的因素。在平峰時(shí)段，由于交通量不是很大，整個(gè)線路的交叉口延誤的時(shí)間不是很長(zhǎng)，但是由于從興工街至解放廣場(chǎng)路段是西安路商圈范圍，交通量大，路段擁堵嚴(yán)重，導(dǎo)致有軌電車在交叉口等待紅燈的時(shí)間很長(zhǎng)。在高峰時(shí)段，除了西安路商圈范圍以外的路段交通流量都急劇增加，有軌電車在各個(gè)交叉口都會(huì)產(chǎn)生延誤時(shí)間，很多時(shí)候還會(huì)有二次紅燈的情況發(fā)生。

除了上述影響因素外還有有軌電車運(yùn)行過程中自身的故障、道路施工以及其他因素，也會(huì)造成有軌電車運(yùn)行過程中的延誤，最終影響行車準(zhǔn)點(diǎn)率。

2 有軌電車準(zhǔn)點(diǎn)率計(jì)算模型

已有理論都是以列車運(yùn)行圖為基礎(chǔ)研究的，而實(shí)際上大多數(shù)城市的有軌電車是沒有列車運(yùn)行圖的，所以在此提出適合研究沒有時(shí)刻表的有軌電車準(zhǔn)點(diǎn)率的計(jì)算方法。

本文通過基于線路和基于站點(diǎn)兩個(gè)不同角度對(duì)有軌電車準(zhǔn)點(diǎn)率進(jìn)行計(jì)算。北京公交集團(tuán)將“準(zhǔn)點(diǎn)”定義為:公交車輛早于時(shí)刻表規(guī)定時(shí)間1分鐘內(nèi)或晚于時(shí)刻表規(guī)定時(shí)間2分鐘內(nèi)到達(dá)站點(diǎn)(俗稱“快一慢二”)［4］。本文以此作為準(zhǔn)點(diǎn)范圍，由于站點(diǎn)之間的運(yùn)行時(shí)間可能比較短，“快一慢二”判定準(zhǔn)點(diǎn)率有可能不精準(zhǔn)，因此，以“快一慢二”作為標(biāo)準(zhǔn)，定義［－10%，20%］為范圍來判定運(yùn)行時(shí)間較短的準(zhǔn)點(diǎn)率，準(zhǔn)點(diǎn)浮動(dòng)時(shí)間的計(jì)算公式為

由上面的計(jì)算公式可以得出臨界時(shí)間為600秒，當(dāng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間T大于600秒時(shí)，將準(zhǔn)點(diǎn)浮動(dòng)時(shí)間范圍e1，e2代入如下公式:

其中，PIR為準(zhǔn)點(diǎn)率，TArr，s為有軌電車在站點(diǎn)S的實(shí)際到達(dá)時(shí)間，TPla，s為有軌電車在站點(diǎn)S的平均到達(dá)時(shí)間，e1，e2為準(zhǔn)點(diǎn)浮動(dòng)時(shí)間范圍參數(shù)。

當(dāng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間小于600 s時(shí)，準(zhǔn)點(diǎn)率的計(jì)算公式為

2.1 基于線路的有軌電車準(zhǔn)點(diǎn)率模型

基于線路的有軌電車準(zhǔn)點(diǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)PIL，把線路的總運(yùn)行時(shí)間和平均總運(yùn)行時(shí)間求出來，然后根據(jù)上面的方法得到相應(yīng)的準(zhǔn)點(diǎn)率，計(jì)算準(zhǔn)點(diǎn)率的方法如下:

1.實(shí)際有軌電車運(yùn)行總時(shí)間

其中，TTP為有軌電車到達(dá)終點(diǎn)的時(shí)間，T ss為有軌電車到達(dá)起點(diǎn)的時(shí)間。

2.平均有軌電車運(yùn)行總時(shí)間

其中，TAll為平均有軌電車運(yùn)行總時(shí)間，n為隨車調(diào)查次數(shù)。

有軌電車線路準(zhǔn)點(diǎn)率為

2.2 基于站點(diǎn)的有軌電車準(zhǔn)點(diǎn)率模型

基于站點(diǎn)的準(zhǔn)點(diǎn)率評(píng)價(jià)PIS，可以分為站點(diǎn)相對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)率和站點(diǎn)絕對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)率，具體方法如下

1.有軌電車站點(diǎn)相對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)率

假設(shè)整條線路有m個(gè)站點(diǎn)，把m個(gè)站點(diǎn)分成m－1個(gè)路段，把每一個(gè)路段看成是單獨(dú)的線路，然后對(duì)每個(gè)單獨(dú)的線路做準(zhǔn)點(diǎn)率的評(píng)價(jià)，這種評(píng)價(jià)方法只是單獨(dú)地看某相鄰兩站間的準(zhǔn)點(diǎn)率，與其他站點(diǎn)準(zhǔn)點(diǎn)率無關(guān)，也就是所謂的站點(diǎn)相對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)率。

有軌電車第m路段相對(duì)運(yùn)行時(shí)間為

其中，tm為有軌電車第m路段相對(duì)運(yùn)行時(shí)間，Tm為有軌電車第m站到站時(shí)間。

有軌電車第m路段平均運(yùn)行時(shí)間為

其中，tm為有軌電車第m路段平均運(yùn)行時(shí)間，n為隨車調(diào)查次數(shù)。

有軌電車站點(diǎn)相對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)率為

當(dāng)tm＞600s時(shí)，

當(dāng)tm＜600s時(shí)，

2.有軌電車絕對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)率

絕對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)率是在計(jì)算某個(gè)站點(diǎn)準(zhǔn)點(diǎn)率時(shí)要考慮它前面的站點(diǎn)是否準(zhǔn)點(diǎn)，累計(jì)延誤對(duì)其準(zhǔn)點(diǎn)率產(chǎn)生的影響。所以把每一站的到站時(shí)間都與始發(fā)站的到站時(shí)間之差作為評(píng)價(jià)的參數(shù)。

有軌電車第m段絕對(duì)運(yùn)行時(shí)間為

其中，tm為有軌電車第m段絕對(duì)運(yùn)行時(shí)間，Tm+1為有軌電車第m+1站到站時(shí)間。

有軌電車第m路段平均絕對(duì)運(yùn)行時(shí)間為

有軌電車站點(diǎn)絕對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)率為

當(dāng)tm＜600s時(shí)，

3 大連市202有軌電車準(zhǔn)點(diǎn)率案例分析

3.1 大連市202有軌電車基本概況

圖1 202有軌電車線路圖

3.2 數(shù)據(jù)調(diào)查分析

3.2.1 基于線路的202有軌電車上行、下行線路準(zhǔn)點(diǎn)率

根據(jù)對(duì)202有軌電車的調(diào)查數(shù)據(jù)以及計(jì)算模型，確定其準(zhǔn)點(diǎn)率。

表1 202有軌電車上、下行準(zhǔn)點(diǎn)率

從表1可以得知，202有軌電車上行準(zhǔn)點(diǎn)率為4/7=57.1%，下行準(zhǔn)點(diǎn)率為1/7=14.3%。

3.2.2 基于站點(diǎn)的202有軌電車準(zhǔn)點(diǎn)率

3.2.2.1 202 有軌電車站點(diǎn)相對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)率

圖2 202有軌電車上、下行相對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)率

3.2.2.2 202 有軌電車站點(diǎn)絕對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)率

圖3 202有軌電車上、下行絕對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)率

在調(diào)查過程中，在興工街站點(diǎn)至解放廣場(chǎng)站點(diǎn)區(qū)間，由于西安路交通量較大，交通秩序比較混亂，經(jīng)常造成交通擁堵，而其他站點(diǎn)在平峰時(shí)段的交通擁堵延誤相對(duì)較小，這是因?yàn)?02有軌電車從功成街到小平島終點(diǎn)站區(qū)間，機(jī)動(dòng)車對(duì)其產(chǎn)生的干擾很少，行駛速度大大提高，從而減少延誤。在調(diào)查中也有同時(shí)兩輛202停靠在一個(gè)站點(diǎn)的情況，這樣對(duì)有軌電車站點(diǎn)?？繒r(shí)間也會(huì)產(chǎn)生影響，增加延誤。

通過計(jì)算結(jié)果可以看出，整條線路的準(zhǔn)點(diǎn)率不論上行還是下行都較低，尤其是下行僅為14.3%。這是因?yàn)榕d工街至解放廣場(chǎng)路段十分擁堵，把整條線路的準(zhǔn)點(diǎn)率拉低了。站點(diǎn)的相對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)率總體來說還是比較高的，站點(diǎn)的絕對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)率時(shí)高時(shí)低，尤其下行的絕對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)率偏低，也反映出累計(jì)路段的不同路況對(duì)其準(zhǔn)點(diǎn)率的影響較大，比如交叉口的延誤、平交道路上機(jī)動(dòng)車的干擾以及站點(diǎn)上車人較多等因素。

總體來看，202有軌電車的準(zhǔn)點(diǎn)率不是很高，為此提出以下改善措施:第一，設(shè)置202有軌電車專用信號(hào)燈，使得202有軌電車優(yōu)先通行;第二，盡量使202有軌電車全程都有專用道，避免機(jī)動(dòng)車對(duì)其產(chǎn)生干擾，尤其是興工街至解放廣場(chǎng)路段;第三，在錦輝商城站點(diǎn)可以設(shè)立獨(dú)立站臺(tái)，提高在錦輝商城站點(diǎn)上下車行人的安全性;第四，根據(jù)高峰、平峰時(shí)段實(shí)況及時(shí)調(diào)整發(fā)車班次，使得202有軌電車既不嚴(yán)重超員，也不會(huì)車載率太低。

雖然202有軌電車的準(zhǔn)點(diǎn)率不高，但由于202有軌電車的發(fā)車間隔較為密集(高峰為3分鐘，平峰為5分鐘)，密集發(fā)車彌補(bǔ)了不是很準(zhǔn)點(diǎn)的劣勢(shì)，所以在實(shí)際調(diào)查中發(fā)現(xiàn)人們對(duì)202有軌電車的準(zhǔn)點(diǎn)率并不是很在意。但卻大大浪費(fèi)了社會(huì)資源，在對(duì)202有軌電車平峰期間車內(nèi)載客人數(shù)情況進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，上行和下行運(yùn)行過程中，在和平廣場(chǎng)這一站點(diǎn)車內(nèi)的人數(shù)是最多的，上行為159人，下行為146人(圖4)。而202有軌電車的額定載客量是242人，也就是說，在以5分鐘為發(fā)車間隔的情況下，車內(nèi)的載客量小于額定載客量，在很大程度上浪費(fèi)了資源?；陬櫩蜐M意度的公共交通服務(wù)水平指標(biāo)里載客率指標(biāo)體系［6］里共分了6個(gè)等級(jí)，當(dāng)達(dá)到C級(jí)服務(wù)水平時(shí)，載客率為0.76～1.00，如果把參數(shù)定位為1.0，根據(jù)202有軌電車額定載客量，以及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中最大車內(nèi)載客人數(shù)，比例為242/159=1.5，相應(yīng)地，可以把平峰期間的發(fā)車間隔擴(kuò)大1.5倍，變成7.5分鐘，這樣不僅可以節(jié)省資源，還能夠有效地降低駕駛員的疲勞程度。

圖4 202有軌電車上、下行車載人數(shù)折線圖

4 結(jié)語(yǔ)

本文在基于線路、站點(diǎn)研究可靠性的理論基礎(chǔ)上，通過考慮準(zhǔn)點(diǎn)率的影響因素以及對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)率范圍提出新的界定，得到了一套適用于沒有時(shí)刻表的城市軌道交通準(zhǔn)點(diǎn)率計(jì)算的方法，并通過對(duì)大連市202有軌電車的案例分析，得出線路和站點(diǎn)的準(zhǔn)點(diǎn)率。值得注意的是，使用該模型得到準(zhǔn)點(diǎn)率的結(jié)果更加精確，需要大量的數(shù)據(jù)支持。通過對(duì)影響因素的量化分析得出更加優(yōu)化的準(zhǔn)點(diǎn)率計(jì)算模型是下一步的研究重點(diǎn)。

［1］高桂鳳，魏華，嚴(yán)寶杰.城市公交服務(wù)質(zhì)量可靠性評(píng)價(jià)研究［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，31(1):140－143.

［2］趙航，宋瑞.公共交通系統(tǒng)營(yíng)運(yùn)可靠性研究［J］.公路交通科技，2005，22(10):132－135.

［3］范海雁，楊曉光，嚴(yán)凌，等.蒙特卡羅法在公交線路運(yùn)行時(shí)間可靠性計(jì)算中的應(yīng)用［J］.上海理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，28(1):59－62.

［4］張宇石.大城市常規(guī)公共交通運(yùn)行可靠性的研究與實(shí)例評(píng)價(jià)［D］.北京:北京交通大學(xué)，2008.

［5］賴元文，楊艷群，陳少惠.城市公共交通準(zhǔn)時(shí)性影響因素研究［J］.山西建筑，2009，35(23):13－14.

［6］高婷婷，尹麗麗，胡永舉.基于顧客滿意度的城市公共交通服務(wù)水平評(píng)價(jià)研究［J］.天津工程師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，19(4):34 －36，52.