基于TransCAD的校內(nèi)公交規(guī)劃及定價(jià)

劉君蒙++趙聰++王玲

摘 要：華北理工大學(xué)校園面積大，給學(xué)生帶來(lái)諸多不便。開通校內(nèi)公交是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。本文運(yùn)用OD調(diào)查學(xué)生的出行情況，用TransCAD仿真模擬制定公交路線。以利益最大為目標(biāo)，計(jì)算最優(yōu)發(fā)車頻率，與邊際成本相結(jié)合，建立邊際成本模型，最終確定公交收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：校園公交 OD調(diào)查 TransCAD軟件 仿真模擬

中圖分類號(hào)：G647 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）09（c）-0200-03

華北理工大學(xué)校區(qū)占地面積4500畝，在校生5萬(wàn)多人。校園規(guī)劃按功能劃分集中建設(shè)。學(xué)生來(lái)往于教室、食堂、宿舍之間的交通成本明顯增加。如果在校園內(nèi)部開通校內(nèi)小公交，可以有效解決這些問(wèn)題。校園公交旨在服務(wù)師生，創(chuàng)建綠色、和諧的校園環(huán)境，自啟動(dòng)以來(lái)，贏得了較好的反響。

1 路線設(shè)計(jì)

由于校區(qū)面積較大，學(xué)生人數(shù)較多，所以在規(guī)劃小公交的路線設(shè)計(jì)時(shí)，需要了解學(xué)生的出行情況，將校區(qū)按區(qū)域劃分并對(duì)學(xué)生的分布情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。以調(diào)查問(wèn)卷的方式對(duì)學(xué)生的出行情況做OD分析，該模型的整體框架如圖1所示。

1.1 區(qū)域劃分

開通校園小公交，公交路線的設(shè)計(jì)是一個(gè)重要問(wèn)題，按照學(xué)生在各個(gè)區(qū)域的分布情況，對(duì)學(xué)生的出行做出調(diào)查分析。

1.2 OD調(diào)查

據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，梅苑宿舍入住學(xué)生約12500人，食堂可就餐3510人；蘭苑宿舍入住學(xué)生約10070人，食堂可就餐2554人；菊苑宿舍入住學(xué)生約8381人，食堂就餐2796人；竹苑宿舍入住學(xué)生約8200人，食堂就餐2744人。根據(jù)以上數(shù)據(jù)以及對(duì)學(xué)生的出行意愿抽樣調(diào)查可得到大致的各個(gè)類型區(qū)域的比例，如表1所示。

學(xué)生的出行目的地大多為宿舍、教學(xué)樓和圖書館，于是選取重力模型作為出行分布模型[1]。在TransCAD中運(yùn)行重力模型標(biāo)定功能后獲得模型參數(shù)[2]；OD矩陣可由部分時(shí)段流量通過(guò)TransCAD軟件中的OD反推功能得到，阻抗矩陣基于路網(wǎng)和路網(wǎng)中的時(shí)間字段建立，結(jié)合結(jié)果用重力模型進(jìn)行標(biāo)定。得到這一時(shí)段的出行分布預(yù)測(cè)結(jié)果如表2所示。

1.3 仿真模擬

運(yùn)用OD矩陣和學(xué)生出行結(jié)果分析，運(yùn)用TransCAD軟件進(jìn)行公交路線的仿真模擬，得到路線為環(huán)繞學(xué)校的兩條主干道。

1.4 站點(diǎn)設(shè)計(jì)

根據(jù)學(xué)生在校內(nèi)的分布圖，以200～300m為站距，在學(xué)生集中密集的區(qū)域設(shè)置站點(diǎn)[3]。

1.4.1 首末站點(diǎn)設(shè)置原則

（1）公交首末站宜選擇在緊靠客流集散點(diǎn)和道路客流主要方向的位置。

（2）使大部分乘客處在以該站點(diǎn)為中心的服務(wù)半徑范圍內(nèi)。

（3）與公交首末站相連的出入口應(yīng)設(shè)置在道路面積較寬闊、服務(wù)水平良好的道路上。

1.4.2 中間站點(diǎn)設(shè)置

（1）中途站點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在公交線路沿途所經(jīng)過(guò)的各主要客流集散點(diǎn)上。

（2）中途站宜選擇在能按要求完成車輛的“?！焙汀靶小眱身?xiàng)任務(wù)的地方。

（3）站距選擇：根據(jù)乘客出行需求、公交車輛的運(yùn)營(yíng)管理、道路系統(tǒng)和安全等影響因素，合理選擇站距。

根據(jù)規(guī)劃的公交線網(wǎng)、上文中分析的道路基本情況和主要客流集散點(diǎn)，依據(jù)上述中途站點(diǎn)布設(shè)原則，設(shè)計(jì)校園公交各線路的?？空救鐖D2所示。

2 邊際成本定價(jià)模型

如表3，邊際成本的定價(jià)模型是站在追求利潤(rùn)最大化的基礎(chǔ)上[4-5]，其原理來(lái)自于經(jīng)濟(jì)學(xué)中的廠商理論。設(shè)表示利潤(rùn)，表示收益，表示乘車人數(shù)，表示票價(jià)，表示總成本，代表固定成本，代表可變成本，代表公交行駛路程，表示公交工作總時(shí)間，代表公交車從始發(fā)站到終點(diǎn)站的平均時(shí)間，代表公交每公里的耗電量，代表每度電的價(jià)錢。由此可得：

當(dāng)利潤(rùn)最大時(shí)，對(duì)X的一階導(dǎo)數(shù)等于0，于是

其中R對(duì)X的一階導(dǎo)數(shù)就是邊際收益，同樣，C對(duì)X的一階導(dǎo)數(shù)就是邊際成本，當(dāng)邊際收益等于邊際成本，利潤(rùn)最大。

基于對(duì)其他院校的考察，八輛電動(dòng)公交足以滿足學(xué)生的出行需求，三年能收回成本，達(dá)到盈利的目的。假設(shè)公交車每年運(yùn)行250d，雇用16個(gè)公交司機(jī)，學(xué)校里每天有6000人乘坐校園公交。

由以上數(shù)據(jù)解得在利潤(rùn)最大化的條件下，校園公交的最優(yōu)定價(jià)p=0.8元。

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)學(xué)生流動(dòng)情況的分析，選取人員分布密集的地點(diǎn)作為站點(diǎn)，并仿真模擬出兩條公交路線。運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)的知識(shí)，從邊際成本的角度出發(fā)，基于利潤(rùn)最大化的條件制定出最優(yōu)的公交價(jià)格。

參考文獻(xiàn)

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