廣州公交客流特征及優(yōu)化對(duì)策分析

于潔涵 陳歡 馮川 鄒祥莉

摘要：公交客流特征分析對(duì)于促進(jìn)公交高效運(yùn)營(yíng)和優(yōu)化公交線網(wǎng)規(guī)劃至關(guān)重要，本文利用實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)對(duì)廣州公交客流特征進(jìn)行分析，主要包括行程時(shí)間、出行換乘、非直線系數(shù)、運(yùn)營(yíng)均衡系數(shù)四個(gè)方面，結(jié)果顯示：廣州公交整體運(yùn)行時(shí)間相對(duì)穩(wěn)定;單次出行平均乘車次數(shù)在1.16～1.26之間;部分線路區(qū)段非直線系數(shù)較高，最高為2.74;公交運(yùn)營(yíng)不均衡性在站點(diǎn)、線路、早晚高峰均存在，最后針對(duì)線路非直線系數(shù)較高與運(yùn)營(yíng)不均衡情況，提出廣州公交運(yùn)營(yíng)優(yōu)化建議。

Abstract： The analysis of bus passenger flow characteristics is essential for promoting efficient bus operation and optimizing bus network planning. the passenger flow characteristics of Guangzhou bus was analyzed from four aspects of travel time， transfer， the nonlinear coefficient of a bus route， operation equalization and site accessibility in this paper. The results show： the bus operation time is relatively stable overall; the average transfer is between 1.16 and 1.26; the non-linear coefficient of some line's segments is high and the highest reaches 2.74; operational non-equalization exists in stations， lines， and peaks in the morning and evening. Finally， in view of higher non-linear coefficient and non-equalization， the bus operation optimization proposal is proposed for Guangzhou.

關(guān)鍵詞：公共交通;客流特征;非直線系數(shù);運(yùn)營(yíng)均衡系數(shù)

Key words： public transportation;passenger flow characteristics;non-linear coefficient;operational equalization coefficient

中圖分類號(hào)：U491.17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）31-0030-04

0? 引言

城市公共交通客流特征情況一直受到交通領(lǐng)域內(nèi)的關(guān)注，交通信息化為客流分析提供了多源數(shù)據(jù)渠道，交通行業(yè)管理與服務(wù)的發(fā)展也對(duì)數(shù)據(jù)分析挖掘提出了更高要求。對(duì)于公交特征分析指標(biāo)以及優(yōu)化分析方面，楊曉光等探討了公交運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)的系統(tǒng)邊界，提出以價(jià)值、能耗與信息為基本維度的評(píng)價(jià)公交運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量的三位體系架構(gòu)[1];韋清波等提出以公交擁堵指數(shù)、擁擠指數(shù)、舒適性指數(shù)以及可靠性指數(shù)為核心的廣州市公交運(yùn)行服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并通過實(shí)例分析表明該指標(biāo)組合能夠比較敏感地、從不同角度反映公交線網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)[2];肖嬋對(duì)西安市公交服務(wù)質(zhì)量發(fā)展現(xiàn)狀和服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行探討，選取安全性、方便性、經(jīng)濟(jì)型、迅速性、準(zhǔn)時(shí)性、舒適性6個(gè)方面12項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行研究[3]。本文綜合以往研究中采用的公交運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)合廣州市公交實(shí)際，選用行程時(shí)間、出行換乘、非直線系數(shù)、運(yùn)營(yíng)均衡系數(shù)四類建立廣州市公交客流特征分析指標(biāo)體系，并進(jìn)行詳細(xì)數(shù)據(jù)分析，為廣州市公交運(yùn)營(yíng)優(yōu)化提供參考依據(jù)。

廣州自2013年12月獲批啟動(dòng)國(guó)家“公交都市”城市公共交通智能化應(yīng)用示范工程，2018年12月該項(xiàng)目順利通過國(guó)家“公交都市”驗(yàn)收，歷經(jīng)5年的建設(shè)，廣州市公共交通取得了飛速發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)[4]，2018年全市公共交通月均客運(yùn)量4.96億人次、日均客運(yùn)量1628.92萬人次，常規(guī)公交日均客運(yùn)量627.42萬人次、常規(guī)公交客運(yùn)量占比38.54%，目前擁有新能源公交車1.5萬多輛，公交線路1200多條，調(diào)度中心10個(gè)，并且，圍繞公交行業(yè)政府監(jiān)管、企業(yè)生產(chǎn)、公眾出行三方需求，建立了覆蓋全面、功能強(qiáng)大、服務(wù)便捷、管理有效的公交智能化綜合管理與服務(wù)體系。為進(jìn)一步提高廣州市公交管理和服務(wù)水平，對(duì)公交客流特征進(jìn)行分析具有重要的實(shí)際意義。

1? 公交客流特征分析指標(biāo)體系

為了多維度立體分析廣州公交服務(wù)情況，考慮到行程時(shí)間、出行換乘、非直線系數(shù)、運(yùn)營(yíng)均衡系數(shù)是影響公交服務(wù)的四個(gè)主要方面，因此從這四個(gè)方面選擇具有代表性的指標(biāo)建立公交客流特征分析指標(biāo)體系，如表1所示。

2? 廣州公交客流特征分析

結(jié)合所提出的公交客流特征分析指標(biāo)體系，利用廣州市某一月公交一卡通數(shù)據(jù)、車輛定位數(shù)據(jù)及車輛進(jìn)出站點(diǎn)數(shù)據(jù)，結(jié)合時(shí)間和空間兩個(gè)因素推導(dǎo)判斷乘客搭乘公交行為，進(jìn)而分析得到乘客公交出行鏈數(shù)據(jù)。由于行程時(shí)間、出行換乘、非直線系數(shù)與公眾的出行距離有關(guān)，相鄰站點(diǎn)的各項(xiàng)指標(biāo)均會(huì)呈現(xiàn)較好表現(xiàn)，但不能反映實(shí)際情況。因此為了使統(tǒng)計(jì)結(jié)果更具針對(duì)性，統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)為出行距離為10個(gè)站距及以上，月度OD對(duì)客流量為1000人次以上。

2.1 行程時(shí)間分析

根據(jù)客流推導(dǎo)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)各個(gè)OD對(duì)之間的行程時(shí)間，使用標(biāo)準(zhǔn)差作為行程時(shí)間穩(wěn)定性表征量，得到公交OD對(duì)行程時(shí)間穩(wěn)定性分析結(jié)果，表2所示為公交OD對(duì)行程時(shí)間高穩(wěn)定性前20排名。

從表中可以看出，總體上廣州公交穩(wěn)定性系數(shù)變化幅度低于不同OD對(duì)的行程時(shí)間，整體運(yùn)行時(shí)間相對(duì)穩(wěn)定。表中存在部分OD對(duì)行程時(shí)間較長(zhǎng)，但穩(wěn)定性也較高，如棠溪站-軍體院站，行程時(shí)間均值為34.63分鐘，在表中行程時(shí)間排名第17名，但穩(wěn)定性排名第3名。

2.2 出行換乘分析

根據(jù)公交客流OD分析直達(dá)情況，得到圖1所示客流直達(dá)率，月平均直達(dá)率為81.43%，該項(xiàng)指標(biāo)反映廣州公交運(yùn)行服務(wù)直達(dá)率較高。同時(shí)從圖上也可發(fā)現(xiàn)，直達(dá)率存在明顯的周期性規(guī)律，工作日直達(dá)率高于周末，在周日時(shí)候直達(dá)率最低，整體直達(dá)率處于78～84%。

單次出行平均乘車次數(shù)是除了直達(dá)率外，另一個(gè)可以有效描述公交直達(dá)服務(wù)情況的指標(biāo)，結(jié)合直達(dá)率與乘車次數(shù)看，公交直達(dá)率與單次出行平均乘車次數(shù)呈此消彼長(zhǎng)趨勢(shì)。從數(shù)值上看，廣州的單次出行平均乘車次數(shù)在1.16～1.26之間，該項(xiàng)指標(biāo)反映同樣廣州的公交直達(dá)服務(wù)效果較好，大部分公交出行都可以直達(dá)完成。

2.3 非直線系數(shù)分析

非直線系數(shù)是從線路角度反映運(yùn)輸供給情況，一般非直線系數(shù)研究多基于單條線路開展，課題組提出從OD對(duì)的維度分析行駛路線的非直線系數(shù)。作為大中城市，軌道交通作為客運(yùn)的主要骨干，承擔(dān)大部分的長(zhǎng)遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，公交則定位為相對(duì)短距離運(yùn)輸以及接駁運(yùn)輸。面向廣州此類大中城市公交出行需求，線路的布設(shè)除了滿足起終點(diǎn)外非直線系數(shù)規(guī)范外，也需要考慮中途客流需求，因此研究增加OD對(duì)維度非直線系數(shù)評(píng)價(jià)，表3所示是部分公交OD對(duì)之間行車路線非直線系數(shù)。

表3數(shù)據(jù)顯示，例舉的OD對(duì)之間的行駛線路迂回程度較高，例如線路975的鵝掌坦站-地鐵三元里（C2出口）站非直線系數(shù)為2.74，理論上推算該OD對(duì)上的乘客可能需要多行駛1.74倍路程，這不利于提升公交出行效率。另外，不難發(fā)現(xiàn)表中序號(hào)1與8都是屬于線路975的站點(diǎn)，序號(hào)3、7與9屬于線路813，在同一條線路中存在多處繞行對(duì)于長(zhǎng)站距乘客而言，需要在車上花費(fèi)更多的時(shí)間。根據(jù)表中同樣也可以發(fā)現(xiàn)地鐵接駁專線非直線系數(shù)較高，由于接駁專項(xiàng)定位為社區(qū)微循環(huán)線路，因此非直線系數(shù)不作為此類線路衡量指標(biāo)。

2.4 運(yùn)營(yíng)均衡性分析

從時(shí)間、站點(diǎn)、線路維度對(duì)運(yùn)營(yíng)均衡性進(jìn)行評(píng)價(jià)，均衡系數(shù)越接近1，則表示兩組對(duì)象之間客流趨于平衡，否則認(rèn)為客流具有明顯方向性。時(shí)間維度主要對(duì)比早晚高峰時(shí)段客流均衡性，其中早高峰時(shí)段為早上7：00-9：00，晚高峰時(shí)段為17：00-19：00。站點(diǎn)維度針對(duì)站點(diǎn)與其對(duì)向站點(diǎn)客流量對(duì)比評(píng)價(jià)，而線路維度則通過上下行線路的客流來評(píng)價(jià)，時(shí)間維度反映的是客流的時(shí)間方向性，站點(diǎn)維度和線路維度反映了客流的空間方向性。

表4所示為同一公交站點(diǎn)的早晚高峰客流均衡系數(shù)，其中左側(cè)（序號(hào)1-10）是早高峰客流大于晚高峰的情況，右側(cè)（序號(hào)11-20）是晚高峰客流大于早高峰的情況?？梢园l(fā)現(xiàn)，同一站點(diǎn)早高峰的不均衡性比晚高峰更突出，最高均衡系數(shù)達(dá)到了12.76。同一站點(diǎn)客流在時(shí)間上的不均衡性可以作為差異發(fā)班的輔助依據(jù)，將車輛資源投放到需要將強(qiáng)運(yùn)輸供給的服務(wù)線路及節(jié)點(diǎn)，靈活性提高公交服務(wù)水平。

表5所示為互為對(duì)向公交站點(diǎn)的早晚高峰客流均衡系數(shù)，同樣可以看出，早高峰的不均衡性比晚高峰突出，互為對(duì)向站點(diǎn)的客流量相差近15倍。另外，表左側(cè)的山村站、石圍塘站以及電視塔站其對(duì)向車站也在表右側(cè)出現(xiàn)，這三組站點(diǎn)的客流說明站點(diǎn)具有時(shí)空方向性，即在早高峰該站點(diǎn)客流大，對(duì)向站點(diǎn)客流小，而在晚高峰則對(duì)向站點(diǎn)客流大，該站點(diǎn)客流小。公交出行鏈上的時(shí)空方向性反映的是客流的職住空間關(guān)系，針對(duì)此類具有職住時(shí)空特性的出行，特別是通勤出行，公交運(yùn)輸供給具有可優(yōu)化空間。

圖2顯示同一線路同一行向在時(shí)間上也存在不均衡現(xiàn)象，其中39路下行早高峰客流是晚高峰客流的8.62倍，早高峰的不均衡性較晚高峰更突出。綜合兩個(gè)圖可以發(fā)現(xiàn)，例舉的20條行向不均衡線路中，18路、461路、78路、427路、396路、924路、132路、45路、B19路這9條線路的上行或下行早高峰客流高出晚高峰3倍以上，而對(duì)向線路在晚高峰時(shí)期客流也明顯高于本方向，此類線路具有明顯的時(shí)空方向?qū)傩?，一般認(rèn)為是由通勤出行造成的現(xiàn)象，利用線路的客流的不均衡性，可以為行車計(jì)劃提供量化分析依據(jù)。

圖3反映的是早高峰與晚高峰時(shí)期，線路的上行與下行客流量的不均衡現(xiàn)象，從均衡系數(shù)可以看到，行向的不均衡性仍然以早高峰更突出。結(jié)合早高峰、晚高峰分析，不論是早高峰還是晚高峰17路公交的上行客流都比下行客流多得多，若該線路上下行運(yùn)行車次一致，則下行可能存在測(cè)量資源浪費(fèi)，或者上行車輛車內(nèi)客流擁擠，上行車輛公眾搭乘體驗(yàn)有待提升。

3? 廣州公交服務(wù)優(yōu)化對(duì)策

利用公交乘車行為數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)公交服務(wù)情況是對(duì)主觀滿意度評(píng)價(jià)的有效補(bǔ)充，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示：廣州公交整體運(yùn)行時(shí)間穩(wěn)定，大部分出行可以利用公交直達(dá)完成，部分線路存在站點(diǎn)OD對(duì)非直線系數(shù)較高情況以及公交運(yùn)營(yíng)不均衡性明顯，針對(duì)非直線系數(shù)較高與運(yùn)營(yíng)不均衡提出兩點(diǎn)優(yōu)化建議。

①非直線系數(shù)過高優(yōu)化。對(duì)于一般線路而言，非直線系數(shù)過高可能導(dǎo)致乘客花費(fèi)更多的時(shí)間，公交運(yùn)行的效率受到影響降低，對(duì)此建議從全局公交線網(wǎng)出發(fā)，采取“截彎取直”的方式進(jìn)行線路優(yōu)化;如果存在多條線路在同一片區(qū)出現(xiàn)非直線系數(shù)過高的情況，則建議采用兩條過繞線路起點(diǎn)、終點(diǎn)交叉互換的方式或者采用線路拆分的方式，即將一條過繞線路拆分成兩條較直線路的方式來降低非直線系數(shù)，提高公交運(yùn)行速率。需要特別說明的是，并非所有的非直線系數(shù)過高都需要被優(yōu)化，例如微循環(huán)線路采用“截彎取直”后不經(jīng)過客源區(qū)域，一方面乘客搭乘不方便，另一方面也降低了企業(yè)收益。

②運(yùn)營(yíng)不均衡優(yōu)化，運(yùn)營(yíng)均衡性主要描述了客流在時(shí)間空間上的分布特征，通常采用截短線路及減少?？空军c(diǎn)來使得運(yùn)輸資源與客流需求相匹配。在大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)深度應(yīng)用的情況下，本文提出根據(jù)客流的分布特征來設(shè)計(jì)運(yùn)輸資源分配機(jī)制，對(duì)于廣州這類大城市而言，大部分公交線路的資源與客流是相匹配適應(yīng)的，且部分線路客流需求略高于線路車輛資源配置。對(duì)于少數(shù)的明顯運(yùn)營(yíng)不均衡的線路，建議設(shè)置差異化公交發(fā)班機(jī)制與最低公交服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)班頻次，在客流需求高的時(shí)間或者線路方向部署更多的運(yùn)輸資源，在客流需求低的時(shí)間或者線路方向，在滿足最低服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)前提下適當(dāng)降低發(fā)班頻次，提升企業(yè)運(yùn)營(yíng)效益與道路使用效率。除了發(fā)班機(jī)制外，新技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)定制公交與響應(yīng)式公交成為現(xiàn)實(shí)，同時(shí)也成為匹配客流需求的有效辦法。

4? 結(jié)論與展望

本文構(gòu)建了公交客流特征分析指標(biāo)體系，應(yīng)用公交乘車數(shù)據(jù)和車輛運(yùn)行位置數(shù)據(jù)，從行程時(shí)間、出行換乘、非直線系數(shù)、運(yùn)營(yíng)均衡性四個(gè)方面分析了廣州公交客流特征，數(shù)據(jù)表明廣州公交穩(wěn)定性系數(shù)變化幅度低于不同OD對(duì)的行程時(shí)間，整體運(yùn)行時(shí)間相對(duì)穩(wěn)定;公交平均直達(dá)率為78～84%，單次出行乘車次數(shù)在1.16～1.26之間，公眾的大部分公交出行都能直達(dá);部分線路OD對(duì)之間非直線系數(shù)過高，公交運(yùn)營(yíng)存在不均衡現(xiàn)象。

本文以公交乘車數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)分析公交服務(wù)，是對(duì)以往問卷調(diào)查法的補(bǔ)充，豐富了公交運(yùn)行服務(wù)評(píng)價(jià)內(nèi)涵。軌道交通是城市客運(yùn)的主要承載體，乘客常常不是單純的依靠公交或者地鐵出行，后續(xù)應(yīng)融合公眾搭乘軌道交通有關(guān)數(shù)據(jù)綜合型評(píng)價(jià)城市的公共交通服務(wù)，在全局網(wǎng)絡(luò)的下開展公共運(yùn)輸供給評(píng)價(jià)及優(yōu)化，以公交運(yùn)輸協(xié)同軌道交通發(fā)展的原則提高城市的公共交通服務(wù)水平。

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[4]數(shù)據(jù)來源于廣州市交通運(yùn)輸局.廣州交通運(yùn)輸月報(bào)〔2018〕.http：//www.gzjt.gov.cn/gzjt/jtzt_sjkf_jtysyb/list_2.shtml.