慢行交通乘客換乘時間敏感度分析

娜仁圖雅 田夢

摘 要：文章通過分析慢行交通銜接公共汽車的換乘特性，乘客換乘時間特性和換乘步行時間特性，以換乘的起點到公交站點的時間為依托，通過對乘客換乘步行時間的變化，結(jié)合優(yōu)化松弛時間，建立乘客換乘時間模型，確定公交系統(tǒng)運(yùn)營總費(fèi)用會最小值，實現(xiàn)出行乘客換乘時間最短的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：慢行交通;城市公共交通;換乘候車時間

中圖分類號：D631.5? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B? 文章編號：1671-7988（2020）17-222-03

Passenger Transfer Time Sensitivity Analysis of Slow Traffic

Naren Tuya， Tian Meng

（ Changan University， Shaanxi Xi'an 710064 ）

Abstract： The Article Analysis of the transfer characteristics， passenger transfer time characteristics and transfer walking time characteristics of slow traffic to bus， depending on the time from the transfer point to the bus stop and based on the change of passenger transfer walking time， combined with the optimization of relaxation time， developing the model of passenger transfer time determine the minimum total operating cost of the bus system， to achieve the goal of the shortest passenger transfer time.

Keywords： Slow traffic; Urban public traffic; Transfer waiting time

CLC NO.： D631.5? Document Code： B? Article ID： 1671-7988（2020）17-222-03

引言

陳配虹[1]等研究表明與公交站臺之間的步行時間顯著影響出行者選擇停車換乘模式;李昌宇[2]等仿真建立了旅客換乘公交的排隊系統(tǒng)模型，表明旅客平均等候時間與公交發(fā)車頻率等都相關(guān);余紅紅[3]等利用慢行交通系統(tǒng)銜接常規(guī)公交，通過對“最后一公里”換乘時間的分析，建立乘客平均候車時間模型;勞春江[4]等將乘客換乘時間分為四個主要部分進(jìn)行分析，建立慢行交通乘客換乘軌道交通的時間模型，選換乘損失對換乘時間進(jìn)行評價;熊丹[5]等采用分擔(dān)曲線模型研究了快—慢交通換乘時間、距離關(guān)系及其有效結(jié)合與銜接的途徑。

公共汽車乘載乘客出行，但受環(huán)境及道路條件的限制，人們出行的起終點往往距公共汽車設(shè)置的站點有一定的距離，所以公交站點到出行起點或終點之間的銜接方式主要以小型交通工具為主，如經(jīng)過特別設(shè)計的小型電動三輪車，方便拼車出行;或者依靠城市慢行交通作為補(bǔ)充，具體是以步行或共享自行車為主體的非交通系統(tǒng)。

1 換乘特性分析

通過步行加公共自行車的方式到達(dá)常規(guī)公交站點實現(xiàn)換乘，縮短換乘時間，對常規(guī)公交進(jìn)行調(diào)度，最大限度縮短乘客在常規(guī)公交車站的等待時間。假設(shè)乘客換乘情況有以下四種情況：情形1，車輛同時抵達(dá)，可通過預(yù)留松弛時間的策略協(xié)調(diào)車輛調(diào)度;情形2，考慮換乘乘客的平均行走速度同時抵達(dá)換乘樞紐;情形3，受高峰期間或平峰期間的影響，排隊長度與乘客換成時間的關(guān)系;情形4，僅僅關(guān)注乘客換乘時間能簡化系統(tǒng)計算。針對上述四種情況，乘客換乘的具體接駁方案有以下幾種：

（1）全部依靠步行;

（2）選擇借助自行車到達(dá);

（3）有的距離較遠(yuǎn)需要借助自行車+步行的慢行交通到達(dá)。

引導(dǎo)“公交+步行/自行車”的出行模式，不僅安全環(huán)保，還能引導(dǎo)人們追求綠色健康的生活方式。接駁方式是自行車或自行車加步行的慢行交通，這種方式不僅投資成本少，還能起到全民強(qiáng)健體魄的作用，隨著人們環(huán)保意識的增長，慢行交通系統(tǒng)受到越來越多人的青睞。對于可以在低成本中節(jié)省時間的學(xué)生們，更傾向于選擇第二種方案完成從起點到公交站點的路程。

2 乘客換乘時間分析

當(dāng)出行者從出行起點流向常規(guī)公交站點時，存在一定換乘延誤時間。

（1）出行者換乘方式全部依靠步行。假設(shè)其布局合理，乘客步行到達(dá)換乘公交站點的合理半徑一般為400～1000m，按照成人正常步行速度1.2m/s，步行到達(dá)換乘公交站點的時間為0～14min。在換乘公交站點服務(wù)半徑內(nèi)，除了成年人，老年人乘坐公交車的概率相對來說更高一些，而老年人的正常行走速度更慢一些，步行到達(dá)換乘公交站點的時間更長。

（2）出行者換乘方式助自行車+步行的慢行交通。換乘時間t主要由三部分組成：乘客步行到達(dá)公共自行車租賃點所用的時間t1;乘客租賃公共自行車的時間t2;乘客在常規(guī)公交站點的候車時間t3。這里認(rèn)為在公交站點附近有停靠點，故忽略乘客停放自行車的時間，即t= t1 +t2 +t3。經(jīng)過觀測，一般乘客租賃公共自行車的時間t2在1min左右，可取為一定值。

（3）高峰期間，通過慢行交通換乘到達(dá)公共汽車站點后排隊過長，在公交車到達(dá)站點時，排隊乘客中只有一部分能換乘成功，而另一部分乘客還要等待下一班公交車，造成延誤增加。

（4）交通平峰期間候車乘客都能成功實現(xiàn)換乘，產(chǎn)生的延誤主要是由于發(fā)車間隔過大，造成候車時間過長。

通過在運(yùn)營計劃中合理安排公交車發(fā)車間隔，優(yōu)化乘客換乘時間，提高慢行交通系統(tǒng)與軌道交通的銜接效率。乘客換乘到達(dá)車站的時間直接影響乘客候車時間，將乘客換乘延誤縮減為最短，可以節(jié)約乘客換乘時間，實現(xiàn)出行乘客換乘時間最短的目標(biāo)。

3 換乘步行時間分析

t3主要由以下3種情況產(chǎn)生：

（1）乘客到達(dá)常規(guī)公交目標(biāo)站臺時，目標(biāo)車輛還沒有到站，需等待一定時間;

（2）還有一種極限情況，乘客到達(dá)常規(guī)公交目標(biāo)站臺時，標(biāo)車輛剛離站，乘客需等待下班車輛，這種情況下，候車時間達(dá)到最大;

（3）乘客到達(dá)常規(guī)公交目標(biāo)站臺時，剛好目標(biāo)車輛到站，無需等待，相對而言這種情況的概率較小。由以上分析可知，乘客換乘到達(dá)車站的時間直接影響乘客候車時間。將換乘時間減少到最小的問題，可看作是將乘客步行時間最大限度縮短的問題。一般乘客等待時間不要超過10min，早晚高峰時一般不超過5min。不考慮交通高峰期間和平峰期間的差別，通過松弛時間的優(yōu)化，以系統(tǒng)總運(yùn)營費(fèi)用c（=co+（公交運(yùn)營費(fèi)用）+ct（換乘乘客費(fèi)用）+ci（車內(nèi)乘客費(fèi)用））最大化的公交車頭時距調(diào)度。

3.1 車輛運(yùn)營費(fèi)用（+）

（1）松弛時間ts=0：Co=vbnvtv

其中，vb：車輛的單位運(yùn)營費(fèi);nv：車輛數(shù);tv：線路運(yùn)行的時長。

（2）松弛時間ts>0：Co=vbnvtv

其中，vb：車輛的單位運(yùn)營費(fèi);nv：車輛數(shù);tv：線路運(yùn)行的時長。

（3）若nv=nv

費(fèi)用差：vbnv（tv+ts）- vbnvtv

= vbnv（tv+ts）- vbnvtv

= vbnvts

3.2 換乘乘客費(fèi)用（先減少后增加）

（1）不預(yù)留松弛時間：乘客等候費(fèi)用*每班車的換乘人數(shù)*等候時長 vpnptp

（2）預(yù)留松弛時間：單位時間等候費(fèi)用*每班車的換乘人數(shù)*等候時長vpnptp

（3）乘客等候費(fèi)用變化：

1）當(dāng)ts

2）當(dāng)ts=tt時 乘客費(fèi)用= vpnp （ts-tt））為0;

3）當(dāng)ts>tt時 乘客費(fèi)用= vpnp （（h-tt）/60）。

3.3 車內(nèi)乘客費(fèi)用

（1）不預(yù)留松弛時間;

（2）預(yù)留松弛時間：單位時間等候費(fèi)用*車內(nèi)乘客人數(shù)*等候時長vpnplts;

（3）車內(nèi)乘客費(fèi)用變化：車內(nèi)乘客費(fèi)用= vpnplts。

4 結(jié)果分析

通過matlab得到換乘步行時間tt敏感度分析，見表1。

如表1所示，換乘乘客的費(fèi)用基本呈先減少后增加的趨勢，隨著步行時間tt的逐步增加，從2增加到12min，系統(tǒng)運(yùn)營費(fèi)用的最小值也在逐步增加。雖理論上tt值可以繼續(xù)增加，但是現(xiàn)實中，公交到站?？繒r間超過10分鐘，車內(nèi)乘客的費(fèi)用會增加，車內(nèi)乘客的等待情緒會焦慮，系統(tǒng)運(yùn)營總費(fèi)用更會增加更多。所以步行時間等于松弛時間且二者等于2

時，系統(tǒng)運(yùn)營總費(fèi)用會最小，更符合現(xiàn)實生活，更加合適。

5 結(jié)語

該文主要關(guān)于考慮乘客換乘步行時間的變化，結(jié)合優(yōu)化松弛時間，直接影響換乘乘客等候時間的變化。通過優(yōu)化松弛時間，將乘客換乘延誤縮減為最短，可以節(jié)約乘客換乘時間，實現(xiàn)出行乘客換乘時間最短的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳佩虹，史明鑫.北京市停車換乘行為影響因素分析[J].北京交通大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2019，18（01）.

[2] 李昌宇，張曉東，李季濤.大連北站旅客換乘常規(guī)公交等候時間分析[J].大連交通大學(xué)學(xué)報，2014，35（s1）：8-12.

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[4] 勞春江，劉國貴.Time analysis of slow traffic transferring to rail transit%慢行交通銜接軌道交通換乘時間分析[J].山西建筑，2014， 040（001）：13-14.

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