306路发车频率与间隔设计

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1、 长春市 306 路公共汽车行车作业计划编制发车频率与发车间隔的设计 目录1、研究背景2、研究目标3、设计原理与方法3.1 最大客流（站点调查）方法3.1.1 方法 1基于每日最大客流点3.1.2 方法 2小时最大客流点3.2 断面客流（跟车调查）方法3.2.1 方法 3基于载客公里数据3.2.2 方法 4限制拥挤路段长路4、基于长春市 306 路的发车间隔与发车频率的计算与分析4.1 概述4.2 运用最大客流（站点调查）方法计算与分析4.2.1 方法 1（每日最大客流点）4.2.2 方法 2（小时最大客流点）4.2.3 方法 1 与方法 2 的对比分析4.3 运用断面客流（跟车调查）方法计算

2、与分析4.3.1 方法 3基于载客公里数据4.3.2 方法 4限制拥挤路段长路4.3.3 方法 3 与方法 4 的对比分析4.4 四种方法的区别与联系5、总结参考文献附录 1、研究背景随着经济的发展，城市道路拥挤问题越加体现出来，发展城市公共交通成为缓解交通压力的重要手段。提高公交服务水平，吸引更多出行者采用公交方式出行，才能真正发挥城市公共交通的优越性。公交服务的主要决定因素之一是根据每天中不同时刻、每周种不同的天以及日期的类型为系统中的每条公交线路选择最合理的发车频率（辆/h） ，发车频率的确定是创建行车计划的重要基础。发车间隔过小或发车频率过大，则会造成平峰时段运力资源的浪费，发车间隔过

3、大或发车频率过小，则会造成高峰时段过于拥挤，甚至不能满足出行需求，公交服务水平降低，乘客满意度下降。2、研究目标根据每天中不同时刻、每周种不同的天以及日期的类型为系统中的每条公交线路选择最合理的发车间隔与发车频率（辆/h） ，在保证服务质量的前提下，尽量减少公交车数量，降低运行成本，时间公交运行合理化。3、设计原理与方法根据 Furth 和 wilson(1981)的研究，公交企业建立发车间隔一般基于已有的拥堵时段的服务标准和法定的服务间隔。这种标准基于以下两个要求：（1）提供适当的空间满足乘客的需要；（2）设置发车间隔的上限，已确定保证服务水平的最小发车频率。第一个要求作用于客流大的线路时段

4、（高峰时段） ，第二个要求作用于客流量小的时段。该报告应用的方法主要有：（1）基于站点调查数据（最大客流）确定发车频率的两种方法；（2）基于跟车调查数据（断面客流）的两外两种方法。公交服务的基本目标之一就是保证给定时段内的载客量与公交线路沿线上的最大客流量相适应。将该时段表示成 j（通常为 1h） 。基于高峰客流因子的概念，时段 j 所需的车辆数为=0式中， 时段 j 内观察到的最大客流量（最大载客量） ；单位公交的运力（座位数加上最大无座乘客数） ， （注：设定 306 路=80 人） ；时段 j 内的客流因子， ； 01.0记 为 ，表示时段 j 内的期望拥挤度， （注：设定 306 路

5、=500 0 0人） 。3.1 最大客流（站点调查）方法通常依据历史跟车调查数据或机动调查人员提供的信息，选择最大客流段的起始站点进行最大客流数据统计。根据最大客流站点的选择不同，通常又可分为两种方法：基于每日最大客流点的方法一和基于各时间段的最大客流点的方法二。 3.1.1 方法 1基于每日最大客流点该方法中，调查者被分配到一个站点进行客流统计，而且该站点为沿线中每日客流最大点，该调查者全天只在一个站点统计，而不是根据时段的不同在不同的最大客流站点间轮换。1=max(,), =1,2,=max =1=1=式中， 时段 j 内最小期望发车频率（法定发车间隔的倒数） ， （注：根据实际情况，在下

6、面的案例分析中取 ） ；=时段 j 内离开站点 i 的所有车辆运载乘客总数的统计学指标；时段 j 内每日最大客流点的（平均）观测流量； 每日最大客流点的总客流量；线路全部站点 i 的集合；每日最大客流站点。3.1.2 方法 2小时最大客流点该方法中，调查者根据时段的不同在不同的最大客流站点间轮换调查，得到该时段内最大客流点的客流量。2=max(,), =1,2,=max式中, 时段 j 内观察到的最大客流（针对所有站点） 。 3.2 断面客流（跟车调查）方法如果以最大客流点来进行发车间隔与发车频率的设计，势必会造成无效运力过大，即非高峰时段运力资源的浪费。下面使用断面客流曲线提供的附加信息，通

7、过引入基于载客公里而非最大客流因子的发车频率确定方法来解决运力资源浪费严重的问题。3.2.1 方法 3基于载客公里数据方法 3 是基于平均值 ，它能确保在最大客流路段上，在给定的运力 c 的情况下，乘客不会感觉到过于拥挤。这种方法适用以下情况：计划人员了解期望的运营车辆数（发车频率） ，同时期望拥挤度标准的约束被放宽，并避免乘客在平均等待时间内不能乘车的情况发生。 3=max( ,), =1,2,=式中， 站点 i 与下一站 i+1 之间的距离；时段 j 内的断面客流曲线下的乘客公里数（人 km） ； L线路长度。3.2.2 方法 4限制拥挤路段长路但方法 3 在乘客出行距离延长时可能引起满意

8、度下降，为了消除或减少这个问题，方法 4 通过限制客流量大于期望拥挤度的线路占线路总长度的比例来保证服务水平。4=max( ,)约束条件（s.t.） =:式中， 时段 j 内的断面客流 大于发车间隔 的所有站点的集合； 4时段 j 内允许 大于发车间隔 线路长度的控制参数。需要说明， 4在 和 时，方法 4 分别等价于方法 2 和方法 3.=0 =1.04、基于长春市 306 路的发车间隔与发车频率的计算与分析4.1 概述长春市 306 路公交是长春最主要的城市公交线路之一，承担着长春市最主要的道路人民大街的客流运输工作， 306 路从市政府出发，途径长春大学，吉林大学南岭校区等多所大学，以及

9、重庆路等重要商业中心，最后到达长春市最重要的客流集散点火车站，运输线路长，客流量大，合理设计 306 路发车间隔与发车频率，提高 306 路服务水平，成为提高长春市公交整体服务水平的重要途径之一。由于 306 路线路长，站点多，且调查人员有限，本小组采用跟车调查的方法，12 个人两两一组，分别在早高峰、平峰、晚高峰从市政府乘坐连续的六辆公交车。记录车辆到达各站点的时刻，上车人以及下车人数。 调查数据整理得到各时段各站点单位时间（1h）内客流集散量以及端面流量，由于在进行发车间隔与发车频率计算过程中，只考虑高单向客流量，而 306 路下行线路（从火车站至市政府）由于道路施工的影响，客流量相对较小

10、，于是在设计过程中，用上行线路（从市政府至火车站）的客流量，各时段上行客流量统计见附录一。4.2 运用最大客流（站点调查）方法计算与分析利用百度地图测量出个站点之间的距离，并将附录一中的表 1、2、3 整理得表 4：沿线站点间距及各路段客流量统计表，见附录一。由表 4 得下图，图中条纹部分为每日最大客流点对应的客流量，阴影部分为各时段最大客流点的客流量。图 1 306 路沿线各站点早高峰、平峰、晚高峰客流量统计图4.2.1 方法 1（每日最大客流点）早高峰： 1=max(,)=max(115250, 93601280)=23.04平峰： 1=max(,)=max(72650, 60041280

11、)=14.52晚高峰： 1=max(,)=max(81050, 66271280)=16.24.2.2 方法 2（小时最大客流点）早高峰： 2=max(,)=max(117650, 93601280)=23.52平峰： 2=max(,)=max(75050, 60041280)=15晚高峰： 2=max(,)=max(81050, 66271280)=16.24.2.3 方法 1 与方法 2 的对比分析 表 1：方法一 方法二（每日最大客流点） （小时最大客流点）时段F1j/（辆 /h） H1j/（min） F2j/（辆 /h） H2j/（min）早高峰 23.04 2.60 23.52 2.

12、55平峰 14.52 4.13 15 4.00晚高峰 16.2 3.70 16.2 3.70虽然方法 1 在节省数据采集成本方面较方法 2 具有优势，但不能保证结果的准确性，如果从统计学来看两者的区别并不明显，那么使用方法 1 更好。这个比较可以通过对两种数据样本空间的 假设检验来进行，这里不进行进一步论证。2由表 1 可以看出，在本例中方法 1 与方法 2 的计算结果差异并不大，所以为了节省数据采集成本，可采用方法 1。4.3 运用断面客流（跟车调查）方法计算与分析跟车调查采集的数据能够使计划人员观察到不同站点间的客流变化，这里称为断面客流。4.3.1 方法 3基于载客公里数据以下图 2 为

13、例，如果按照最大客流点来设计发车间隔，在观测的平均最大小时客流点画一条直线，那么该直线一下、断面客流曲线以上的阴影部分区域则表示无效运力。如果以最大客流点来进行发车间隔与发车频率的设计，势必会造成无效运力过大，即非高峰时段运力资源的浪费。下面使用断面客流曲线提供的附加信息，通过引入基于载客公里而非最大客流因子的发车频率确定方法来解决上述问题。图 2 早高峰时段客流量与无效运力示意图 早高峰： 3=max(,)=max(93645012,117680, 93648012)=15.6平峰： 3=max(,)=max(60045012,75080, 60048012)=10晚高峰： 3=max(,)=max(66275012,81080, 66278012)=11.045表 2：方法三时段F3j/（辆/h） H3j/（min ）早高峰 15.6 3.85平峰 10 6.00晚高峰 11.05 5.434.3.2 方法 4限制拥挤路段长路但方法 3 在乘客出行距离延长时可能引起满意度下降，为了消除或减少这个问题，方法 4 通过限制客流量大于期望拥挤度的线路占线路总长度的比例来保证服务水平。要实现上述目标，就要限制时段 j 内的断面客流 大于发车间隔的站点间的距离，针对于 取值的不同，得到不同时段断面客流 大于发4