公交专用道服务水平评估方法研究

摘要

近年来，随着我国经济的高速发展，机动车保有量迅猛增长，使得交通拥堵、交通事故、交通污染和能源消耗等交通问题日益严峻。提高现有资源利用率、大力发展资源利用率高的交通方式是解决交通问题的根本途径。公共交通作为社会群体型交通，具有人均占用道路资源少、事故率低、污染物排放少、能源消耗低的优势。因此，优先发展公共交通是缓减交通问题的根本出路。优先发展公共交通归根结底是要落实到提高公交的服务水平，如何科学合理地评估公交服务水平是提高公交服务水平的前提和基础。 在众多优先发展公共交通的举措中，公交专用道因其具有与轨道交通类似的专有路权又不失地面公交的投资省、见效快、简单灵活等优点而受到我国政府的高度重视，近年来在我国得到迅速发展。然而，如何评估公交专用道的服务水平尚无方法可循。为此，本文依托973计划课题(2012CB725402)和自然科学基金课题(50978057)研究公交专用道服务水平的评估方法。 本文将公交专用道服务水平定义为:公交专用道服务水平是对公交专用道提供的服务质量的等级量化，通常是指以特定指标描述的公交车辆运行状况与乘客感知状况的等级水平，包括车辆运行服务水平和乘客感知服务水平两方面。本文按照评价指标选取、指标影响因素分析、指标估算模型构建、服务水平分级及服务交通量界定的思路分别研究了车辆运行服务水平和乘客感知服务水平;分析了车辆运行服务水平与乘客感知服务水平的关系;建立了公交专用道服务水平评估方法，以方便本文研究成果的应用。 本文选取公交专用道延误作为车辆运行服务水平的评价指标，公交专用道延误包括公交车在路段、停靠站和交叉口的延误。运用排队论、随机变量函数及幂级数等相关知识，考虑公交车到达率、停靠站通行能力、泊位数和信号参数等因素，基于平均排队时间、排队时间标准差和延误产生概率，从理论上建立了停靠站延误估算模型。基于停靠站实地调查的模型验证表明该模型的准确率可达到80％。通过分析公交车在路段和交叉口延误的计算方法，结合停靠站延误估算模型，得到了公交专用道延误估算模型。 应用本文建立的延误估算模型，获得了用于车辆运行服务水平分级的延误样本。采用本文提出的服务水平分级方法、K均值聚类和模糊C均值聚类进行车辆运行服务水平分级，然后通过分析3种方法的分级结果确定了公交专用道车辆运行服务水平分级。基于公交专用道的VISSIM仿真模型，建立了延误与服务交通量的二元关系，然后通过分析二者关系确定了各级服务水平的服务交通量。 本文选取乘客满意度作为乘客感知服务水平的评价指标。以公交专用道乘客满意度问卷调查回收的有效样本为数据支持，按照“首先建立乘客满意度与所有拟定解释变量的模型，然后逐步剔除不显著相关的变量”的思路，运用有序Logistic回归方法，建立了以到站时间、潜在等车时间、停靠站设施水平、车内时间、车内拥挤度、年龄、受教育程度、有无私家车为解释变量的乘客满意度估计模型。对模型分析后发现:乘客个人属性对公交专用道乘客满意度的影响大于出行特征。并建立了基于乘客满意度的乘客感知服务水平分级。 通过分析乘客满意度与车内拥挤度的关系，对不同车辆运行服务水平等级的运输能力进行了修正;以车内时间为纽带，建立了乘客满意度与公交专用道延误的关系;并分析了不同理想车内时间下，车辆运行服务水平分级与乘客感知服务水平分级的关系。 基于本文研究成果，考虑决策者评估公交专用道所关注的问题，建立了公交专用道服务水平评估方法，包括车辆运行服务水平的评估思路、延误调查方法及评估步骤，乘客感知服务水平的评估思路、问卷调查方法、乘客总体及不同乘客群体感知服务水平的评估步骤。 本文的研究成果可用于分析现状或规划条件下的公交专用道运营状况，从而为改善或新建公交专用道提供决策依据，也可用于指定服务水平等级下的公交专用道设计，对于提高公交吸引力、缓解交通问题等具有重要的推动作用。

目录

声明

摘要

图目录

表目录

主要变量及符号注释表

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究概况

1．2．1 公交服务水平国内外研究概况

1．2．2 公交专用道国内外建设及研究概况

1．2．3 公交专用道服务水平研究概况

1．2．4 公交服务水平国内外研究不足

1．3 研究目标及主要内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 主要研究内容

1．4 研究方法及技术路线

1．4．1 研究方法

1．4．2 技术路线

1．5 论文组织结构

1．6 本章小结

第二章 公交专用道及其服务水平

2．1 公交专用道

2．1．1 停靠站

2．1．2 普通公交专用道

2．1．3 快速公交专用道

2．2 公交专用道服务水平

2．3 服务水平的评价指标

2．3．1 车辆运行服务水平的评价指标

2．3．2 乘客感知服务水平的评价指标

2．4 评价指标影响因素分析

2．4．1 公交专用道延误影响因素分析

2．4．2 乘客满意度影响因素分析

2．5 本章小结

第三章 公交专用道延误估算模型研究

3．1 研究延误针对的专用道类型

3．2 公交车在停靠站的延误

3．2．1 停靠站延误的分类及定义

3．2．2 排队论中的M／M／s模型

3．2．3 进站阻挡延误

3．2．4 转移进站阻挡延误

3．2．5 出站阻挡延误

3．2．6 停靠站延误的估算模型

3．2．7 单泊位通行能力

3．2．8 参数估计及模型验证

3．3 公交车在路段的延误

3．4 公交车在交叉口的延误

3．5 公交专用道延误的估算模型

3．6 本章小结

第四章 车辆运行服务水平分级与服务交通量研究

4．1 车辆运行服务水平分级研究

4．1．1 问题界定

4．1．2 服务水平分级的理论方法

4．1．3 车辆运行服务水平分级的延误样本

4．1．4 延误的分布检验

4．1．5 车辆运行服务水平分级

4．2 公交专用道服务交通量研究

4．2．1 问题界定与研究思路

4．2．2 公交专用道仿真

4．2．3 延误与服务交通量的关系

4．2．4 公交专用道的服务交通量

4．3 本章小结

第五章 乘客满意度问卷调查及其分析

5．1 问卷设计

5．2 问卷调查概况

5．3 数据分析方法

5．4 样本特性分析

5．5 乘客满意度特性分析

5．6 乘客满意度差异性检验

5．6．1 差异性检验方法

5．6．2 差异性检验结果

5．7 本章小结

第六章 乘客满意度估计模型研究

6．1 有序Logistic回归模型

6．1．1 有序Logistic回归模型的定义

6．1．2 有序Logistic回归模型的参数估计

6．1．3 有序Logistic回归模型的评价

6．2 乘客满意度估计模型的构建方法

6．3 乘客满意度的有序Logistic回归模型

6．3．1 建模准备

6．3．2 模型构建过程

6．3．3 乘客满意度估计模型

6．3．4 乘客满意度估计模型分析

6．4 乘客感知服务水平分级

6．5 潜在等车时间估算方法

6．5．1 等车时间分布的估算方法一

6．5．2 等车时间分布的估算方法二

6．5．3 估算方法评价及应用实例

6．6 本章小结

第七章 车辆运行服务水平与乘客感知服务水平的关系研究

7．1 乘客感知服务水平对车辆运行服务水平的影响

7．1．1 车内拥挤度对公交车完成上下客时间的影响

7．1．2 不同车辆运行服务水平下乘客满意度对服务乘客量的影响

7．2 车辆运行服务水平与乘客感知服务水平的关系

7．2．1 乘客满意度与公交专用道延误的关系

7．2．2 车辆运行服务水平分级与乘客感知服务水平分级的关系

7．3 本章小节

第八章 公交专用道服务水平评估方法及实例分析

8．1 公交专用道服务水平评估方法

8．1．1 车辆运行服务水平评估方法

8．1．2 乘客感知服务水平评估方法

8．2 公交专用道服务水平评估方法的应用及评价

8．3 实例分析

8．4 本章小结

第九章 结论与展望

9．1 主要研究成果

9．2 主要创新点

9．3 研究的不足与展望

致谢

参考文献

附录A 上游停靠站延误估算模型参数估计代码

附录B 路中停靠站延误估算模型的模型验证代码

附录C 上游停靠站延误估算模型的模型验证代码

附录D 普通公交专用道计算一组给定解释变量延误代码

附录E 普通公交专用道解释变量组合代码

附录F 快速公交专用道计算一组给定解释变量延误代码

附录G 快速公交专用道解释变量组合代码

附录H 模糊C均值聚类代码

附录I 公交专用道乘客满意度问卷调查的调查问卷

附录J 模型4预测的乘客满意度与调查的乘客满意度对比

攻读博士学位期间发表论文与科研情况