一种地面公交运行舒适性指数计算方法

摘要

本发明公布了一种地面公交运行舒适性指数计算方法，其特征在于：步骤如下：针对地面公交各层级网络，以每一个网络中每一个站间的平均车速和断面客流量为最小单位，以断面客流量为权重，计算该网络的平均线网速度（sic）；并通过该网络速度与舒适性指数的对应关系，计算该网络的舒适性指数（sij）；最后以快线网和普线网客运量进行加权计算，得出地面公交网络的快性指数。本发明提出的公交舒适性指数具有实时、定量计算，时空普适的特点。在适合任意区域的评价，在时间上，可以进行实时计算也可以进行长期数据的计算。

说明书

技术领域

本发明涉及属于一种地面公交运行舒适性指数计算方法。

背景技术

地面公共交通是城市交通系统的重要组成部分，准确、定量化地 评价地面公共交通运行状态是城市交通规划、组织和管理的迫切现实 需求，也是实现面向公众提供公共交通信息服务的基础。

国内外开展了较多有关地面公交运行评价的研究，也形成了较多 成果。国外研究主要集中在城市公交线网优化、快速公交BRT系统、 公交服务质量的因素分析、调查方案设计和定量评价等方面。在公共 交通评价指标体系的研究方面，主要集中在公共交通系统的服务水 平、运营效益、乘客满意度以及可靠性等方面。如：1974年，Botzow 针对美国旧金山市公共交通系统的出行服务质量提出了相应的指标 体系及评价方法。1986年，Bent Flyvbjerg等讨论了针对固定线路公 交系统的评价方法。1997年，美国纽约州立大学交通研究中心的 Nakanishi对纽约市公交建立了面向乘客的公共交通服务指标评价方 案；1999年，美国运输研究委员会针对公交线路的评价标准进行了 研究。它主要从线路规划、发车时刻、经济效益、服务可达性、乘客 舒适安全等五个方面提出了多个公交线路评价指标；2000年， Chung-Hsing Yeh等运用多目标模糊决策分析方法，从安全性、舒适 性、方便性、企业运营和社会责任五个方面建立了评价指标体系。国 内关于公共交通的研究起步相对较晚，但随着优先发展城市公共交通 发展战略的建立，我国的公共交通评价逐渐引起人们的重视，愈来愈 多的专家学者开始关注公交评价问题，研究成果也不断涌现。对于常 规公交系统评价的研究，主要集中在公交系统的发展模式、城市公交 的服务水平、运营效果与水平、公交运行与服务的可靠性、公交场站 等方面的评价。在城市公交评价指标体系方面，国内主要研究包括：

2001年，吉林大学的王建智在其硕士论文中以长春市公交发展的 现状调查为基础，从公交服务水平、社会效益、经济效益等三方面入 手，分别以单项指标和综合指标构造了长春市公共交通系统的评价指 标体系。2002年，东南大学王炜提出了城市公共交通系统的评价指 标体系以及评价指标的计算方法。2003年，应用模糊数学方法，建 立数学评价模型，给出了一种评价公共交通状况的模糊评定法。2006 年，西南交通大学的陈明伟利用层次分析法和模糊综合评定法，建立 了结合层次分析法的模糊综合评价模型。2009年，北京交通大学的 陈旭梅等以北京市公交运行特点为基础深入分析了公交服务的可靠 性评价错误！未找到引用源。。2010年，同济大学的杨晓光等探讨了 公交乘客的出行特性及其基本的行为、决策深化规律，以价值、能耗 与信息为基本维度，提出了评价公交运行服务质量的三维体系架构。

就目前而言，国内外现有的方法存在如下问题：

（1）国外的研究侧重于公交的服务水平或乘客满意度方面的评 价，常用的指标有：平均运送速度、直达系数、服务频率、准点率、 公交站点覆盖率、出行时间、满载率、平均延误、干线间距、车辆清 洁程度等；

（2）国内的研究多侧重于对公共交通系统评价指标体系的研究， 评价指标系统基本涵盖了公共交通的各个方面，具体包括运行状况、 服务水平、社会效益、经济效益等；评价内容面向政府决策、公众服 务、企业运营，评价方法多采用现代综合评价方法，如模糊评价、层 次分析、聚类分析及多种方法相结合的评价方法等。

随着时代的发展，地面公共交通采集的基础数据条件发生了巨大 的变化，尤其是公共交通电子收费数据和GPS定位数据。在新的数 据条件，原有的评价方法已经不完全适用，或者说，通过新的方法， 可以将评价的精度、范围大幅度提高。

此外，当前针对公共交通舒适性的指标仍然较少，难以实现对公 共交通方便和舒适性的定量描述与评价。

发明内容

为了克服以上难点，本发明提出了一种地面公交运行舒适性指数 计算方法，基于现代可获得地面公共交通收费数据、GPD定位数据， 建立针对地面公共交通运行舒适性评价指标和计算方法、评价阈值， 实现对地面公共交通运行舒适性状况的定量化、动态实时评价，为地 面公交出行者、交通管理者提供关于公交舒适性的评价服务。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种地面公交运行舒适性指数计算方法，其特征在于：步骤如下：

针对地面公交各层级网络，以每一个网络中每一个站间的平均车 速和断面客流量为最小单位，以断面客流量为权重，计算该网络的平 均线网速度（si_c）；并通过该网络速度与舒适性指数的对应关系，计 算该网络的舒适性指数（si_j）；最后以快线网和普线网客运量进行加 权计算，得出地面公交网络的快性指数。

作为一种改进的技术方案，公交运行舒适性指数（si_comfort）：是 对地面公共交通系统运行中舒适性水平的定量评价指标，指数取值范 围为[0，10]，数值越大，舒适性越差。

作为一种改进的技术方案，其计算方法如下：

1）根据不同类型车辆定额时的满座率情况，将所有地面公交车 辆分为3类：

类型一：定额满座率为[1，1.7]，车型较大，运营线路上客流量 较小；

类型二：定额满座率为（1.7，3.0]，常规车型，运营线路上客流 量较大；

类型三：定额满座率为（3.0，10]，该车型一般为铰接车、三个 车门的车型，运营线路长度较长；

2）计算j类型线路的平均舒适度si_cj：

${\mathrm{si}}_{\mathrm{cj}}=\underset{i=1}{\overset{i=n}{\Sigma }}\frac{Q_i*l_i}{{\Sigma }_i{Q}_i*l_i}*(1-\frac{Q_i}{C_i})$

其中：Ci代表站段i的公交车总座位数，Qi代表站段i的断面客 流量，li代表站段i的里程，Qi与li之乘积代表站段i的客运周转量；

3）确定该类型车辆的舒适性等级划分阈值：

对于每一等级路网来说，其运行舒适性指数均可分为五级，采用 基于实际数据累积分布，然后按照分位数对照舒适性评价感知认识的 方法，对每一类公交线网的评价阈值进行识别。

本发明的有益之处在于：本发明基于现代可获得地面公共交通收 费数据、GPD定位数据，建立针对地面公共交通运行舒适性评价指 标和计算方法、评价阈值，实现对地面公共交通运行舒适性状况的定 量化、动态实时评价，为地面公交出行者、交通管理者提供关于公交 舒适性的评价服务。本发明提出的公交舒适性指数具有实时、定量计 算，时空普适的特点。在适合任意区域的评价，在时间上，可以进行 实时计算也可以进行长期数据的计算。

附图说明

图1是特8内、外环公交运行舒适性指数一周变化趋势图；

图2是605路上、下行公交运行舒适性指数一周变化趋势图；

图3是二环内线网一周舒适性指数的指数时变图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

一种地面公交运行舒适性指数计算方法，步骤如下：

公交运行舒适性指数（si_comfort）：是对地面公共交通系统运行中 舒适性水平的定量评价指标，指数取值范围为[0，10]，数值越大， 舒适性越差。针对地面公交各层级网络，以每一个网络中每一个站间 的平均车速和断面客流量为最小单位，以断面客流量为权重，计算该 网络的平均线网速度（si_c）；并通过该网络速度与舒适性指数的对应 关系，计算该网络的舒适性指数（si_j）；最后以快线网和普线网客运 量进行加权计算，得出地面公交网络的快性指数。

在本实施例中，其计算方法如下：

1）根据不同类型车辆定额时的满座率情况，将所有地面公交车 辆分为3类：

类型一：定额满座率为[1，1.7]，车型较大，运营线路上客流量 较小；

类型二：定额满座率为（1.7，3.0]，常规车型，运营线路上客流 量较大；

类型三：定额满座率为（3.0，10]，该车型一般为铰接车、三个 车门的车型，运营线路长度较长。

2）计算j类型线路的平均舒适度si_cj：

${\mathrm{si}}_{\mathrm{cj}}=\underset{i=1}{\overset{i=n}{\Sigma }}\frac{Q_i*l_i}{{\Sigma }_i{Q}_i*l_i}*(1-\frac{Q_i}{C_i})$

其中：Ci代表站段i的公交车总座位数，Qi代表站段i的断面客 流量，li代表站段i的里程，Qi与li之乘积代表站段i的客运周转量。

3）确定该类型车辆的舒适性等级划分阈值。

对于每一等级路网来说，其运行舒适性指数均可分为五级，表1 如下：

表1运行舒适性指数的具体分布表

采用基于实际数据累积分布，然后按照分位数对照舒适性评价感 知认识的方法，对每一类公交线网的评价阈值进行识别。

在本实施例中，以北京市二环内路网为例做出了说明。

2013年二环内路网的实际数据为基础，通过速度区间分布与舒 适性感知的对应关系，得出不同等级地面公交网络舒适性指数的评价 标准。

表2各级线路舒适性指数对应的速度阈值区间划分

注：本阈值表对应2013年北京市二环内地面公共交通，在不同 城市、不同区域、不同时段，该评价阈值标准应随当地实际情况进行 标定。

3）每一类型车辆的舒适性指数计算

采用分段线性函数形式，按照平均速度与舒适性指数的对应关 系，计算各等级路网的舒适性指数。

快线公交运行舒适性指数计算方法：

${\mathrm{SI}}_j=\left(\begin{array}{cc}10-2*\frac{{\mathrm{si}}_{\mathrm{cj}}}{V_1-V_0}& {\mathrm{si}}_k\in [V_0,V_1]\\ 8-2*\frac{{\mathrm{si}}_{\mathrm{cj}}-V_1}{V_2-V_1}& {\mathrm{si}}_k\in [V_1,V_2]\\ 6-2*\frac{{\mathrm{si}}_{\mathrm{cj}}-V_2}{V_3-V_2}& {\mathrm{si}}_k\in [V_2,V_3]\\ 4-2*\frac{{\mathrm{si}}_{\mathrm{cj}}-V_3}{V_4-V_3}& {\mathrm{si}}_k\in [V_3,V_4]\\ 2-2*\frac{{\mathrm{si}}_{\mathrm{cj}}-V_4}{1-V_4}& {\mathrm{si}}_k\in [V_4,1_{}]\\ 10& {\mathrm{si}}_k<V_0\end{array}\right)$

式中，SI_j------第j类型车辆的运行舒适性指数；

4）公交网络的舒适性指数计算

以各等级网络的客运量为权重，计算网络的综合快捷指数。

计算方法如下：

${\mathrm{SI}}_{\mathrm{comfort}}=\Sigma \frac{Q_j*{\mathrm{SI}}_j}{\Sigma Q_j}$

式中，Q_j------第j类型车辆的总载客人数

根据上述具体的实施方式，选择北京市内特8、605路公交为例做 出了说明，图1为特8内、外环公交运行舒适性指数一周变化趋势图， 图2是605路上、下行公交运行舒适性指数一周变化趋势图；图3是 二环内线网一周舒适性指数的指数时变图。

需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等 同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范 围内。