306路发车频率与间隔设计教程文件.doc

306路发车频率与间隔设计

精品资料

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（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

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，；
——记为，表示时段j内的期望拥挤度，（注：设定306路=50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。

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。

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。

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。

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；
——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，在和时，方法4分别等价于方法2和方法3.

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
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，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：
平峰：
晚高峰：
4.2.2方法2（小时最大客流点）
早高峰：
平峰：
晚高峰：
4.2.3方法1与方法2的对比分析
表1：
时段
方法一
方法二
（每日最大客流点）
（小时最大客流点）
F1j/（辆/h）
H1j/（min）
F2j/（辆/h）
H2j/（min）
早高峰
23.04
2.60
23.52
2.55
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。
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：
平峰：
晚高峰：
表2：
时段
方法三
F3j/（辆/h）
H3j/（min）
早高峰
15.6
3.85
平峰
10
6.00
晚高峰
11.05
5.43
4.3.2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车间隔的站点间的距离的范围，见下表。
表3：

时段
10%
20%
40%
早高峰

平峰

晚高峰

（1）以早高峰时为例，按客流量从大至小排序，并计算出站点间累计长度（该长度是指从本站点至上行的下一站点的距离），如下表：
表4：
站点（上行）
早高峰客流量
距离（km）
累计长度（km）
15新文化报社
1176
0.351
0.351
12文昌路
1170
0.768
1.119
10学人书店
1161
0.338
1.457
14南湖大路
1158
0.317
1.774
9惠民路
1152
0.796
2.570
13工农广场
1152
0.331
2.901
16湖宁路
1146
0.482
3.383
11自由大路
1143
0.396
3.779
8解放大路
1134
0.413
4.192
7人民广场
1053
0.764
4.956
17繁荣路
960
0.522
5.478
18公交巴士公司
846
0.348
5.826
6重庆路
840
0.812
6.638
19长春大学
756
0.755
7.393
20理工大学
690
0.181
7.574
5北安路
603
0.282
7.856
21幸福综合市场
603
0.371
8.227
22幸福嘉园
510
0.472
8.699
4新发广场
489
0.320
9.019
3胜利公园
423
0.320
9.339
2长江路
348
0.672
10.011
1长春站
234
0.505
10.516
23南环城路
204
1.300
11.816
24市政府

11.816
总计

12km

当时，满足表3的条件，所对应的客流量分别为1170、1158、1134所以：

（2）在平峰和晚高峰时段，计算方法同上，数据见附录5、附录6，计算结果见下表：
表4：
时段
方法四
10%
20%
30%
F4j/（辆/h）
H4j/（min）
F4j/（辆/h）
H4j/（min）
F4j/（辆/h）
H4j/（min）
早高峰
23.5
2.55
23.16
2.59
22.68
2.65
平峰
14.82
4.05
14.1
4.26
12.84
4.67
晚高峰
16.2
3.70
15.72
3.82
14.94
4.02
4.3.3方法3与方法4的对比分析
表5：
时段
方法三
方法四
10%
20%
30%
F3j/（辆/h）
H3j/（min）
F4j/（辆/h）
H4j/（min）
F4j/（辆/h）
H4j/（min）
F4j/（辆/h）
H4j/（min）
早高峰
15.6
3.85
23.5
2.55
23.16
2.59
22.68
2.65
平峰
10
6.00
14.82
4.05
14.1
4.26
12.84
4.67
晚高峰
11.05
5.43
16.2
3.70
15.72
3.82
14.94
4.02
在3.2.2中提到，在时，方法4分别等价于方法3。其实，当(为等于于发车间隔是所对应的累计站点距离)时，方法4就等价于方法3了，例如在早高峰时，，即时，方法4就等同于方法3了。同理可计算出平峰时、晚高峰时，方法4等同于方法3。

4.4四种方法的比较

图3 早高峰客流量及各方法允许载客水平示意图
从图3中可以看出，如果按照方法2来设计发车间隔与发车频率，不会存在拥挤路段，但很多情况下运力不能被充分利用，按照方法3来设计，则有相当长的路段会过于拥挤，势必会造成服务水平的降低，降低乘客的满意度。方法4按照取不同的值，会设计出不同的方案。随着取值的增大，允许载客水平线从方法2对应的位置开始不断降低，降到某一值（早高峰时）时，与方法3重合，之后随着的增加，允许载客水平线不再变化。可见方法4设计的结果介于方法2与方法3之间。不同公交线路可以根据预期服务水平设定控制参数设计发车间隔与发车频率。

5、总结
运用上述方法设计发车间隔与发车频率与实际情况比较相符。要想运用方法4设计出实时的发车间隔与发车频率需要进行全天的跟车调查，获得沿线各个站点、各个时刻的客流量，但在本次课程设计中，由于人员、时间和经费等原因，只调查了早高峰、平峰、晚高峰时间段的客流量，且各时段调查时间也不充分，因此只能粗略的设计出长春市306路的发车间隔与发车频率。
参考文献
[1]Avi. Ceder著，关伟等译，《公共交通规划与运营——理论、建模及应用》，清华大学出版社，2010-05。
[2]杨浩，《运输组织学》，中国铁道出版社，2004-03

附录
附录1：早高峰上行客流量
站点
早高峰上行上车人数
早高峰上行下车人数
站点集散量
路段客流量
小时站点集散量
小时路段客流量
总计
总计
1长春站
0
78
78
78
234
234
2长江路
0
38
38
116
114
348
3胜利公园
1
26
27
141
81
423
4新发广场
1
23
24
163
72
489
5北安路
4
42
46
201
138
603
6重庆路
2
81
83
280
249
840
7人民广场
6
77
83
351
249
1053
8解放大路
11
38
49
378
147
1134
9惠民路
17
23
40
384
120
1152
10学人书店
14
17
31
387
93
1161
11自由大路
24
18
42
381
126
1143
12文昌路
2
11
13
390
39
1170
13工农广场
22
16
38
384
114
1152
14南湖大路
11
13
24
386
72
1158
15新文化报社
18
24
42
392
126
1176
16湖宁路
17
7
24
382
72
1146
17繁荣路
72
10
82
320
246
960
18公交巴士公司
41
3
44
282
132
846
19长春大学
34
4
38
252
114
756
20理工大学
31
9
40
230
120
690
21幸福综合市场
33
4
37
201
111
603
22幸福嘉园
31
0
31
170
93
510
23南环城路
102
0
102
68
306
204
24市政府
68
0
68

204

附录2：平峰上行客流量
站点
平峰上行上车人数
平峰上行下车人数
站点集散量
路段客流量
小时站点集散量
小时路段客流量
总计
总计
1长春站
0
128
128
128
384
384
2长江路
0
34
34
162
102
486
3胜利公园
0
16
16
178
48
534
4新发广场
0
6
6
184
18
552
5北安路
5
15
20
194
60
582
6重庆路
47
86
133
233
399
699
7人民广场
11
28
39
250
117
750
8解放大路
18
15
33
247
99
741
9惠民路
20
15
35
242
105
726
10学人书店
24
17
41
235
123
705
11自由大路
22
10
32
223
96
669
12文昌路
7
2
9
218
27
654
13工农广场
8
4
12
214
36
642
14南湖大路
5
0
5
209
15
627
15新文化报社
22
6
28
193
84
579
16湖宁路
5
0
5
188
15
564
17繁荣路
30
3
33
161
99
483
18公交巴士公司
26
2
28
137
84
411
19长春大学
26
3
29
114
87
342
20理工大学
25
6
31
95
93
285
21幸福综合市场
24
8
32
79
96
237
22幸福嘉园
7
3
10
75
30
225
23南环城路
36
1
37
40
111
120
24市政府
40
0
40

120

附录3：晚高峰上行客流量
站点
晚高峰上行上车人数
晚高峰上行下车人数
站点集散量
路段客流量
小时站点集散量
小时路段客流量
总计
总计
1长春站
0
118
118
118
354
354
2长江路
0
51
51
169
153
507
3胜利公园
3
18
21
184
63
552
4新发广场
2
8
10
190
30
570
5北安路
7
17
24
200
72
600
6重庆路
57
109
166
252
498
756
7人民广场
25
28
53
255
159
765
8解放大路
19
29
48
265
144
795
9惠民路
29
34
63
270
189
810
10学人书店
27
15
42
258
126
774
11自由大路
16
20
36
262
108
786
12文昌路
6
7
13
263
39
789
13工农广场
20
6
26
249
78
747
14南湖大路
15
5
20
239
60
717
15新文化报社
24
5
29
220
87
660
16湖宁路
22
7
29
205
87
615
17繁荣路
35
5
40
175
120
525
18公交巴士公司
23
5
28
157
84
471
19长春大学
27
3
30
133
90
399
20理工大学
16
6
22
123
66
369
21幸福综合市场
26
1
27
98
81
294
22幸福嘉园
19
6
25
85
75
255
23南环城路
45
9
54
49
162
147
24市政府
49
0
49

147

附录4：沿线站点间距及各路段客流量统计表

附录5：
站点（上行）
平峰客流量
距离（km）
累计长度（km）
7人民广场
750
0.764
0.764
8解放大路
741
0.413
1.177
9惠民路
726
0.796
1.973
10学人书店
705
0.338
2.311
6重庆路
699
0.812
3.123
11自由大路
669
0.396
3.519
12文昌路
654
0.768
4.287
13工农广场
642
0.331
4.618
14南湖大路
627
0.317
4.935
5北安路
582
0.282
5.217
15新文化报社
579
0.351
5.568
16湖宁路
564
0.482
6.050
4新发广场
552
0.320
6.370
3胜利公园
534
0.320
6.690
2长江路
486
0.672
7.362
17繁荣路
483
0.522
7.884
18公交巴士公司
411
0.348
8.232
1长春站
384
0.505
8.737
19长春大学
342
0.755
9.492
20理工大学
285
0.181
9.673
21幸福综合市场
237
0.371
10.044
22幸福嘉园
225
0.472
10.516
23南环城路
120
1.300
11.816
24市政府

11.816
总计

12km

附录6：
站点（上行）
晚高峰客流量
距离（km）
累计长度（km）
9惠民路
810
0.796
0.796
8解放大路
795
0.413
1.209
12文昌路
789
0.768
1.977
11自由大路
786
0.396
2.373
10学人书店
774
0.338
2.711
7人民广场
765
0.764
3.475
6重庆路
756
0.812
4.287
13工农广场
747
0.331
4.618
14南湖大路
717
0.317
4.935
15新文化报社
660
0.351
5.286
16湖宁路
615
0.482
5.768
5北安路
600
0.282
6.050
4新发广场
570
0.320
6.370
3胜利公园
552
0.320
6.690
17繁荣路
525
0.522
7.212
2长江路
507
0.672
7.884
18公交巴士公司
471
0.348
8.232
19长春大学
399
0.755
8.987
20理工大学
369
0.181
9.168
1长春站
354
0.505
9.673
21幸福综合市场
294
0.371
10.044
22幸福嘉园
255
0.472
10.516
23南环城路
147
1.300
11.816
24市政府

11.816
总计

12km

仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢17