公交高频干线优化研究——以东莞中心城区为例.pdf

Value Engineering要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要作者简介院李飞（1990-），女，湖南邵阳人，中级工程师，硕士，研究方向为综合交通规划、公共交通规划。0 引言国内大多城市公交线网自然发展，以往凭借经验进行公交线网优化缺乏数据支撑，整体优化效果不明显。随着大数据的数据质量和覆盖宽度延展，未来的公交线网优化亟需以大数据精准客流分析为基础。文献1提出利用公交IC 卡数据处理和分析系统的结果涵盖客流时空出行特征以及运营特征指标，并且支持各类指标进行不同空间和不同时间粒度分析，可为公交线网规划及运营组织优化提供全方位量化支撑。文献2-3提出利用公共交通刷卡数据结合公共汽车 GPS 数据对职住关系和通勤出行进行分析，并评价职住分离的空间差异。文献4提出通过多源大数据提取居民的现状公交出行链，并构建公交客运廊道判别模型，利用需求客流因子和供给客流因子对城市公交客运走廊的客流集聚效应进行量化分析。文献5依托全流程公共汽车刷卡数据，分别以区域和 OD 作为切入点，分析区内客流需求和区间客流强度，识别主干线客流服务通道，提出以现状为基础、客流相匹配、通道全覆盖的规划方法，并以苏州市为例，根据与轨道交通功能不重复、服务客流多、承担中长距离客流功能、技术指标优的标准，确定优先级进行主干线线路梳理以服务客流通道。文献6提出参考城市公交主干道路网络为骨架的布局方法，构建了以公交线网直达客流密度最大与公交线网可达性最大为目标的公交骨架线网优化模型输出优化结果。1 公交高频干线定义公交高频干线是指在公交网络中承担公交骨架的高频线路，提供精简高频网络化线路服务。高频的定义。据调查研究表明，市民无感候车时间为3-5 分钟。考虑到现实公交站点步行距离较远、停车位配建到户且生活节奏较快等因素，公交服务需要跟灵活自由的小汽车、网约车、电单车进行竞争，以及公交服务到站时间波动性，公交高频全天候发车间隔不宜超过 5-8 分钟，只有击穿市民抵触临界点，才能够激发市民自主选择高频网络化公交服务。精简的定义。几乎一路一线类轨道化的“傻瓜式无压力”出行服务，市民认知和熟悉难度低，能够感受到公交出行的场所感，乐乘公交。实现精简必须摆脱以往根据线路进行整合的思路，结合城市通道客流分布特征，提出以通道作为单元进行整合，对高重复度通道线路进行整合，把异构、针对特定乘客低频服务的运力，整合成同构、高频的有效服务。网络化的定义。高频干线不仅需要服务本通道内主要客流，还要实现通道与通道间换乘服务，以实现“1+1 大于2”的效应。通过搭建换乘枢纽，串联精简、可认知的结构化网络高频干线网络，市民通过换乘枢纽可以享受无压力自由穿梭公交服务。以深圳市地铁为例，2021 年底，深圳市全网 12 条地铁线路，轨道交通运营里程达到 419 公里，共有 288 个车站，日均客运量达 596.89 万人次，其中客流量公交高频干线优化研究要要要以东莞中心城区为例Research on Optimization of High Frequency Bus Trunk Lines:Taking Dongguan Central Urban Area as an Example李飞 LI Fei曰李云辉 LI Yun-hui曰操宗武 CAO Zong-wu曰朱华宾 ZHU Hua-bin（深圳市都市交通规划设计研究院有限公司，深圳518000）（Shenzhen Urban Transport Planning and Design Institute Co.，Ltd.，Shenzhen 518000，China）摘要院本文给出公交高频干线的定义、适用条件，在此基础上提出公交高频干线的优化思路，并以东莞中心城区为例，以手机移动、莞E等大数据及公交基础客流数据为支撑，对东莞中心城区的全方式客流、公交客流进行全面分析，研究中心城区公交出行特征和中心城区主要公交客流走廊，提出中心城区高频干线网络布设方案，并对实施的高频干线的实施效果进行持续评估，以为东莞整体高频干线优化提供经验借鉴。Abstract:This paper gives the definition and applicable conditions of the high frequency bus trunk line,and puts forward theoptimization idea of the high frequency bus trunk line on this basis.Taking the central city of Dongguan as an example,with the support ofbig data such as mobile phone,Dongguan E,and the basic bus passenger flow data,it comprehensively analyzes the all-sided passengerflow and bus passenger flow in the central city of Dongguan,and studies the characteristics of bus travel in the central city and the mainbus passenger flow corridors in the central city,Propose the layout plan of high frequency trunk network in central urban area,Andcontinuously evaluate the implementation effect of the implemented high-frequency trunk line,so as to provide experience for theoptimization of the overall high-frequency trunk line in Dongguan.关键词院公交高频干线；客流走廊分析；公交换乘枢纽Key words:bus high-frequency trunk line；passenger flow corridor analysis；bus transfer hub中图分类号院U491文献标识码院A文章编号院1006-4311（2023）23-023-03doi:10.3969/j.issn.1006-4311.2023.23.008图1高频干线精简示意图价值工程最大的为深圳地铁 5 号线，日均客运量达到 102.62 万人次（相比 2020 年 7 月地铁 6 号线开通前客流增长了32%），主要原因为 5 号线作为贯通深圳南山、宝安、龙华、龙岗横向通道线，同时与港铁（深圳）4 号线、6 号线的在深圳北站换乘枢纽站点共站，而深圳北站同时为高铁站，换乘枢纽扩大了地铁 5 号线的辐射范围吸引了更多客流换乘网络化出行。所以高频干线必须网络化，且必须依托换乘枢纽才能实现真正意义高频线服务。2 公交高频干线适用条件类比公交专用道的适用条件，公交高频干线布设应该在公交客流规模大、道路条件好、公交线路重复多、公交资源丰富的通道内，同时通道内需有换乘枢纽等条件，为实现网络化高频干线服务提供客流和硬件支撑。3 高频干线优化方向3.1 优化目标树立科学的公交线网规划理念：引导市民从“按线出行”向“按网出行”转变并且不降低甚至提高公交服务品质。目前国内大多数城市公交线路高度重复和运营低效，对传统公交线路从“一路多线”转化为“一路一线”的精简线网整合，形成精简便于识别、高频易于换乘、可靠值得信赖的公交服务网络，能够改变大规模减里程、压服务规模而形成的“降低用户服务水准”新问题，同时也可以实现在“压缩整体服务规模的同时，不降低甚至提升用户服务水准”的可能，本质上在于提高了整体资源投入的有效性。3.2 技术手段采用启发式算法沿大客流通道拓展骨干线，通过对公交客流走廊分布的公交站点客流量进行分析，逐一判断各个走廊最大客流站点，以走廊内经停站点客流量最大为目标布设理想高频干线网络。（图 2）3.3 优化思路依托公交客流走廊，构建以“1+N”鱼骨式高频干线公交网络，将一路多线的异构化、低频的运力投入同构化整合类一路一线的、高频的、轨道化公交服务。针对现状公交服务因离散需求形成的发散型公交网路，结合客流时间分布特征，优先采用截断、新增、取消或分区段等方式优化重复线路，将传统“直达型”线网变革为“换乘型”线网，整合有限公交资源，形成精简公交网络结构，具备线路顺直、服务高频、换乘便捷、简洁易辨识等特点，乘客随到随走、自由度高的高频干线网络。（图 3、图 4）4 以东莞中心城区为例以东莞中心城区为例，基于机动化和公交客流走廊分布和公交直达客流规模，同时考虑轨道 2 号线走廊和城区公交专用道布设情况，结合东莞中心城区路网，提出东莞中心城区“4 横 7 纵 1 环”公交走廊，并结合街镇间出行需求规模、客流走廊分布和道路布局，将中心城区客流需求归纳为 14 个主要方向，其次分析各主要方向间公交和机动化出行总量，优先满足各个方向最大方向有高频服务。在 14 个方向间最大出行方向均有高频服务基础上，其次在跨区段出行总量和单位长度出行量相对较大方向间加设高频服务。基于东莞中心没有客流集聚点位或走廊，本次建议搭建中心环作为换乘枢纽带，并且高频干线尽量与环建立搭接换乘关系，实现高频按网出行。总体规划思路为首先在 14 个方向间、环周、环内中最大出行 OD 量布设直达高频干线，实现大客流方向高频直达，其他高频线路尽量与环建立搭接关系，实现各主要方图3 野1+N冶鱼骨式公交网络形态图图2启发式骨干线生成算法逻辑示意图选择需求最大的LINK计算路线的最佳班次间隔走廊客流数据线路拓展计算拓展LINK的客流选取客流最大的LINK完成拓展该线路，并保存否是否判断线路是否符合预设的限制，如长度、最低空载等判断线路空载成本是否大于乘客换乘成本？是否是结束该链接是否为最后一个链接？Value Engineering向间同台高频换乘可达。其次在剩余方向间单位长度出行量大于 140 人次/公里且跨区段 OD 量大于 800 人次/日加设直达高频干线，保证主要客流方向间有高频直达服务，最终形成以中心环为基础，规划 16 条高频干线，形成“1环 6 横 1 纵 8 射”高频干线概念网络。（图 5）5 高频干线优化后评估本次规划的高频干线能够服务的公交总客流规模 9.2万人次/日，占中心城区 7 层客流。其中直达客流规模为5.6 万人次/日，高频换乘一次可达客流规模 3.6 万人次/日；优化后高频干线公交单车日均客运量为 124 人次/日/车，公交单位运营里程载客量 0.82 人次/公里。16 条走廊干线候车时间由 11.9 分钟压缩至 6.8 分钟，候车时间减少43%。6 结语利用手机、莞 E、公交等多元大数据，并建立公共交通模型，能够精准分析全方式和公交客流出行规律，识别公交客流走廊，在客流走廊上打造准“BRT”高频骨干网络。并以东莞中心城区高频骨干网络为例，通过打造高频干线网络，可以缩短乘客候车时间，吸引更多乘客选择公交，提升公交客流，保障公交乘客出行品质。后续针对调整后的高频干线进行持续跟踪评估优化，以更契合市民出行习惯和提升市民公交服务满意度，为东莞其他片区高频干线网络提供经验借鉴。参考文献院1游婷，范桂莲，马兴慧.基于公交IC卡信息的公交客流推算J.交通工程，2018，18（06）：51-56.2龙瀛，张宇，崔承印.利用公交刷卡数据分析北京职住关系和通勤出行J.地理学报，2012，67（10）：1339-1352.3龙瀛，崔承印，张宇，等.利用公交一卡通刷卡数据评价北京职住分离的空间差异C/中国城市规划学会.多元与包容2012年中国城市规划年会论文集（01.城市化与区域规划研究）.云南科技出版社，2012：32-44.4温馨，陈龙.基于多源数据的公交客运廊道识别方法J.交通与运输，2020，36（01）：84-87.5韩兵，樊钧，奚振平，等.基于大数据的公共汽车主干线识别方法以苏州市为例J.城市交通，2019，17（05）：47-53.6王佳，符卓，杜靖毅.基于遗传算法的城市公交骨架线网优化设计J.计算机应用研究，2012，29（12）：4518-4521，4533.图4高频干线公交网络整合前后效果对比分析住宅区1住宅区2发车间隔：15分钟住宅区3平均等车：7.5分钟路上行程35分钟全程42.5分钟商圈1商圈2商圈3商圈1商圈2商圈3发车间隔：5分钟平均等车：2.5分钟第一程行驶15分钟换乘候车2.5分钟第二程行驶15分钟全程35分钟换乘站住宅区3住宅区2住宅区1图5 野1环6横1纵8射冶高频干线概念网络埗高大道红荔路北王路莞龙路莞樟路昇东路八一路长泰路东莞大道东莞大道宏图路莞太路宏远路莞太路万道路莞穗路体育路鸿福路