需求响应式公交运营组织方案研究_张笑杰.pdf

需求响应式公交运营组织方案研究张笑杰 周海波（北京公共交通控股(集团)有限公司，北京 100161）摘 要：本文提出需求响应式公交的整套运营组织方案，覆盖了出行的所有流程与环节，设计了派车算法和接单规则，搭建了管理系统构架，可应用于产业园区、经济开发区、大型商圈等片区的轨道交通接驳服务或片区内部交通服务，发挥响应式公交的示范引领作用。运营组织方案根据历史订单，进一步优化环形派车算法的参数设置和不同车型的接单规则，在提高车辆运用效率的基础上，具备逐步在新市镇、卫星新城应用的可能。关键词：响应式公交；运营管理系统；运营组织方案中图分类号：U492.2+2 文献标志码：AResearchonOperationOrganizationSchemeofDemandResponsiveTransitZhangXiaojie ZhouHaibo（BeijingPublicTransportCorporation,Beijing 100161）Abstract:Thispaperproposesacompletesetofoperationorganizationschemefordemand-responsivebus,coveringallprocessesandlinksoftravel,designingdispatchalgorithmsandorderreceivingrules,andbuildingamanagementsystemframework,whichcanbeappliedtorailtransitconnectionservicesorinternaltransportationservicesinindustrialparks,economicdevelopmentzones,largebusinessdistrictsandotherareas,andplayademonstrationandleadingroleofresponsivebuses.Accordingtohistoricalorders,theoperationorganizationplanfurtheroptimizestheparametersettingoftheringdispatchalgorithmandtheorderreceivingrulesofdifferentmodels,andhasthepossibilityofgradualapplicationinnewtownsandsatellitenewcitiesonthebasisofimprovingvehicleoperationefficiency.Key words:responsivebus;Operationmanagementsystem;Operationalorganizationalscenarios产业园区、经济开发区、大型商圈等片区的轨道交通接驳服务或片区内部交通服务，其出行特征表现为时空分布不集中、方向匀称，出行效率不高、不够便捷，交通运行组织需要提升和优化。需求响应式公交突破了常规公交固定线路、固定班次的运行模式，出行服务便捷，运营组织灵活，车辆运用高效，可以适应产业园区、经济开发区等片区的出行特点。1 需求响应式公交的概念与特点需求响应式公交采用中、小型车辆，向每一位乘客提供座位，通过智能调度平台、司机端和乘客端，智能、动态地处理乘客的出行需求，灵活地调配接单车辆的车型1；固定站点、不固定线路，按照乘客的需求，动态调整行驶路径、停靠站点，并在沿线搭乘相似方向的乘客，实现点对点的合乘出行服务。Edwards 等2分析对比了不同密度下常规公交与需求响应式公交的优劣性，得出“在密度越小的情况下，需求响应式公交越具有优势”的结论。高煦明3通过对静态调度模型和动态调度模型的分析，论证了在合适的服务区域内，需求响应式公交能够为乘客提供更为便捷的服务。需求响应式公交突破了常规公交固定线路、固定班次的运行模式，按需提供服务，具有舒适、便捷、高效、灵活、智能等五个方面的特点，适应用地混合程度高的交通出行特征，可以进一步提升片区内的交通运行组织水平。舒适每位乘客都有座位，体验舒适，出行事“少跑腿”；场站内设“公交丨宜快宜慢”便利店，设有“巴士咖啡”“公交文创展区”等极具公交文化特色的区域；打造“公交丨象阅”书房，定期举办读书会、绘本阅读等活动，书店还设有“青春社区志愿者服务站”，构建志愿服务项目、组织、人才于一体的志愿服务创新模式；场站设立“驿收发服务站”，打通社区“末端物流”，设有 24 小时无人值守智能洗衣收发柜；场站为户外劳动者提供休息驿站，全天候为快递小哥、环卫工人等户外劳动者提供如厕、饮水、休息等服务；在场站内定期举行公交出行管家活动日活动，现场解决市民出行问题。舜华南路公交场站的建设实现了公交“家”服务“零距离”，成为公交的为民中心、社区的活动中心、百姓的生活中心，构筑了更有“颜值”、更有内涵、更加和谐的公交出行社区生态。（2）持续推进社区公交建设，市民出行由“走得了”到“走得好”转变。围绕社区居民出行需求，结合老旧小区改造与小区新建，自 2007 年 3 月起，济南公交陆续开通了 30 条社区公交线路，线路采用了轻量化、小型化的公交车型，强化了社区与客流枢纽、轨道交通的接驳，填补了公交服务的空白。下一步，济南公交计划开通小巷公交，更好地解决社区居民出行“最后一公里”难题。（3）助力乡村振兴，商品配送由“物流到镇”到“快递进村”。为解决农村地区快递需求规模小、布局分散、配送成本较高、村民收发快递不方便的问题，济南公交参与国家“快递进村”工程，以“公交+物流”的交快合作模式为依托，利用济南公交线网资源，建成以“乡镇所在公交车场物流点”为支点、“村所在公交物流服务站”为终端、“公交车”为纽带的农村物流服务体系，初步解决了农村物流“最后一公里”难题。以西营镇为中心，以辐射周边 39 个行政村的 13 条进村公交线路为载体，实现了“客货同网、多站合一、资源共享、节约高效”的融合发展模式，降低了农村物流成本，满足了西营镇周边地区 3.2 万余群众收寄快递的需求。4 结语党的二十大报告提出“中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化。坚定不移走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，实现中华民族永续发展。”随着人类社会的发展，环境问题日益严峻，人类逐步意识到人与自然的和谐共生关系，人类社会的可持续发展需要绿色低碳。公共交通的共享属性决定了其天然属性上的生态优势。济南公交作为一家大型国有公交企业，结合时代的发展，在绿色公交的基础上提出了“生态公交”理念，并基于系统化思维，从多个维度阐述了人与自然和谐发展、公交与社区和谐发展、人与社会和谐发展、企业内部和谐发展的内涵，基于其多维度内涵，提出了四大“生态公交”建设领域，并开展了积极的探索和创新，取得了较为丰硕的成果。“生态公交”将成为未来公交发展的新方向和新模式，对重塑城市交通网络具有重要意义。下一步，济南公交将结合社会经济的发展，不断丰富“生态公交”的内涵，不断完善“生态公交”建设的做法，逐步缓解发展过程中的矛盾，促进社会可持续发展，建设人民群众向往的真正意义上宜居宜业生态城市。参考文献：1 宣登殿.基于低碳交通理念的绿色公交企业发展对策研究 J.交通标准化,2014,42(24):14-17.2 陈兴鹏.国企政治生态评价体系的价值维度与构建路径 J.当代电力文化,2021(03):58-59.3 文丰安.新时代良好政治生态的构成及营造途径 J.求实,2020(02):13-25,109.图 5 汉峪公交首末站综合民生服务港URBAN PUBLIC TRANSPORT城市公共交通20230135城市公共交通URBAN PUBLIC TRANSPORT20230134学海泛舟Academic Research学海泛舟Academic Research同车型派单规则等。3.1 环形派车算法（1）环形范围寻找车辆。寻找以乘客上车站点为圆心、1 公里半径环形范围内的车辆；如未找到任何车辆，则结合不同时段的候车时间标准，高峰时段扩大到 4 公里半径范围，平峰时段扩大到 2 公里半径范围；如仍未找到车辆，则调派场站内的车辆投入运营。（2）确定备选车辆集合。遍历环形范围内寻找到的所有车辆，筛选行驶方向与乘客 OD 连线的夹角在 60 度内且有足够空余座位的车辆，得到备选车辆集合为 B1,B2Bn。（3）确定接单最优车辆。将订单的 OD 信息编入备选车辆集合，通过排列组合计算 B1,B2Bn的接单路径，得到距离最短、响应时间最快的最优车辆，调派该车接收乘客订单。（4）推送接单路径。将订单信息插入到最优车辆的行程中，生成接单导航路径，推送到司机端，指导驾驶员按照导航提示接单。3.2 不同车型接单规则（1）中巴车接单规则：主要投入订单时空分布集中的区域，并根据历史积累订单不断分析、优化派车的时间与站点。当某台中巴车的上座率达到 80%以上，或驶离订单分布集中的区域时，则按照派车算法指派另一台中巴车接单。此外，设定拼单候车时间上限为 10 分钟，如果超过上限，则终止车辆继续拼单，保证乘客的出行效率。（2）小客车接单规则：所有区域均全时段开放接单服务，遵循环形派车算法，动态寻找车辆接受订单。3.3 车辆走行运营管理系统根据乘车订单的上下车站点，动态规划车辆的行驶路径，导航提示驾驶员停靠沿线站点；驾驶员借助导航提示，停靠站点接单，服务乘客出行，如图 1 所示。乘客到达站点下车后，驾驶员启动车辆驶离站点，系统将结束订单并释放出空闲座位。如果车辆临时停泊 30 分钟仍未接到订单，司机端将提示驾驶员返回附近的公交场站。3.4 订单取消通过乘客端取消订单，为了既不浪费运力，又提高接单效率，在乘客支付成功后 3 分钟之内，通过手机端取消订单，无手续费；3分钟之后取消订单，则收取乘车费用的 20%作为手续费，同时限制该乘客在 6 小时内无法继续下单。4 运营管理系统架构根据需求响应式公交的运营服务方案和业务管理规则，运营管理系统整体架构设计为四层（图 2）。支撑层：是系统架构最底层，实现数据支撑、存储、清洗、重组、分析、交换等功能。业务层：包括业务平台、智能调度系统、运营管理平台、调度管理平台、司机端业务系统，是系统业务处理、智能计算、管理平台交互、终端后台支持的核销层。接口层：包括前置接口、设备接口，与上层应用层进行数据传输、指令交互，支持 HTTP、HTTPS、TCP 协议，满足各种软件、硬件系统的对图 1 车辆接单走行流程体面。便捷根据实时出行需求，动态调整行驶路径、停靠站点。高效实时统计空余座位的数量，沿途搭乘相似出行方向的乘客。灵活按照需求的集中程度不同，灵活调配使用不同车型。智能智能处理乘客需求，在线查看接单车辆、预计到达时间等信息。2 运营服务方案需求响应式公交车辆可采用 5 座小客车、12座中巴车等纯电动车型，配备定位系统、视频监控、存储模块等智能设备。按照“线上下单，智能拼车，实时调度，快速接单”理念，动态调整车辆行驶路径、停靠站点，将区域内行程相似的乘客撮合拼车出行，提供点对点的合乘出行服务。2.1 服务标准产业园区、经济开发区、大型商圈等片区的轨道交通接驳或片区内部交通需求比较分散，车辆周转效率、运用效率高于潮汐现象明显的大城市长距离出行，有益于制定较高的服务标准，提高需求响应式公交的吸引力，鼓励绿色出行，见附表。2.2 下单约车乘客在需求响应式公交设置的站点下单，在手机端输入乘车人数，选定上车站点、下车站点。由运营管理系统计算行驶路径，根据收费标准生成乘车费用。订单支付成功后，立即按照接单派车算法分配车辆。2.3 接单派车实时汇集订单需求，结合车辆空余座位、接单行驶时间等情况，寻找周边可用车辆，生成司机端调度指令、接单路径和乘客手机尾号，调度司机驾驶车辆前往站点接送乘客。2.4 准备乘车运营管理系统在 1 分钟内响应完成接单派车工作，将分配的车辆信息发送到乘客手机端，包含驾驶员姓名、手机号、车辆号牌等信息。乘客按照手机提示的预计到达时间，在上车站点等候接单车辆到达。2.5 验证乘车接单车辆到达上车站点，乘客确认车牌号码后上车；驾驶员与乘客确认手机尾号无误后，在司机端操作“乘客已上车”，按照导航的路径前往下车站点。如果接单车辆到达站点而乘客未到，则司机停车并环顾四周确认后，在司机端操作“乘客未到达”，之后按照司机端的调度指令接续接单。2.6 乘车评价乘客到达站点下车后，系统自动判断结束订单，并向乘客手机端返回乘车评价页面。乘客可勾选驾驶员服务态度、车辆洁净程度、乘车费用是否有误等体验评价信息。3 业务流程与规则需求响应式公交采用定站、不定线的运行模式，经过动态计算乘客的出行需求（上下车站点、乘车人数），并结合车辆位置与行驶方向，寻找出区域内符合乘车需求程度最高的车辆。其规则要点包括接单范围划定、确定接单车辆、乘客候车时间、不附表 需求响应式公交服务标准运营时间06:00-22:00上下车站点设置在片区内的写字楼、公寓小区、地铁站接单时间平均不超过 1 分钟候车时间高峰时段（07:00-09:00/17:30-19:00），不超过 10 分钟平峰时段，不超过 5 分钟接单率全时段接单率 100%URBAN PUBLIC TRANSPORT城市公共交通20230137城市公共交通URBAN PUBLIC TRANSPORT20230136学海泛舟Academic Research学海泛舟Academic Research同车型派单规则等。3.1 环形派车算法（1）环形范围寻找车辆。寻找以乘客上车站点为圆心、1 公里半径环形范围内的车辆；如未找到任何车辆，则结合不同时段的候车时间标准，高峰时段扩大到 4 公里半径范围，平峰时段扩大到 2 公里半径范围；如仍未找到车辆，则调派场站内的车辆投入运营。（2）确定备选车辆集合。遍历环形范围内寻找到的所有车辆，筛选行驶方向与乘客 OD 连线的夹角在 60 度内且有足够空余座位的车辆，得到备选车辆集合为 B1,B2Bn。（3）确定接单最优车辆。将订单的 OD 信息编入备选车辆集合，通过排列组合计算 B1,B2Bn的接单路径，得到距离最短、响应时间最快的最优车辆，调派该车接收乘客订单。（4）推送接单路径。将订单信息插入到最优车辆的行程中，生成接单导航路径，推送到司机端，指导驾驶员按照导航提示接单。3.2 不同车型接单规则（1）中巴车接单规则：主要投入订单时空分布集中的区域，并根据历史积累订单不断分析、优化派车的时间与站点。当某台中巴车的上座率达到 80%以上，或驶离订单分布集中的区域时，则按照派车算法指派另一台中巴车接单。此外，设定拼单候车时间上限为 10 分钟，如果超过上限，则终止车辆继续拼单，保证乘客的出行效率。（2）小客车接单规则：所有区域均全时段开放接单服务，遵循环形派车算法，动态寻找车辆接受订单。3.3 车辆走行运营管理系统根据乘车订单的上下车站点，动态规划车辆的行驶路径，导航提示驾驶员停靠沿线站点；驾驶员借助导航提示，停靠站点接单，服务乘客出行，如图 1 所示。乘客到达站点下车后，驾驶员启动车辆驶离站点，系统将结束订单并释放出空闲座位。如果车辆临时停泊 30 分钟仍未接到订单，司机端将提示驾驶员返回附近的公交场站。3.4 订单取消通过乘客端取消订单，为了既不浪费运力，又提高接单效率，在乘客支付成功后 3 分钟之内，通过手机端取消订单，无手续费；3分钟之后取消订单，则收取乘车费用的 20%作为手续费，同时限制该乘客在 6 小时内无法继续下单。4 运营管理系统架构根据需求响应式公交的运营服务方案和业务管理规则，运营管理系统整体架构设计为四层（图 2）。支撑层：是系统架构最底层，实现数据支撑、存储、清洗、重组、分析、交换等功能。业务层：包括业务平台、智能调度系统、运营管理平台、调度管理平台、司机端业务系统，是系统业务处理、智能计算、管理平台交互、终端后台支持的核销层。接口层：包括前置接口、设备接口，与上层应用层进行数据传输、指令交互，支持 HTTP、HTTPS、TCP 协议，满足各种软件、硬件系统的对图 1 车辆接单走行流程体面。便捷根据实时出行需求，动态调整行驶路径、停靠站点。高效实时统计空余座位的数量，沿途搭乘相似出行方向的乘客。灵活按照需求的集中程度不同，灵活调配使用不同车型。智能智能处理乘客需求，在线查看接单车辆、预计到达时间等信息。2 运营服务方案需求响应式公交车辆可采用 5 座小客车、12座中巴车等纯电动车型，配备定位系统、视频监控、存储模块等智能设备。按照“线上下单，智能拼车，实时调度，快速接单”理念，动态调整车辆行驶路径、停靠站点，将区域内行程相似的乘客撮合拼车出行，提供点对点的合乘出行服务。2.1 服务标准产业园区、经济开发区、大型商圈等片区的轨道交通接驳或片区内部交通需求比较分散，车辆周转效率、运用效率高于潮汐现象明显的大城市长距离出行，有益于制定较高的服务标准，提高需求响应式公交的吸引力，鼓励绿色出行，见附表。2.2 下单约车乘客在需求响应式公交设置的站点下单，在手机端输入乘车人数，选定上车站点、下车站点。由运营管理系统计算行驶路径，根据收费标准生成乘车费用。订单支付成功后，立即按照接单派车算法分配车辆。2.3 接单派车实时汇集订单需求，结合车辆空余座位、接单行驶时间等情况，寻找周边可用车辆，生成司机端调度指令、接单路径和乘客手机尾号，调度司机驾驶车辆前往站点接送乘客。2.4 准备乘车运营管理系统在 1 分钟内响应完成接单派车工作，将分配的车辆信息发送到乘客手机端，包含驾驶员姓名、手机号、车辆号牌等信息。乘客按照手机提示的预计到达时间，在上车站点等候接单车辆到达。2.5 验证乘车接单车辆到达上车站点，乘客确认车牌号码后上车；驾驶员与乘客确认手机尾号无误后，在司机端操作“乘客已上车”，按照导航的路径前往下车站点。如果接单车辆到达站点而乘客未到，则司机停车并环顾四周确认后，在司机端操作“乘客未到达”，之后按照司机端的调度指令接续接单。2.6 乘车评价乘客到达站点下车后，系统自动判断结束订单，并向乘客手机端返回乘车评价页面。乘客可勾选驾驶员服务态度、车辆洁净程度、乘车费用是否有误等体验评价信息。3 业务流程与规则需求响应式公交采用定站、不定线的运行模式，经过动态计算乘客的出行需求（上下车站点、乘车人数），并结合车辆位置与行驶方向，寻找出区域内符合乘车需求程度最高的车辆。其规则要点包括接单范围划定、确定接单车辆、乘客候车时间、不附表 需求响应式公交服务标准运营时间06:00-22:00上下车站点设置在片区内的写字楼、公寓小区、地铁站接单时间平均不超过 1 分钟候车时间高峰时段（07:00-09:00/17:30-19:00），不超过 10 分钟平峰时段，不超过 5 分钟接单率全时段接单率 100%URBAN PUBLIC TRANSPORT城市公共交通20230137城市公共交通URBAN PUBLIC TRANSPORT20230136学海泛舟Academic Research学海泛舟Academic Research从成本角度对交通场站委外管理模式的探索陈雪（中国雄安集团交通有限公司，雄安新区 071700）摘 要：在国家大力倡导“交通强国”的背景下，各地方、各企业积极规划并发展铁路、公交、轨道交通等公共交通方式，由此交通场站数量逐步增加。大多场站公司仍以政府补贴为主要收入来维持企业运营。为减少政府补贴压力，场站运营公司积极开展降本增效活动、拓展市场化业务、培养复合型人才，以尽力满足自给自足甚至盈利。在此背景下，本文以交通场站保洁人员的管理模式为例，从成本角度进行分析，查找目前管理模式的不足并探索新的管理模式，以供场站运营行业人员参考。关键词：交通场站；委外管理；保洁；运营模式中图分类号：U492.1+3 文献标志码：AExplorationofthemanagementmodeoftrafficstationoutsourcingfromtheperspectiveofcostChenXue（ChinaXionganGroupTransportationCo.,LTD.,XionganNewArea 071700）Abstract:Inthecontextofthecountrysvigorousadvocacyoftransportationpower,variouslocalitiesandenterprisesactivelyplananddeveloprailway,bus,railtransitandotherpublictransportationmodes,whichgraduallyincreasesthenumberoftrafficstations.Moststationcompaniesstillrelyongovernmentsubsidiesastheirmainincometomaintaintheiroperations.Inordertoreducethepressureofgovernmentsubsidies,stationoperationcompaniesactivelycarryoutactivitiestoreducecostsandincreaseefficiency,expandmarket-orientedbusiness,andcultivatecompoundtalents,inordertotrytheirbesttomeetself-sufficiencyandevenprofit.Inthiscontext,thispapertakesthemanagementmodeofthecleaningpersonnelofthetrafficstationasanexample,analyzesfromtheperspectiveofcost,findsoutthedeficienciesofthecurrentmanagementmodeandexploresanewmanagementmodeforthereferenceofthepersonnelintheoperationindustryofthestation.Key words:Trafficstation;Outsourcedmanagement;Cleaningmanagement;Operationmode引言随着城镇化的发展，大量人员聚集到城市中，城市人口不断增长，交通拥堵、土地紧张等“大城市病”逐渐严重。雄安新区作为北京非首都功能疏解集中承载地，承担着解决北京“大城市病”的历史重任，不断地探索打造适合人类居住和发展的未来之城。雄安某场站是雄安新区第一个的交通场站，作为新区的交通场站运营标杆，也在不断探索场站运营管理新模式，寻找场站造血自足甚至盈利的新出路。本文以该场站保洁管理为例，探索场站委外人员管理的新模式。1 场站保洁人员管理情况随着我国各城市鼓励优先发展公共交通，对基础设施的重视程度不断增加，交通场站的数量也在逐渐增加。截至目前，因交通场站委外管理无行业规范，大多场站优先参考园区物业或已有场站的委外人员管理模式，但将保洁、保安等基础服务全部外包给其他公司存在弊端，与场站运营公司追求的降本增效、高质服务等管理理念相矛盾，故优化交通场站的委外管理模式势在必行，其中保洁人员管理是委外管理中最具代表性的项目，故本文以保洁人员管理为代表进行分析。接要求。应用层：是面向用户的上层应用，包括乘客端、车载设备（OBD、GPS、视频设备）、司机端。5 应急管理5.1 车辆故障当出现车辆故障时，驾驶员在司机端上报故障信息；调度员在调度管理平台收到提示后，随即查找故障地点周边的可用车辆，向驾驶员发出调度指令；车辆前往故障地点接送乘客，将乘客送至目的地；调度员同步更改故障车辆状态信息，临时剔除运营序列，车辆返回场站接受检查维修。5.2 特殊天气当出现雨、雪、雾等特殊天气情景时，调度员可通过调度管理平台，向所有车辆的司机端发布注意安全驾驶的提示信息，告之积水严重的路段与桥区、能见度小于 50 米的路段以及绕行路段。5.3 系统故障当接到系统故障通知电话后，维护团队立即分析事件严重程度和影响程度。对影响运营服务的系统故障，半小时内响应，4 小时内修正；对不影响运营服务的系统故障，4 小时内响应，2 日内修正。6 结论与展望本文制定了需求响应式公交的运营服务方案；制定了业务流程与规则，提出环形派车算法和不同车型的接单规则，能够灵活、高效地调派车辆；搭建了运营管理系统构架与终端平台，实现智能化、信息化服务乘客。可应用在产业园区、经济开发区、大型商圈等片区的轨道交通接驳服务或片区内部交通服务，可发挥响应式公交的示范引领作用。本文设计的需求响应式公交运营组织方案，需要进一步积累订单数据，包括下单时间、OD 分布、合乘情况等等，不断优化环形派车算法的参数设置和不同车型的接单规则，进一步提高车辆运用效率。经过不断积累和优化，运营组织方案具备逐步向新市镇、卫星新城应用的可能。参考文献：1 StanciuVD,DobreC,CristeaV.Context-BasedServiceforIntelligentPublicTransportationSystemsJ.InternationalJournalofAdaptiveandInnovativeSystems,2015,2(2):180-186.2 EdwardsD,WatkinsK.ComparingFixed-RouteandDemand-ResponsiveFeederTransitSystemsinReal-WorldSettingsJ.TransportationResearchRecordJournaloftheTransportationResearchBoard,2013,2352(1):128-135.3 高煦明.固定站点需求响应式接驳公交调度模型研究D.南京:东南大学,2015:50-51.图 2 运营管理系统架构设计URBAN PUBLIC TRANSPORT城市公共交通20230139城市公共交通URBAN PUBLIC TRANSPORT20230138学海泛舟Academic Research学海泛舟Academic Research