公共交通系統(tǒng)運營與管理

公共交通系統(tǒng)運營與管理25.1城市公共交通營運組織5.2我國公交企業(yè)運營調度管理現(xiàn)狀5.3國內外公交運營調度優(yōu)化技術開展及應用5.4基于準實時信息的公交調度優(yōu)化系統(tǒng)5.5基于車輛自動定位技術的公交實時調度優(yōu)化系統(tǒng)35.1城市公共交通營運組織一、車輛運行方式根據(jù)客流在時間、方向、斷面等要素的特征，車輛的運行方式有多種分類，主要有以下四類：1.按車輛工作時間的長短與類型，分為正班車、加班車與夜班車?！?〕正班車主要指車輛在日間運營連續(xù)工作，相當于兩個工作班的一種根本調度形式，所以又稱雙班車、大班車。4〔2〕加班車指車輛僅在某種情況下，在某段營運時間上線工作，并且每日內工作累計工作時間相當于一個工作班的一種輔助調度形式，所以又稱單班車?！?〕夜班車指車輛在夜間上線工作的一種調度形式。一般城市夜間客運量不大的線路，夜班車的車輛連續(xù)工作時間缺乏一個工作班，因此常與日間加班車相間組織運營，只有夜間客運量較大的線路，夜班車連續(xù)工作時間相當于一個工作班。5車輛調度問題是在發(fā)車時間表的條件下將車輛分配到每一條線路中去，考慮的目標是盡量小的配車數(shù)和盡量小車輛運營本錢，獲得盡量大的經(jīng)濟效益和社會效益。減小車輛運營本錢的方法主要通過減少車輛空程行駛時間和駐留時間，提高滿載率等手段實現(xiàn)。63．按車輛停站方式，分為全站車、大站車和跨線車。4．按效勞對象的廣泛程度，分為普線車和專線車。2．按車輛運行區(qū)間，分為全程車和區(qū)間車7〔2〕區(qū)間車指車輛僅行駛線路上某一客流量的高路段或高區(qū)段的一種輔助調度形式。〔3〕快車是為適應沿線長乘距乘車需要，采取的一種越站快速運行的調度形式，包括大站〔快〕車與直達〔快〕車兩種。〔1〕全程車指車輛從線路起點發(fā)車直到終點止，必須在沿線固定停車站依次?？?，按規(guī)定時間到達有關站點并駛滿全程的一種根本調度形式，因此又稱慢車。8〔5〕跨線車是為平衡相鄰線路之間客流負荷，減少乘客轉乘而組織的一種跨線運行的調度形式。實踐說明，上述調度形式，對平衡車輛及線路負荷，改善交通擁擠，提高運輸生產率和運輸效勞質量以及促進客運開展都發(fā)揮了積極作用?！?〕定班車是為接送有關單位職工上下班或學生上下學而組織的一種專線調度形式。車輛可按定時間、定線路、定班次和定站點的原那么進行傳輸。9區(qū)間車調度形式選擇原那么可以通過計算路段〔斷面〕客流量差或路段不均勻系數(shù)的方法確定區(qū)間車調度形式?？燔囌{度形式的選擇原那么這種調度形式一般有兩種方法：一種方法是根據(jù)客流調查結果，對某段時間內假設干站點乘客集散量較大的站點行駛快車，以緩和擁擠和消除乘客留站現(xiàn)象。具體的方法可通過計算機站點集散客流量不均勻系數(shù)的方法確定；另一種方法是通過計算機方向不均勻系數(shù)的方法大致確定。頂峰加班車調度形式的選擇原那么這種調度形式一般通過計算時間不均勻系數(shù)的方法確定。凡公共汽車營運線路均需以全程車、正班車為根本調度形式，并根據(jù)線路客流的分布特征輔以其他調度形式。10二、車輛運行方式的選擇1.區(qū)間車運行方式的采用不均衡系數(shù)法；差值法2.快車運行方式的采用不均衡系數(shù)法；吞吐量〔集散量〕比值法3.加班車運行方式的采用前提一般通過計算客流的時間不均衡系數(shù)確定。如果時間不均衡系數(shù)大于臨界值〔一般取1.22.2)時，就有開設加班車的必要。11三、編排行車時刻表1.行車時刻表類型〔1〕車輛行車時刻表：指按行車班次制定的車輛沿線運行時刻表。〔2〕車站行車時刻表：指線路始末站及重點中途站〔車輛〕行車時刻表。12〔1〕確定車輛行車班次序列〔路牌〕時，應注意與車輛在車場〔庫〕的停車方式及行車人員的工作制度相適應?！?〕根據(jù)客流沿時間分布的不均勻性，進行增減車輛排列時，須注意保持行車時隔均勻有序?！?〕安排有關行車人員就餐時，應綜合考慮運輸效勞質量、車時利用、行車人員勞動保健及營運經(jīng)濟效果?！?〕行車人員工作時間安排，既應服從客流的變化需要，又應注意各行車班次車輛工作時間的平衡、要合理利用、勞逸結合。〔5〕公交車輛的行車時刻表應同城市其它客運形式運輸工具的行車時刻協(xié)調配合。2.編排行車時刻表注意的幾個問題135.2我國公交企業(yè)運營調度管理現(xiàn)狀公交企業(yè)的運營調度管理同企業(yè)的經(jīng)營模式相關。企業(yè)的經(jīng)營模式在一定度上影響、決定企業(yè)的調度管理模式。例如以專線車為主的企業(yè)公司同經(jīng)營常公交線路的國有公司之間就有較大的區(qū)別，經(jīng)營專線車的企業(yè)公司一般不具備完整的運營調度方案和相應監(jiān)督管理機制。我國城市公共交通企業(yè)的經(jīng)營模式主要有以下幾種：車隊-分公司-總公司三級承包責任制、外資和合資企業(yè)、股份制公司、企業(yè)公司、聯(lián)營公司等。車輛自動定位技術是車隊管理的核心重慶是我國四大直轄市之一，是西南地區(qū)經(jīng)濟、文化、商業(yè)、金融、信息等中心之一，由于人口密度大，流動人口多，加之受山地地貌等條件的影響，公共交通在城市交通中占主導地位?！?〕安排有關行車人員就餐時，應綜合考慮運輸效勞質量、車時利用、行車人員勞動保健及營運經(jīng)濟效果。2．按車輛運行區(qū)間，分為全程車和區(qū)間車這對于公交企業(yè)發(fā)揮其靈活性，實現(xiàn)調度優(yōu)化是人為的制約。政府對公交企業(yè)運營效勞的宏觀控制是通過頂峰出車率、低峰最大間隔等重要指標來實現(xiàn)的。政府對公交企業(yè)運營效勞的宏觀控制是通過頂峰出車率、低峰最大間隔等重要指標來實現(xiàn)的。不合理的方案帶來的是資源的浪費和經(jīng)濟效益的下降。但是有許多城市政府的管理部門出自本部門管理方便的需要，沒有經(jīng)過仔細的調研，采用“一刀切〞的方法制定這些指標。一、國內公交運營調度優(yōu)化技術開展及應用股份制是現(xiàn)代企業(yè)的一種資本組織形式，有利于所有權和經(jīng)營權的別離，使企業(yè)的融資渠道拓寬，廣泛吸收社會分散資金，充實企業(yè)資本金，擴大企業(yè)的生產規(guī)模。區(qū)間車調度形式選擇原那么可以通過計算路段〔斷面〕客流量差或路段不均勻系數(shù)的方法確定區(qū)間車調度形式。承包的內容包括：重要效勞指標的控制〔車輛出場時間，頂峰出車率，首末班時間，低峰最大間隔，線路運能配備〕；礦區(qū)、郊區(qū)的企業(yè)一般都申請開通這類班車。較低的人員素質制約著運營調度管理水平的提高，而且新技術的應用需要有較高層次的專門人員來操作和使用。14一、我國公交企業(yè)的經(jīng)營模式1.車隊-分公司-總公司三級承包責任制這是當前大城市公交企業(yè)經(jīng)營的主要模式之一。車隊向分公司承包，分公司向總公司承包，總公司向政府的公用〔城建〕局承包。承包的內容包括：重要效勞指標的控制〔車輛出場時間，頂峰出車率，首末班時間，低峰最大間隔，線路運能配備〕；本錢的控制〔對燃料、配件、勞動力及企業(yè)管理費進行分項重點控制〕；經(jīng)營者的目標責任考核；乘客投訴、車況車貌和重大平安事故等指標。15大局部常規(guī)公交線路是按照這種模式經(jīng)營的。這種模式實質上是方案經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉換過渡階段產物，這種模式對于調動企業(yè)職工的積極性，提高城市公交的效勞水平起到了較好的作用。但是廣泛采用這一模式的國有公交企業(yè)仍存在較為嚴重的虧損問題，政府為此仍付出巨大的財政支持。162.外資和合資企業(yè)外方提供全部或局部資金、車輛，中外雙方共同經(jīng)營，自負盈虧。外資和合資企業(yè)在滿足政府規(guī)定的根本運營要求以外，其運營還受董事會的約束和影響。外資和合資公交企業(yè)一般人車比小，經(jīng)營方式靈活，經(jīng)濟效益優(yōu)于同等規(guī)模的國有公交企業(yè)。173.股份制企業(yè)股份制是現(xiàn)代企業(yè)的一種資本組織形式，有利于所有權和經(jīng)營權的別離，使企業(yè)的融資渠道拓寬，廣泛吸收社會分散資金，充實企業(yè)資本金，擴大企業(yè)的生產規(guī)模。投資主體的多元化開展使企業(yè)的整體經(jīng)營戰(zhàn)略和運作制度得以標準管理，充分表達市場法人的主體性，有利于提高企業(yè)和資本的運作效率。184.企業(yè)公司專線車正在向這個模式開展。由非公交企業(yè)提供車輛，公交公司配備司乘人員，在指定的線路經(jīng)營，公交公司自負盈虧。礦區(qū)、郊區(qū)的企業(yè)一般都申請開通這類班車。195.聯(lián)營公司

出資或提供車輛的一方只是參與利潤分紅，并不參與經(jīng)營效勞，車輛產權關系不變。這種由假設干班車組成的聯(lián)營公司，一般是由國有公交公司牽頭組織管理，規(guī)定線路、運營時間、班次、票價等，在頂峰時間運營，票款收入一般全歸聯(lián)營單位，不需上稅。班車聯(lián)營方式在大連、哈爾濱等地較多。這種模式實質上是公交公司車輛運力缺乏，利用社會閑置車輛的一種方法。20公交企業(yè)的運營調度管理主要包括兩個內容：一是運營調度方案的制訂；過去，我國城市公共汽車、無軌電車的車輛調度，根本上沿用“定點發(fā)車、兩頭卡點〞的手工作業(yè)的調度方式，由于信息不靈、調度失控，車輛經(jīng)常出現(xiàn)“串車〞、“大間隔〞現(xiàn)象，要么使乘客候車時間過長，要么前車提前離站、后車擁擠不堪，甚至導致全線運行秩序棍亂，嚴重影響了公共客運交通的效勞質量和社會信譽。二是運營調度方案的執(zhí)行和監(jiān)控。21首末站運營調度流程22二、我國公交企業(yè)運營調度管理中存在的問題1.運營調度管理主要依靠人力，總體技術手段落后，根本上沒有新技術的應用。

除去北京、上海等少數(shù)幾個得到國家資助的城市得以開展新的公交運營調度技術以外，我國公交企業(yè)的總體技術手段落后，新的公交運營調度技術，例如車輛自動定位技術、乘客自動計數(shù)技術等，根本上沒有應用。在我國大局部城市公交系統(tǒng)調度部門的操做方式是手工的、經(jīng)驗的。調度員、乘客和駕駛員之間缺乏必要的聯(lián)系。調度員不知道車輛在道路上的運行狀況，乘客無法確定最正確的出行路線，而公交駕駛員那么不知道前方道路擁擠狀況。232.以經(jīng)驗為主的運營方案制定方法，缺乏科學性和合理性當前運營方案的制定主要依靠調度管理人員的經(jīng)驗和直覺。經(jīng)驗型決策雖然能在一定程度上把握公交客流的變化特點，但其具有不穩(wěn)定性的缺點，運營方案的正確性和科學性得不到保障。不合理的方案帶來的是資源的浪費和經(jīng)濟效益的下降。243.運營調度管理實時性很差，運營方案的調整周期太長公交企業(yè)的運營調度管理大多局限于“一頭一尾〞的首末站調度，對于沿線站點無法監(jiān)控，絕大局部公交企業(yè)做不到實時的運營調度管理。運營方案的調整周期一般較長，反響慢的企業(yè)需要1個月或更長的時間才能調整過來。254.運營調度管理人員素質亟待提高

對于大局部公交企業(yè)來講，基層運營調度管理人員的素質較低。較低的人員素質制約著運營調度管理水平的提高，而且新技術的應用需要有較高層次的專門人員來操作和使用。265.宏觀運營控制指標的制定問題政府對公交企業(yè)運營效勞的宏觀控制是通過頂峰出車率、低峰最大間隔等重要指標來實現(xiàn)的。但是有許多城市政府的管理部門出自本部門管理方便的需要，沒有經(jīng)過仔細的調研，采用“一刀切〞的方法制定這些指標。這對于公交企業(yè)發(fā)揮其靈活性，實現(xiàn)調度優(yōu)化是人為的制約。275.3國內外公交運營調度優(yōu)化技術開展及應用一、國內公交運營調度優(yōu)化技術開展及應用

最近10多年在北京、上海、杭州、長春、西安等城市進行了公交運營調度系統(tǒng)和優(yōu)化技術的研究。但研究的深度和廣度都有限。少數(shù)幾個成功的例子還不具備普遍的意義，因為這些城市的公交企業(yè)調度優(yōu)化系統(tǒng)的建設得到了國家的大力資助和支持。281.北京市北京是我國系統(tǒng)地進行公交運營調度系統(tǒng)研究和建設的重要城市。引入了國外的一些先進技術，取得了較好的效果。1997年國家科學技術委員會同歐盟在北京召開了第一次中歐智能交通系統(tǒng)研討會，時任國務委員、國家科學技術委員會主任宋健與歐盟伯克曼委員會聯(lián)合簽署了中歐合作開展“ITS應用于公交系統(tǒng)的示范工程〞，并建議在北京公交總公司進行實施。北京公交ITS示范工程于1999年投入運行，首次投人運行的裝有先進的車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)和無線通訊裝置的車輛約為300多輛。292.上海市1999年7月，上海市第一條應用GPS技術進行調度管理的公交線路——981路在浦東投入運行。該系統(tǒng)選擇了無線數(shù)傳通訊技術來傳送定位信息。該系統(tǒng)的車載設備，用液晶顯示和語音提示相結合的方式提示駕駛員，有利于駕駛員集中精力，平安駕駛車輛。該系統(tǒng)的監(jiān)控軟件提供了車輛行駛速度預警，預測車輛到達站點時間，具有較為完善的電子地圖顯示功能。303.杭州市杭州市是我國第一個將GPS定位技術應用到公交車輛的調度管理中的城市。系統(tǒng)具備一定的車輛監(jiān)控、管理和查詢功能。系統(tǒng)還具備在電子地圖顯示車輛運行狀態(tài)的能力，并且有報警以及運行車輛到達時刻站臺顯示等功能。但是系統(tǒng)目前只在杭州市局部公交線路上應用，而且系統(tǒng)傳遞信息的方式是單向的，調度室可以獲得駕駛員發(fā)來的信息，但不能對駕駛員的操作發(fā)布實時的指令。314.長春市由吉林市交通公司與吉林市東北電力學院共同研制開發(fā)的“公共汽車微機調度管理系統(tǒng)〞，系統(tǒng)分為室內與室外兩大局部，室內微機控制系統(tǒng)每天自動地按順序把每次車的發(fā)車號、發(fā)車時刻、需繼續(xù)等待的時間、司乘人員的代號顯示在CRT屏幕上，并同時通過電纜把以上調度內容送到室外大型顯示屏上，以清晰的數(shù)碼顯示告之廣闊乘客。長春市調度管理系統(tǒng)的設計思路是一個提醒顯示系統(tǒng)，局限于一站一點，沒有網(wǎng)絡管理和協(xié)調優(yōu)化的功能。325.重慶市

重慶是我國四大直轄市之一，是西南地區(qū)經(jīng)濟、文化、商業(yè)、金融、信息等中心之一，由于人口密度大，流動人口多，加之受山地地貌等條件的影響，公共交通在城市交通中占主導地位。重慶市1995年開始將GIS技術引入到公共交通管理中，研究開發(fā)了“重慶市公共交通管理信息系統(tǒng)〞。重慶市公共交通管理信息系統(tǒng)已實現(xiàn)的功能還僅限于一些與公交線路、站點等根底設施查詢有關的靜態(tài)查詢，沒有深人到運營管理層次，是一個基于GIS的圖形查詢系統(tǒng)。336.西安市

西安公路交通大學同西安市公交公司共同合作，依據(jù)局部西安市公交客流調查數(shù)據(jù)，探討了幾種確定發(fā)車間隔的方法。這一研究是公交運營調度優(yōu)化系統(tǒng)的一個重要內容，但其建模需要各站之間的公交客流，在目前沒有乘客自動計數(shù)系統(tǒng)的情況下，獲得模型所需的根本數(shù)據(jù)是相當困難的。34二、國外公交運營調度優(yōu)化技術開展及應用

興旺國家對于公交調度優(yōu)化研究很重視，而且開始研究的時間較早，已經(jīng)有大量的研究成果和應用實例。興旺國家在公交運營調度上的研究大致可以歸納為兩個方面：①系統(tǒng)設計和集成；②優(yōu)化方法的研究。車輛自動定位技術由定位技術與數(shù)據(jù)傳輸組成。〔1〕車輛行車時刻表：指按行車班次制定的車輛沿線運行時刻表。4基于準實時信息的公交調度優(yōu)化系統(tǒng)安置在路邊的信標同車輛之間的信息交換是通過低能量的信號進行的。2)時，就有開設加班車的必要。但是系統(tǒng)目前只在杭州市局部公交線路上應用，而且系統(tǒng)傳遞信息的方式是單向的，調度室可以獲得駕駛員發(fā)來的信息，但不能對駕駛員的操作發(fā)布實時的指令。投資主體的多元化開展使企業(yè)的整體經(jīng)營戰(zhàn)略和運作制度得以標準管理，充分表達市場法人的主體性，有利于提高企業(yè)和資本的運作效率。該系統(tǒng)的監(jiān)控軟件提供了車輛行駛速度預警，預測車輛到達站點時間，具有較為完善的電子地圖顯示功能。大局部常規(guī)公交線路是按照這種模式經(jīng)營的。3．按車輛停站方式，分為全站車、大站車和跨線車。承包的內容包括：重要效勞指標的控制〔車輛出場時間，頂峰出車率，首末班時間，低峰最大間隔，線路運能配備〕；少數(shù)幾個成功的例子還不具備普遍的意義，因為這些城市的公交企業(yè)調度優(yōu)化系統(tǒng)的建設得到了國家的大力資助和支持。乘客投訴、車況車貌和重大平安事故等指標。頂峰加班車調度形式的選擇原那么這種調度形式一般通過計算時間不均勻系數(shù)的方法確定。這對于公交企業(yè)發(fā)揮其靈活性，實現(xiàn)調度優(yōu)化是人為的制約。根據(jù)客流在時間、方向、斷面等要素的特征，車輛的運行方式有多種分類，主要有以下四類：1城市公共交通營運組織企業(yè)的經(jīng)營模式在一定度上影響、決定企業(yè)的調度管理模式。本錢的控制〔對燃料、配件、勞動力及企業(yè)管理費進行分項重點控制〕；〔3〕安排有關行車人員就餐時，應綜合考慮運輸效勞質量、車時利用、行車人員勞動保健及營運經(jīng)濟效果。3國內外公交運營調度優(yōu)化技術開展及應用實踐說明，上述調度形式，對平衡車輛及線路負荷，改善交通擁擠，提高運輸生產率和運輸效勞質量以及促進客運開展都發(fā)揮了積極作用。2．按車輛運行區(qū)間，分為全程車和區(qū)間車公共交通管理軟件的研制目的是通過軟件的設計，最大程度地發(fā)揮上述各種技術的作用。路標技術要求在線路沿線設置信標〔電子接收裝置〕，在公交車輛上裝備車載接收／發(fā)送設備。大局部常規(guī)公交線路是按照這種模式經(jīng)營的。運營調度管理人員素質亟待提高如果時間不均衡系數(shù)大于臨界值〔一般取1.路標技術和慣性導航技術是美國公交部門曾經(jīng)廣泛采用的兩種定位方式，但現(xiàn)在大局部企業(yè)轉向使用全球定位系統(tǒng)?！?〕車輛行車時刻表：指按行車班次制定的車輛沿線運行時刻表。35系統(tǒng)設計和集成相當于運營調度管理系統(tǒng)的“硬件〞建設，各興旺國家在系統(tǒng)設計和集成方面的根本思路是通過大量地應用通訊、控制等領域的新技術手段，使得調度管理者能獲得充分的實時信息，保證管理者與被調度管理者之間的信息交流暢通。

優(yōu)化方法研究是運營調度管理系統(tǒng)的“軟件〞建設，它完成的任務是在系統(tǒng)提供的實時信息根底上，輔助調度管理者做出正確的決策。美國是當今世界各國中在智能交通領域投入最大的國家，它在智能公共交通系統(tǒng)方面的研究處于領先地位。361.公交運營調度系統(tǒng)設計和集成

美國智能公共交通系統(tǒng)的主體是車隊管理〔FleetManagement)，相當于的公交運營調度優(yōu)化系統(tǒng)。它的目的是以提高效勞效率和乘客的平安問題為核心，積極吸收采用各種基于車輛的高新技術和方法，提高公交運營的有效性和可靠性，從而提高公交的吸引力。美國在車隊管理中使用的新技術有：現(xiàn)代通訊技術、車輛自動定位技術、乘客自動計數(shù)系統(tǒng)〔Automaticpassengercounters)、地理信息技術等。調度員、乘客和駕駛員之間缺乏必要的聯(lián)系。當今各國，研究和應用的車輛自動定位技術主要是以下幾種：快車調度形式的選擇原那么這種調度形式一般有兩種方法：一種方法是根據(jù)客流調查結果，對某段時間內假設干站點乘客集散量較大的站點行駛快車，以緩和擁擠和消除乘客留站現(xiàn)象。加班車運行方式的采用前提根據(jù)客流在時間、方向、斷面等要素的特征，車輛的運行方式有多種分類，主要有以下四類：這對于公交企業(yè)發(fā)揮其靈活性，實現(xiàn)調度優(yōu)化是人為的制約。這是當前大城市公交企業(yè)經(jīng)營的主要模式之一。重慶市1995年開始將GIS技術引入到公共交通管理中，研究開發(fā)了“重慶市公共交通管理信息系統(tǒng)〞。不均衡系數(shù)法；系統(tǒng)具備一定的車輛監(jiān)控、管理和查詢功能。它的目的是以提高效勞效率和乘客的平安問題為核心，積極吸收采用各種基于車輛的高新技術和方法，提高公交運營的有效性和可靠性，從而提高公交的吸引力。重慶市1995年開始將GIS技術引入到公共交通管理中，研究開發(fā)了“重慶市公共交通管理信息系統(tǒng)〞。美國在車隊管理中使用的新技術有：現(xiàn)代通訊技術、車輛自動定位技術、乘客自動計數(shù)系統(tǒng)〔Automaticpassengercounters)、地理信息技術等。美國在車隊管理中使用的新技術有：現(xiàn)代通訊技術、車輛自動定位技術、乘客自動計數(shù)系統(tǒng)〔Automaticpassengercounters)、地理信息技術等。37美國在車隊管理中提供的可使用通訊技術使用的通訊技術有：低軌道地球衛(wèi)星系統(tǒng)〔Low-earth-orbitsatelliteservices),FM副載波RDS系統(tǒng)〔FMsub-carrierradiodatasystems)、個人通訊系統(tǒng)〔Personalcommunicationsystems)、發(fā)散頻譜系統(tǒng)〔即readspectrumsystems)、共享頻譜技術〔Sharedspectrumtechnology)、無線數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)〔Wirelessdataservices)、移動無線通訊系統(tǒng)〔Commercialmobileradio)、綜合通訊系統(tǒng)〔Integratedcommunications〕等。美國公交利用這些技術的開展趨勢是以上各種方式的綜合利用。38

車輛自動定位技術是車隊管理的核心

車輛自動定位技術由定位技術與數(shù)據(jù)傳輸組成。美國提出的四種可能的定位技術是：路標技術〔SignpostandOdometer),全球定位系統(tǒng)〔GlobalPosition