基于GPS與羊城通的公交TC模式設計

衛麗紅 吳雅莉 肖從喜 楊敬鋒*

（1.廣州市公共交通數據管理中心，廣州，510620；2.廣州交通信息指揮中心，廣州，510620；3.增城市職業技術學校，廣州，511316；4.廣州市環境保護局執法監察支隊，廣州，510030）

基于GPS與羊城通的公交TC模式設計

衛麗紅1，2吳雅莉3肖從喜4楊敬鋒*1，2

（1.廣州市公共交通數據管理中心，廣州，510620；2.廣州交通信息指揮中心，廣州，510620；3.增城市職業技術學校，廣州，511316；4.廣州市環境保護局執法監察支隊，廣州，510030）

為提高城市公共交通管理水平，探索城市公共交通管理新模式，本文依托廣州現已建立信息化管理系統以及所建立的GPS數據庫和羊城通數據庫，提出了基于GPS與羊城通的公交TC模式。通過基于真實公交營運線路數據的TC模式指標計算，比較了目前管理模式與TC模式下的營運參數，實驗結果表明，從營運數據上說，特別是從里程有效率上比較，TC模式可在一定程度上提升城市公共交通工具運行效率。

全球定位系統；羊城通；交通共同體

交通共同體（Traffic Community，簡稱TC）是新型的公共交通管理模式，目前在德國、韓國首爾[1,2]得到了全面的推廣，中國的佛山[3-6]在借鑒德國模式的基礎上，逐步引入適合于當地的TC模式。

TC的營運體系分為政府、共同體公司和營運商三個部分，主要的營運思路是，通過成立一個由政府直接領導的交通共同體公司，從總體上根據政府的營運需求對所屬的公交網絡和每條線路進行規劃，提出線路的服務質量要求和營運費用，然后實施對外招標，與中標的公交營運商簽訂合同，并成立質量控制部門進行監督。車輛等硬件由營運商投入，公交的票務由共同體公司負責，營運商完全與公交票務脫離，即線路營運商不再直接向乘客收取票款，乘客的票全部從共同體公司的專營票房直接購買，共同體公司負責收取乘客票款并監控營運商執行合同的情況，根據完成情況支付營運費用，乘客票款和營運費用的差額則由政府財政補貼。營運商不收取乘客票款，只需要按合同要求履約，考核達標后即可獲得營運費用和利潤[3-6]。

借鑒德國、首爾以及佛山的TC模式，針對現有廣州公共交通換乘不便、公交線路重疊嚴重、公交營運管理體制不健全[7]等問題，本文基于已經建立的廣州市公交智能調度系統、廣州市營運車輛安全監管平臺等信息化系統以及羊城通系統，提出了基于GPS與羊城通數據的廣州公交TC模式，探討了TC模式在廣州實現的可行性。

1 廣州TC模式

TC模式的核心是政府購買公共服務支付依據的制定，即營運費用的計算方式。目前廣州已經沉淀了支撐準確進行營運費用計算的公共交通條件（特大交通流覆蓋全市的公共交通網絡、密集的公交線路與公交站點等）和信息化條件（處全國領先地位的交通信息化水平、已全部完成GPS接入的公共交通工具、海量的客流歷史數據、羊城通使用覆蓋率超過80%等），奠定了廣州TC模式建設的基礎。

本文提出的廣州TC模式是，以政府購買公共交通服務為原則，根據有效行駛里程與計劃行駛里程、行駛趟次、有效搭載乘客站點、平均速度、違規營運次數與違規程度、投訴次數與投訴內容、速度油耗等指標計算，綜合核算政府采購服務價格，保證公共交通服務質量與政府預算的合理性。廣州TC模式的思路如下圖：

需要說明的是，“線路規劃與成本分析”的內容包括道路密度計算（城市道路）、平均站距計算、線路長度計算、線路密度計算、線路曲線系數計算、線路重復系數計算、線網長度計算、線網密度計算、橫斷面分析、路段分析、區域分析、站點覆蓋率分析等內容；線路違規核算包括不按照線路行車等違規行車罰款核算；行車操作違規核算包括飛站等司機操作問題而引起的罰款核算；費用支付總額是根據營運企業中標的金額扣除投訴、違規等罰款內容后的營運核算金額。

圖1 廣州TC模式

2 主要指標的計算方法

以GPS信息為線路數據估算基礎，結合羊城通數據評估公交營運里程需求從而確定發車間隔，形成以TC模式為核心公交運行管理體系，主要指標的計算方法如下：

（1）計劃營運路線長度：在電子地圖上選擇起點、終點以及公交站點，根據電子地圖導航引擎所規劃并進行調整線路，以拐點為區間分界，累加每個里程長度，其計算公式如下：

（2）實際營運線路長度：根據公交營運實際經過的公交線路情況，累加所上傳GPS信息并計算營運公交線路長度，其計算方法與公式（1）相同。

（3）車次核算：根據所上傳的GPS信息，累加規定營運時間區間內的發車次數。若在公交車行車過程中出現故障，補班營運完成規定線路進行累加，不補班的不計算營運車次。

（4）發車時間：目前廣州公交車的發車間隔主要有兩種方式，一則以線路配車數和單程時間決定發車間隔，二則是按照實時客流來決定發班時間。本文提出的TC模式則結合羊城通過去五周同一天不同時段實際刷卡數據平均數、線路配車數和單程時間規劃發車時間，其定義如下：

其中it為某時刻發車時間間隔；為某天某線路總單程行車時間；為某線路站點平均刷卡次數；s為核定載客數。

（5）營運服務質量核算：通過設定核算閾值比較是否滿足設定條件，如設置投訴次數每月少于5次則認為達標等。

3 實驗及結果

以目前已經建立的廣州市公交智能調度系統、廣州市營運車輛安全監管平臺等信息化系統以及羊城通系統的營運數據為基礎，由于TC模式在廣州的試驗需要的成本太高，因此本文選取某公交公司其中80條目前正在運行的公交線路為實驗對象，以真實的營運數據通過TC模式的指標計算結果與現有的營運模式的指標進行比較。

實驗數據包括 GPS數據（坐標、線路/軌跡、站點定位、時間等）、羊城通數據（票卡號、交易設備、交易日期時間、票價、票卡交易計數等）等數據類型。

以2010年7月10日至8月14日五周時間內的信息為數據基礎進行數據指標計算與比較，從系統中獲取的羊城通數據超過2.1億條，GPS數據更高達30億條。取五周時間內星期天到星期六七天時間的不同時段、路段的平均值數據作為研究對象。

表1是某公交公司80條公交線路在實驗數據采集時間段內的計劃營運里程、實際營運里程等數據的平均值。其中“計劃營運里程”是通過選定起點、終點以及站點，以導航引擎進行公交輔助規劃得出完成一次線路營運的實際行車里程，由于通過導航引擎的行車里程是不變的，因此“計劃營運里程”的數值完全一致；“有效營運里程”是完全符合計劃營運里程的實際完成一次線路營運里程平均值，即實際營運路段或者區域與計劃營運里程或區域一致的營運里程；“實際營運里程”是公交車實際完成一次線路營運的里程數；“里程有效率”是“有效營運里程”與“計劃營運里程”的比值；“實際發車次數”是指80條線路實際的平均發車次數；“滿載車次”在本文中定義為平均每個公交站點客流（由羊城通刷卡數據以及公交踏板計算）數量超過公交座位總和的車次，“滿載率”則是“滿載車次”與“實際發車次數”的比值。由于發車時間在營運數據中難以體現，本文不作分析。

表1 計劃營運與實際營運實驗結果對比

從上表可以看出， 星期六和星期天的里程有效率比較高，分別達 92.81%和 93.60%，星期一和星期五則相對較低，符合城市客流趨勢。從滿載次數上分析，則星期六和星期天較低，星期一和星期五相對較高，但星期一、星期五、星期六、星期天四天的滿載率則相差不大，其原因是星期六和星期天發車次數相對較少，說明目前公交車的發車次數與頻率達到相對較好的配置。

表2是實際營運里程與計劃營運里程的差異性分析。通過分別統計里程有效率大于95%、大于85%少于95%、大于75%少于85%、少于75%的線路數比例。為說明營運過程中是否存在飛站等情況，表2同時統計了預定站點的到站率，即公交車到達線路上站點與所有站點之間的比值。

表2 里程有效率明細分析

從上表可以看出，目前大部分公交車都的里程有效率處于 75%至 95%之間，從站點到達率上看，公交司機的實際操作僅出現幾乎可以忽略的飛站等現象，說明公交車營運偏離線路的主要原因是公交司機有可能根據實際情況（線路塞車等）進行路線的微調，從而造成線路的里程有效率較低。由于里程有效率與公交營運公司的成本直接掛鉤，可以預測，在TC模式下，里程有效率將得到進一步提高，對提升城市公共交通運力效率、實現低碳公交將起促進作用。

4 結論

與佛山等目前正在探討如何建立適合城市特點交通共同體模式的城市相比，廣州沉淀了TC模式建設的前提條件：特大城市所具備的特大交通流、超過 80%乘客使用羊城通、覆蓋全市的公共交通網絡、密集的公交線路、競爭激烈的大型公交公司、海量的客流歷史數據、處全國領先地位的交通信息化水平等。本文通過基于GPS和羊城通數據歷史數據進行計算，探討了適合廣州的TC模式。通過歷史數據實驗，該交通管理與營運模式在數據上能提供一種優化廣州公共交通管理的方法。

[1]張敏.首爾公交系統改革成效顯著.http://gb.cri.cn/8606/2006/07/21/107@1142716.htm,2006-07-22/2008-7-18.

[2]戴煒,趙國鋒,王波等.首爾公交改革的經驗與啟示.http://www.tranbbs.com/Techarticle/bus/Techarticle_l9599.shtm1.2008-3-3/2008-7-18.

[3]徐靖,李婧,李榮坤.佛山欲建內地首個“交通共同體”.廣州日報, 2008-01-03.

[4]吳曉芳.禪城公交或按距離收費.南方都市報,2008-01-03 (FA36).

[5]吳曉芳.禪城公交票務交給政府負責.南方都市報,2008-03-19 (FA34).

[6]周俊巍.佛山市禪城區公交TC改革難點初探,城市公共交通,2008, (10):28-31.

[7]胡非與,徐建閩.廣州智能公共交通系統發展現狀與展望,廣東公路交通,2008,104(3):62-66.

TP309.7

A

1673-2219（2011）04-0028-03

2010－10－09

衛麗紅（1979－），女，山西人，助理工程師，主要研究方向：公共交通管理。通訊作者：楊敬鋒（1982－），男，廣東順德人，工程師，主要研究方向：GIS應用。

(責任編校:劉志壯)