BRT停靠站形式對(duì)車輛延誤的影響研究*

張夢(mèng)啟，胡列格，杜靖毅，賀 翔

BRT停靠站形式對(duì)車輛延誤的影響研究*

張夢(mèng)啟，胡列格，杜靖毅，賀 翔

（長沙理工大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院，湖南長沙410114）

從BRT車輛在停靠站的延誤現(xiàn)狀入手，以濟(jì)南市BRT－3號(hào)線島式和路側(cè)式停靠站為研究對(duì)象，結(jié)合停靠站延誤的調(diào)查結(jié)果，得到針對(duì)停靠站形式的停靠站延誤模型，從運(yùn)營效率角度分析了BRT停靠站形式對(duì)車輛在停靠站延誤的影響，并據(jù)此提出優(yōu)化停靠站形式、完善快速公交系統(tǒng)、加強(qiáng)客運(yùn)組織等減少延誤的對(duì)策，為快速公交系統(tǒng)的完善提供理論依據(jù)和技術(shù)支持.

快速公交；BRT停靠站；停車延誤；交通調(diào)查

快速公交（Bus Rapid Transit，BRT）停靠站是快速公交系統(tǒng)為乘客提供服務(wù)的窗口，它具有檢售票、候車、上下乘客、行車信息發(fā)布等功能，是快速公交系統(tǒng)的重要組成部分.所以BRT在停靠站的延誤，對(duì)快速公交系統(tǒng)的運(yùn)行效率、準(zhǔn)點(diǎn)率、舒適度都產(chǎn)生很大的影響.諸玄等［1］從乘客候車空間的角度出發(fā)分析了島式停靠站和側(cè)式停靠站的區(qū)別，發(fā)現(xiàn)島式停靠站比側(cè)式停靠站相比更有優(yōu)勢(shì)；徐康明等［2］對(duì)不同快速公交停靠站運(yùn)營模式的特征、停靠時(shí)間進(jìn)行了定量對(duì)比分析，提出停靠時(shí)間的差異對(duì)整個(gè)快速公交系統(tǒng)、乘客、企業(yè)和社會(huì)都有十分顯著的影響；馬宏偉等［3］對(duì)城市停靠站延誤問題進(jìn)行歸類，提出了對(duì)停靠延誤存在影響的因素，并提出了相應(yīng)的減少延誤的政策；Koshy等［4］利用仿真技術(shù)的方法，展現(xiàn)了由于停靠站形式的不同，導(dǎo)致交通流對(duì)停靠站的干擾影響.國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)完整的BRT停車系統(tǒng)，對(duì)其停靠過程、影響因素和運(yùn)營模式等方面都做了大量的研究，但是關(guān)于BRT停靠站形式對(duì)車輛延誤影響方面的研究缺乏定量研究.

本文以濟(jì)南市BRT－3號(hào)線為例，根據(jù)BRT車輛在停靠站的停靠過程，建立BRT停靠站延誤模型，綜合考慮不同停靠站特征并將其量化，改進(jìn)停靠站延誤模型，結(jié)合整理后的數(shù)據(jù)計(jì)算得到BRT停靠站延誤的大小，分析BRT停靠站形式對(duì)車輛延誤的影響，并根據(jù)排隊(duì)論中M／M／1系統(tǒng)的性質(zhì)，結(jié)合調(diào)查觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，對(duì)停靠站延誤模型進(jìn)行演化，最后提出減少BRT停靠站延誤的對(duì)策與方法.

1 BRT停靠站延誤模型

1.1模型假設(shè)

BRT停靠站的延誤是指在BRT車輛駛?cè)胪？空局岭x開停靠站整個(gè)過程實(shí)際花費(fèi)的時(shí)間與車輛在理想狀態(tài)下通過停靠站的時(shí)間差.BRT車輛停靠過程可以分解為：減速進(jìn)站、停車（開門）、上下客、關(guān)門、加速離站幾個(gè)過程.BRT停靠站延誤模型是建立在理想情況的假設(shè)基礎(chǔ)上的，為此，本文做以下假設(shè)：

（1）BRT車輛在區(qū)段內(nèi)每一個(gè)停靠站都停，無論是否有上下車乘客；

（2）BRT停靠站布局位置基本不受交叉口和出入口的影響，線路不存在較大縱坡；

（3）BRT車輛不存在空擋滑行至停靠站的情況；

（4）每個(gè)乘客上下車過程順暢，乘客上下車速度固定.

1.2模型建立

根據(jù)BRT車輛在停靠站的停靠過程，綜合考慮影響停靠站延誤的因素，結(jié)合交通工程理論中延誤調(diào)查的方法，得到BRT停靠站延誤模型［5］，可以表示為：

ti為BRT車輛進(jìn)出停靠站的實(shí)際時(shí)間，從正常行駛速度開始減速時(shí)刻至起步并加速至正常行駛速度時(shí)刻；

t停為BRT車輛上下乘客的時(shí)間，即BRT車輛停靠時(shí)間：

ai代表BRT車輛到達(dá)停靠站剎車完全停止的時(shí)刻，bi為BRT車輛起動(dòng)即將離開停靠站時(shí)刻.m上為上車人數(shù)，m下為下車人數(shù)，n為BRT車輛車門個(gè)數(shù)，k1、k2、x1是回歸系數(shù)；

t0為無延誤情況下BRT車輛加速時(shí)間和減速時(shí)間：

BRT車輛在所有區(qū)段內(nèi)的停靠站延誤：

2 應(yīng)用舉例

2.1數(shù)據(jù)采集

本文以濟(jì)南市BRT－3線路為研究的目標(biāo)線路.該線路停靠站分為三種類型：（1）島式停靠站；（2）港灣式停靠站；（3）非港灣式停靠站.依據(jù)該線路停靠站設(shè)置的形式不同，將全線劃分為4個(gè)區(qū)段，如表1.

表1 各區(qū)段內(nèi)停靠站信息

通過對(duì)1749組調(diào)查得到的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，最終確定回歸系數(shù)如下：k1＝3.549，k2＝3.868，x1＝21.683.即t停＝（3.549m上＋3.868m下）／n＋21.683.

2.2停靠站形式對(duì)BRT延誤的影響

通過跟車調(diào)查采集的延誤數(shù)據(jù)，由公式（6），通過spss統(tǒng)計(jì)分析得到BRT－3車輛在4個(gè)區(qū)段內(nèi)的平均停靠站延誤，如下表2.

表2 區(qū)段內(nèi)停靠站停車延誤

通過數(shù)據(jù)整理得到各種延誤原因在每個(gè)區(qū)段內(nèi)發(fā)生的次數(shù)，如表3.

表3 各個(gè)區(qū)段中發(fā)生延誤的次數(shù)（延誤原因所占比例%）

2.2.1 模型演化

由表4可知，BRT車輛在所有的停靠站都會(huì)受到前車影響，而且造成的延時(shí)占總延時(shí)量的比例很大.而其他延誤原因則是因停靠站形式不同而不同.為了量化延誤時(shí)間，本文針對(duì)停靠站形式演化延誤模型，車輛達(dá)停靠站間隔時(shí)間、發(fā)車頻率、停靠時(shí)間都是相互獨(dú)立的，其排隊(duì)過程是一個(gè)M／M／1排隊(duì)過程［6］，根據(jù)排隊(duì)論理論，在車輛排隊(duì)隊(duì)列中，BRT車輛平均等待進(jìn)站時(shí)間為：

其中：

ρ為停靠站服務(wù)率，λ為車輛到達(dá)率，即車輛發(fā)車間隔，μ為停靠站車輛通過能力.

經(jīng)模型演化后，得到停靠形式對(duì)BRT車輛延誤的影響時(shí)間模型：

通過演化后模型計(jì)算得到延誤時(shí)間如表4.

表4區(qū)段內(nèi)停靠站停車延誤

2.2.2 停靠站形式對(duì)停靠時(shí)間的影響

分析區(qū)段2和區(qū)段3，并對(duì)照表4可知，在兩個(gè)區(qū)段內(nèi)客流量相差不大的情況下，除去因車排隊(duì)進(jìn)站的延誤時(shí)間，BRT車輛在停靠站的延誤時(shí)間相差7.38s，區(qū)段3中的平均停靠站延誤達(dá)到區(qū)段2中的4倍.

區(qū)段2為島式停靠站，停靠站的停靠線路僅為2條，進(jìn)出站的BRT車輛與機(jī)動(dòng)車道上的車輛沒有相互干擾，延誤原因僅存在受前車影響進(jìn)站，站內(nèi)售票、電子顯示、紅外自動(dòng)門和封閉的停靠站環(huán)境等停靠站設(shè)施完善；對(duì)比區(qū)段3的港灣式停靠站，停靠線路多達(dá)12條，通過站點(diǎn)調(diào)查，觀測(cè)區(qū)段3中經(jīng)過舜耕路站的120輛BRT車輛，有87%車輛會(huì)發(fā)生受到前車的影響、二次停車和等待乘客的現(xiàn)象.由表4可知，前車影響和二次停車是產(chǎn)生延誤的主要影響因素.結(jié)合表1可見，二次停車等延誤現(xiàn)象正是由于停靠站形式的不同造成延誤時(shí)間的較大差異.

2.2.3 停靠站形式對(duì)運(yùn)營效率的影響

延誤原因差異反映在一臺(tái)BRT車輛的停靠上并不能引起重視，但對(duì)于整條BRT線路甚至整個(gè)BRT系統(tǒng)，其對(duì)乘客、公交企業(yè)和社會(huì)的影響都是巨大的.仍以濟(jì)南BRT－3號(hào)線為例，BRT平均發(fā)車間隔為按每隔8分鐘發(fā)1班車，每天發(fā)車116輛計(jì)算，每天BRT－3在區(qū)段3內(nèi)比區(qū)段2多延誤時(shí)間116*7.34*5＝4257.2s，約為1.2h.同時(shí)，島式停靠站與其他類型停靠站相比，候車人群處于較為集中的狀態(tài)，優(yōu)越的停靠站設(shè)施如自動(dòng)檢票閘機(jī)、紅外自動(dòng)門、LED電子顯示站牌和優(yōu)質(zhì)的站內(nèi)工作人員服務(wù)都有效提高了BRT效率，減少了停車延誤.

3 減少BRT車輛在停靠站延誤的對(duì)策

3.1改變停靠站形式

通過上述分析可知，島式停靠站相比其他形式的停靠站在減少延誤方面有較大優(yōu)勢(shì)，已建或籌建BRT系統(tǒng)的城市，在改進(jìn)或選擇BRT停靠站位置和形式時(shí)，應(yīng)該在道路線形允許并且不影響道路周邊設(shè)施的條件下，建議在BRT線路上盡可能使用停靠站設(shè)施更加全面、系統(tǒng)、先進(jìn)的島式停靠站.當(dāng)?shù)缆肪€形和道路周邊不滿足的條件下，應(yīng)該盡量?jī)?yōu)化其他類型停靠站.

優(yōu)化后的港灣式停靠站，既能保證乘客換乘的需要，又減少了BRT車輛與常規(guī)公交的相互干擾，BRT車輛可以有序地停靠在停靠站，可以減少BRT車輛在停靠站內(nèi)受前車影響、二次停車和等候乘客的現(xiàn)象.同時(shí)在停靠站上設(shè)置物理隔離，使乘客可以有序排隊(duì)上車.優(yōu)化后的港灣式停靠站的缺點(diǎn)是BRT車輛和常規(guī)公交在行車線路上存在沖突區(qū)域，增加了駕駛員的駕駛負(fù)擔(dān).

3.2針對(duì)其他影響因素的對(duì)策

BRT系統(tǒng)是較先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)，但在BRT線路和停靠站實(shí)際布設(shè)過程中會(huì)受道路空間的限制.例如港灣式和側(cè)式停靠站在實(shí)施BRT信息化和智能化方面就受到了限制，為了提高BRT停靠站的效率，建議在港灣式和側(cè)式停靠站內(nèi)設(shè)置簡(jiǎn)易的公交設(shè)施，如信息顯示屏，顯示BRT的到達(dá)時(shí)間及擁擠度，提高乘客候車的主動(dòng)性和實(shí)時(shí)性，對(duì)減少BRT車輛的停靠站延誤都會(huì)起著積極作用.

傳統(tǒng)的車上售票方式制約乘客的上車速度，建議采用IC卡或者在停靠站內(nèi)設(shè)置刷卡裝置收費(fèi)，組織服務(wù)人員有效管理，通過設(shè)施使乘客有序規(guī)范的上車，減少乘客上車的時(shí)間，從而減少BRT車輛在停靠站的延誤.

4 結(jié)束語

本文深入調(diào)查研究了濟(jì)南市BRT－3線路的三類停靠站形式的特點(diǎn)，在前人的基礎(chǔ)上改進(jìn)了BRT停靠站延誤模型，并針對(duì)島式停靠站的延誤特點(diǎn)，將模型進(jìn)行演化，得到適用于有專用車道的BRT島式停靠站的延誤模型；分析了BRT停靠站在不同形式下的延誤情況，并提出了減少停靠站延誤的對(duì)策，為提高BRT系統(tǒng)運(yùn)營效率提供了借鑒.

［1］諸玄，尹立娥，解建華，等.快速公交站臺(tái)乘客候車區(qū)域研究［J］.中國科技信息，2009，（13）：266－267.

［2］徐康明，解建華，馮浚.快速公交車站運(yùn)營模式的優(yōu)勢(shì)與效益分析［J］.城市交通，2006，（6）：29－33.

［3］馬宏偉，李剛炎，胡劍，等.城市公交停靠站時(shí)間延誤與對(duì)策［J］.公路與汽運(yùn)，2006，（117）：25－27.

［4］Koshy R Z，Arasan V T.Influence of bus stops on flow characteristics of mixed traffic［J］.Journal of Transportation Engineering，2005，（8）：640－643.

［5］彭慶艷，楊東援.公共汽車中途站停靠時(shí)間模型［J］.長安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，（1）：60－62.

［6］唐應(yīng)輝，唐小我.排隊(duì)論——基礎(chǔ)與分析技術(shù)［M］.北京：人民交通出版社，2006.

Impact of Different BRT Stop Types on the Traffic Delay

ZHANG Mengqi，HU Liege，DU Jingyi，HE Xiang
（College of Traffic and Transportation Engineering，Changsha University of Science and Technology，Changsha Hunan 410114，China）

Taking the island type platform and side type platform of Ji’nan BRT Line 3 as research object，this study analyzes the influence of different Bus Rapid Transit（BRT）stop types on the delay time based on the analysis of the current situation of BRT delay at the stations，and the investigation results of the delay.Then，the delaymode ismade out on different kinds of station form.Countermeasures for shortening the delay time about station forms optimization，BRT system improving and passenger organization adjustment are put forward from the perspective of operation efficiency，which are expected to provide theoretical basis and technique support for the improvement of the BRT system.

Bus Rapid Transit；BRT stop station；stopped delay；traffic survey

U491.1＋7

A

1008－4681（2014）02－0066－03

（責(zé)任編校：晴川）

2013－08－06

長沙理工大學(xué)公路工程省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金（批準(zhǔn)號(hào)：kfj00104）資助項(xiàng)目.

張夢(mèng)啟（1987－），男，吉林德惠人，長沙理工大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院碩士生.研究方向：交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理.