機場出租車乘車調(diào)度策略研究

王鈺婷 葉自強

（河池學院，廣西 河池 546300）

0 引言

近年來，我國的交通飛速發(fā)展，人們出行方式越來越追求快捷舒適，而機場是迎接乘客往來各地的一個重要場所，所以出租車上客區(qū)作為銜接機場交通和城市交通的重要部分，其整體服務水平慢慢地成為人們所討論的對象。

國內(nèi)外的許多學者針對出租車上客區(qū)的設置進行了多種多樣的研究，孫健等人通過仿真實驗得出泊位數(shù)量增加與通行能力增長之間的關系，工作人員幫助攜帶大件行李的旅客上車，通行能力可提高15%左右[1]。另有北京工業(yè)大學魏中華等人利用費用決策模型對多點并列式出租車排隊服務系統(tǒng)的服務臺數(shù)進行了數(shù)量優(yōu)化，認為設置6個可同時供乘客上車的服務臺可達到乘客等待時間、車輛排隊時間以及服務臺的建設費用最小的效果[2]。又有長沙理工大學交通運輸工程學院譚倩等人通過在MATLAB上編程進行仿真，得到上客點從1到6增加時，車道邊的通行能力增幅較大，超過6個上客點后，增幅較小，證明最佳上客點為6個，對應通行能力為246輛/小時[3]。

黎冬平等在機場出租車上客區(qū)的服務水平模型[4]中，研究了評價機場出租車上客區(qū)的服務水平的關鍵因素，文中表明上客區(qū)的排隊時間、排隊距離都是影響上客區(qū)服務水平的顯著因素。馮寶等人研究了出租車上下客點規(guī)模的確定方法，為綜合交通樞紐陸側(cè)交通的規(guī)劃、設計和運營管理等工作提供借鑒[5]。耿中波等人研究了出租車上客方案的比選問題，提出小時通行能力、對環(huán)境影響和旅客感知三個評價指標,并根據(jù)仿真結(jié)果對備選方案做了綜合評價[6]。何勝學等人研究了基于路徑優(yōu)化模式的出租車合乘調(diào)度問題，大幅度減少對出租車的需求,出租車總的運營里程也明顯降低[7]。

這類研究著重考慮了乘客的等待服務時間、設施的設置成本等方面，而對只有兩條車道的限定條件下對效率、資源消耗等綜合考慮的較少。在乘客排隊區(qū)的上車口服務設施的布置形式方面，以往的研究多集中于機場的車道較多條的情況，對于限定只有兩條車道的情況考慮較少。

據(jù)此，本文將基于兩條泊車道的前提下對樞紐內(nèi)的出租車上客區(qū)的調(diào)度策略進行了分析，并以南寧吳圩機場為例，對樞紐內(nèi)乘客排隊區(qū)的上車口的乘車服務情況進行了分析，討論在南寧吳圩機場打車離場的高峰期間，同時設置幾個上車口能夠滿足在保證車輛和乘客安全的條件下，使得總的乘車效率最高。

1 問題分析

在某些時候，經(jīng)常會出現(xiàn)出租車進行排隊等待載客和乘客排隊等待乘車的情況。當機場“乘車區(qū)”有兩條并行車道的前提下，應該如何設置“上車口”，并且合理的安排出租車以及乘客，在保證車輛和乘客安全的條件下，使得總的乘車效率最高。

在保證車輛和乘客安全的條件下使得總的乘車效率最高，是解決這個問題的關鍵。在研究過程中，將機場內(nèi)出租車上客區(qū)的上車口進行模擬演進，不僅考慮了上客區(qū)的乘客排隊情況，還考慮了出租車在乘車道內(nèi)等待乘客上車的排列情況。采用模擬演進方法，設立了五個模型，從模型一到模型五，在解決問題的過程中，一步一步地對模型進行優(yōu)化，在找到一個相對最優(yōu)模型的同時，以其為基礎推出往后推算，從而得到一個全局最優(yōu)模型。首先設置一個模型，針對安全系數(shù)問題找到一個最優(yōu)解，然后這個最優(yōu)解模型的基礎上，設立三個模型，解決擁堵問題的同時，找出最優(yōu)解。

2 模型建立與實驗仿真

本文以南寧吳圩機場為研究對象，所研究的是一個雙車道同時發(fā)車的模式，乘車離場模型如圖1所示：出租車從蓄車池駛出后進入雙車道泊車區(qū)，在工作人員指揮下依次在雙車道泊車區(qū)內(nèi)等待載客，乘客在乘客排隊區(qū)的通道內(nèi)排隊，在工作人員指揮下依次在上車口攜帶行李上車，泊車區(qū)車輛完成載客后依次沿著車道由駛離區(qū)駛出。

圖1 乘車離場模型

針對所研究的問題，分別建立五個模型：

1.1 模型一：針對安全系數(shù)問題

該模型是兩個車道的車輛交錯停放。在車道二離駛離區(qū)最近的一側(cè)設置一個乘客上車口，乘客在乘客排隊區(qū)依次攜帶自己的行李物品排隊上車，每次可以有兩批乘客上車，第一批的乘客橫跨車道到車道一上車，第二批乘客直接在車道二上車。上車后，兩個車道的車輛同時離開，車輛離開后，后面的車輛方可上前。兩車道的車輛同時離開，車速的快慢或多或少都會引發(fā)安全問題，存在一定的危險系數(shù)，若是把兩個乘車道的車輛由并行放置（乘客上車模型a）改為交叉放置（乘客上車模型b）的話，就可以減少并行存在的安全隱患，兩者載客離開所花費的時間在理論上是相同的。在理想狀態(tài)下，假設一個乘客上車需要三分鐘，橫跨車道需要一分鐘，則在車道一上車的乘客需要花費四分鐘上車，在車道二上車的乘客需要花費三分鐘上車，在這個條件下，一個上車口的乘客在半小時內(nèi)能上車并離開共16批乘客，效率還是比較低的。在實際情況下，沒有人員合理的引導的話，會存在滯留車道，導致?lián)矶虑闆r的發(fā)生，使得車輛不能順利離開。乘客上車模型如下圖2、圖3所示，模型一乘客上車時間實驗結(jié)果部分數(shù)據(jù)如表1所示。

圖2 乘客上車模型a

圖3 乘客上車模型b

表1 模型一乘客上車時間實驗結(jié)果部分數(shù)據(jù)

1.2 模型二：針對效率問題的解決

該模型是在模型一的前提下增設一個上車口，即在車道二靠近駛離區(qū)的一側(cè)設置兩個并列的上車口。

上車口一的乘客需要橫跨車道二到車道一進行乘車，上車口二的乘客直接在車道二上車，兩個車道兩個上車口，同時需要人員引導乘車，減少一些突發(fā)事件帶來的風險。橫跨車道需要花費一定的時間，在理想狀態(tài)下，假設橫跨乘車道需要花費一分鐘，乘客上車包括放置行李物品在內(nèi)的時間需要三分鐘，在這個前提下，兩個上車口上車半小時內(nèi)能上車離開16批乘客，相比于模型一來說效率并未得到一定的提高，多設置一個上車口反而造成了物資人員的浪費，由此可見此模型針對效率方面并未得到很好的解決，可得出將所有的上車口放在車道的同一側(cè)是不可取的。 乘客上車模型如下圖4所示，模型二乘客上車時間實驗結(jié)果部分數(shù)據(jù)如表2所示。

圖4 乘客上車模型

表2 模型二乘客上車時間實驗結(jié)果部分數(shù)據(jù)

1.3 模型三：針對安全系數(shù)問題的解決

這個模型是在模型二的前提下在雙車道泊車區(qū)的車道兩側(cè)各設置一個上車口和乘客排隊區(qū)，這個模型避免了乘客橫跨車道存在的風險。

兩個上車口乘客可以同時上車，在理想狀態(tài)下，兩批人同時離開，假設一個乘客上車需要三分鐘，兩個上車口半小時內(nèi)能上車離場22批乘客，效率還是比模型二提高許多，擁堵問題得到一定的改善。在實際情況下，兩邊同時上車，在一定程度上解決了模型二產(chǎn)生的擁堵、資源浪費以及安全系數(shù)的問題。乘客上車模型如下圖5所示，乘客上車時間點部分數(shù)據(jù)如表3所示。

圖5 乘客上車模型

表3 模型三乘客上車時間實驗結(jié)果部分數(shù)據(jù)

1.4 模型四：針對效率問題

這個模型是在模型三的前提下在泊車區(qū)車道的兩側(cè)各設置兩個上車口和一個乘客排隊區(qū)，車道前后兩輛車交叉離開，這個模型在一定程度上提高了乘客的上車速率。

四個上車口的乘客同時上車離開，即每次可以有四批乘客乘車離場，這個模型需要停在最前面的車輛離開后面的車輛才能離開，并且需要保持一定的車距。在理想狀態(tài)下，車輛停放的時候就有一定的安全車距，四批乘客同時上車，同時出發(fā)，在同一時間里，可以有四批乘客同時離開，在這個條件下，假設一批乘客上車需要三分鐘，四個上車口半小時內(nèi)能上車離開44批乘客。與模型三相比，相對來說效率是提高了許多的。乘客上車模型如下圖6所示，乘客上車時間點部分數(shù)據(jù)如表4所示。

表4 模型四乘客上車時間實驗結(jié)果部分數(shù)據(jù)

圖6 乘客上車模型

1.5 模型五：針對效率問題

這個模型是兩個車道的車輛交叉離開，在模型四的前提下在泊車區(qū)的車道兩側(cè)各設置三個上車口和一個乘客排隊區(qū)，車道前后兩輛車順序離開。

六個上車口的乘客上車離開，可以同時有六批乘客乘車，這個模型同模型四較為相似，都是需要停在最前面的車輛離開后面的車輛才能離開，并且需要保持一定的車距。在理想狀態(tài)下，車輛停放的時候就有一定的安全車距，六批乘客同時上車，同時出發(fā)，即在同一時間里，可以有六批乘客同時離開；在這個條件下，假設一個乘客上車需要三分鐘，六個上車口半小時內(nèi)能上車離開66批乘客。與模型四相比，效率顯著提高。乘客上車模型如圖7所示，乘客上車時間實驗結(jié)果部分數(shù)據(jù)如表5所示。

圖7 乘客上車模型

表5 模型五乘客上車時間實驗結(jié)果部分數(shù)據(jù)

根據(jù)對上述實驗的數(shù)據(jù)進行分析，分析的結(jié)果顯示：從模型一到模型五的乘車速率呈現(xiàn)一個上升的趨勢，當上車口數(shù)量為一個的時候，半個小時載客同行能力為16；在前一個模型的基礎上，增加一個上車口，通行能力在前一個模型的基礎上增加0和6，兩個數(shù)據(jù)之間的差值，進一步說明了同樣數(shù)量的上車口，設置不同的位置會產(chǎn)生不同的影響，所有上車口放置在同一側(cè)對效率的提高沒有產(chǎn)生大的影響，放置在泊車區(qū)的車道兩側(cè)效果最好，效率較高；增加兩個上車口，每半小時通行的出租車數(shù)量為44，增加了22，通行能力明顯增加。在前一個方案的基礎上再增加兩個上車口，數(shù)量等比例上升，但是效率提升的同時，又存在新的問題是乘客完全系數(shù)下降和消耗的人力物力資源增多，如乘客乘車安全系數(shù)下降、上車口占地的面積相應增大、人力維護資源增加，等等，特別是建造六個上車口帶來的乘客問題突增，所需要消耗人力物力資源也遠大于前面幾個上車口消耗的資源。并且一條車道三個上車口的乘客同時上車，假若第一個車輛的乘客在上車過程中遇到行李擺放問題或是其他突發(fā)問題，后面兩輛車以及后面的車輛也無法離開，人為疏導也會花費時間。

綜上所述，設置四個供乘客乘坐出租車的上車口可使得乘客離場的效率最高，即模型四為最佳模型。

2 結(jié)論

本文以南寧吳圩機場的出租車上客區(qū)為研究對象，設置了五個不同的模型，并基于一系列的實驗驗證，主要結(jié)論如下：

隨著上車口數(shù)量的增加，出租車乘車區(qū)的管理難度以及不安全因素也會增加，因此，本次模擬演進實驗表明：雙車道出租車上客區(qū)的最佳上車口數(shù)量為4個。以上分析結(jié)果可看出，除了上車口個數(shù)以外，影響通行能力的另一個重要因素是上客時間的不確定性。

研究中將機場內(nèi)的出租車乘客上車區(qū)的上車口系統(tǒng)進行了設置，僅考慮了上車口設置的效率安全以及候客出租車停放情況，而現(xiàn)實中出租車乘客上車區(qū)乘客的排隊會存在一些問題。因此，希望在后續(xù)的研究中可以綜合考慮多個因素，如乘客的排隊情況、上車時間的不確定性等，在此基礎上對乘車調(diào)度策略進行優(yōu)化，進一步提高機場車租車乘客的離站效率。