劉祥敏， 李美玲, 王海平

(1.山東建筑大學(xué)山東高校重點實驗室道路與交通工程實驗室， 濟(jì)南 250101；2.濟(jì)南市市政工程設(shè)計研究院(集團(tuán))有限責(zé)任公司， 濟(jì)南 250101)

0 引言

近年來，我國各大城市交通問題日益突出，大力發(fā)展公交系統(tǒng)是緩解城市交通問題的重要手段之一，提高公交的可靠性是提升公交服務(wù)質(zhì)量的重要內(nèi)容. 張宇石[1]提出了常規(guī)公共交通運(yùn)行可靠性的概念，從線路與站點、準(zhǔn)點性與穩(wěn)定性2組評價層次提出了3種常規(guī)公交運(yùn)行可靠性評價方法和3組評價指標(biāo). Strathman[2]用發(fā)車間隔率、運(yùn)行時間率、變異系數(shù)和平均候車時間作為評價公交可靠性的指標(biāo)，并分析了4個指標(biāo)的相互關(guān)系. 周燕等[3-5]基于系統(tǒng)可靠性理論提出了各種評價公交準(zhǔn)點率和準(zhǔn)點可靠性的方法. 楊曉光等[6]提出了評價公交運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量的三維體系架構(gòu),周雪梅等[7-13]分別建立各種評價公交可靠性的評價模型. 其中，公交的準(zhǔn)點可靠性是公交可靠性中最直觀的方面[14]，公交準(zhǔn)點率是評價公交準(zhǔn)時可靠性的重要指標(biāo).

公交準(zhǔn)點率的影響因素眾多，包括時間、天氣、公交車輛延誤(車輛中途?？空狙诱`、交叉口延誤和站點間的交通擁堵延誤)等[15-16]. 在現(xiàn)實條件下，很多影響準(zhǔn)點率的因素是不可控的，因此進(jìn)行公交調(diào)度以及公交到站時刻表設(shè)計時允許有一定的誤差，誤差的大小一方面需要通過線路歷史數(shù)據(jù)分析得到；另一方面還要考慮乘客的心理接受程度. 以智能公交調(diào)度為背景，假設(shè)公交車有到站時刻表，并按此時刻表進(jìn)行運(yùn)營，通過調(diào)查分析得到乘客在不同出行目的下對公交未按時刻表到達(dá)站點的行為，為制定更加人性化的公交調(diào)度系統(tǒng)提供基礎(chǔ)，提高公交服務(wù)水平.

1 SP乘客調(diào)查

1.1 調(diào)查目的

假設(shè)公交按照時刻表進(jìn)行運(yùn)營，乘客參考發(fā)布的站點時刻表到達(dá)公交站乘車. 由于部分不可控因素，公交到站會出現(xiàn)3種情況：①理想的按時到達(dá)站點；②出現(xiàn)延誤，延遲到站；③提前到站. 對于第①種情況是公交運(yùn)營的理想情況，也是追求的目標(biāo). 第②種情況是應(yīng)改善的，但也不可避免，需要了解乘客是否愿意等待以及等待的時間，可指導(dǎo)公交的運(yùn)營與改善. 對于第③種情況調(diào)查乘客對于車輛提前到達(dá)站點的反應(yīng)以及可忍受的提前時間.

1.2 調(diào)查方案設(shè)計

調(diào)查采用問卷調(diào)查的方式，分為網(wǎng)上調(diào)查和人工調(diào)查2種形式. 網(wǎng)上調(diào)查在濟(jì)南市通過手機(jī)發(fā)布，人工調(diào)查地點選擇在濟(jì)南市高新區(qū)范圍內(nèi)的各站點，調(diào)查時間為正常工作日.

本次調(diào)查為從無限總體中抽取，設(shè)計誤差不超過0.5 min，且具有95%的可信度，估計標(biāo)準(zhǔn)差σ=5. 樣本量采用式(1)確定，

(1)

式中，n為樣本量；Z為置信度為95%時的統(tǒng)計量為1.96，d為最大允許誤差.

計算得到n=384. 本次調(diào)查計劃做500份，采用簡單隨機(jī)抽樣調(diào)查.

調(diào)查問卷的問題設(shè)計包含基本屬性、出行目的、出行時段的公交延誤與提前到達(dá)等相關(guān)問題. 基本屬性考慮性別、年齡、月收入、職業(yè)、上班時間是否固定，出行時段考慮早高峰、晚高峰、平峰、周末，出行目的設(shè)置上班、上學(xué)、下班、放學(xué)、休閑娛樂(包含探親訪友)、去醫(yī)院等常見生活出行目的.

對于公交延遲到站情況，調(diào)查對象為發(fā)車間隔在10 min以上的班次；對公交提前到站情況，本身就屬于不遵守時刻表運(yùn)行的情況，所以只做簡單調(diào)查，了解乘客對此問題的接受程度. 由于問題需要解釋，故采用人工調(diào)查進(jìn)行，僅調(diào)查乘客對于公交提前時間的接受程度和是否希望車輛仍按時刻表發(fā)車2個問題，發(fā)車間隔分為3個區(qū)間，5 min和10 min作為劃分閾值.

1.3 調(diào)查實施

本次調(diào)查網(wǎng)上問卷共計339份，實地調(diào)查發(fā)放180份，有效回收152份，共計491份，樣本分布統(tǒng)計結(jié)果如表1所示：

由表1可看出，樣本的男女分布人數(shù)相當(dāng)，涉及了各個年齡段的人群，對性別和年齡這2個基本要素的覆蓋比較全面.

2 公交延遲到站乘客等待時間分析

2.1 乘客站點等待時間總分析

對于公交延遲到站，調(diào)查時設(shè)計的問題是假設(shè)了不同出行目的下的乘客等待時間，每個乘客被詢問了6個不同的出行情景. 對于總樣本分析，把每個出行情景都作為一個樣本來處理. 經(jīng)過樣本統(tǒng)計，對于公交延遲到站情況，乘客等待的時間頻數(shù)統(tǒng)計如表2所示，累計頻率如圖1所示.

表1 樣本分布統(tǒng)計結(jié)果

表2 乘客等待時間累積頻率表

圖1 乘客等待時間累積頻率圖

由表2和圖1可看出：選擇等待3～5 min的乘客最多，占總?cè)藬?shù)的39.61%，66.80%的人選擇的等待時間在5 min以內(nèi). 乘客的平均等待時間為4.62 min，根據(jù)線性插值法80%乘客可接受的等待時間約為1.5 min，乘客的極限等待時間為10 min.

2.2 乘客等待時間的影響因素分析

公交站點乘客等待時間的影響因素分為基本屬性和出行時間段，基本屬性包含年齡、性別、職業(yè)、月收入、上班時間是否固定等. 出行時段可分為工作日和周末2大類,工作日按早高峰、晚高峰、平峰分別進(jìn)行分析.

2.2.1 乘客基本屬性影響分析

以年齡、性別、職業(yè)、月收入、上班時間是否固定等因素為分類變量，如圖2～6顯示了不同類別人群等待時間選擇的相對分布.

圖2 性別分析

圖3 年齡分析

圖4 月收入分析

圖5 職業(yè)分析

圖6 上班時間是否固定分析

由圖2～6可看出，每個圖中的各個折線的整體趨勢是一致的，并且每條折線的各個拐點基本重合. 所以年齡、性別、月收入、職業(yè)、上班時間是否固定等因素對乘客等待時間的影響很小，可不考慮這些細(xì)致的基本因素對公交站點乘客等待時間的影響.

2.2.2 出行時段影響分析

出行時段對等待時間的影響，采用各人群的平均等待值分時段匯總分析. 乘客各出行時段等待時間匯總?cè)绫?所示，乘客各出行時間段等待時間對比如圖7所示.

表3 各出行時段等待時間匯總表

圖7 各出行時段乘客等待時間對比分析

由表3和圖7可看出早高峰乘客可忍受的平均等待時間最短，為3.96 min，這與乘客早高峰出行多數(shù)目的是上班上學(xué)有很大關(guān)系；平峰次之，為4.84 min，這與調(diào)查的人群有一定關(guān)系，主要是訪學(xué)和跑業(yè)務(wù)的，對于準(zhǔn)點率也有較高要求；晚高峰和周末乘客的平均等待時間最長，為5.86 min、5.80 min.

2.2.3 出行目的影響分析

考慮上下班、上下學(xué)、休閑娛樂(包含探親訪友)、去醫(yī)院等出行目的下乘客等待時間的差異性，規(guī)律如圖8所示.

圖8 出行目的影響分析

由圖8可看出，出行目的不同，其對于等待時間選擇區(qū)段是有較大差別的. 具體來講，去醫(yī)院這一出行目的下乘客對于公交延誤的忍耐度最低，等待時間也最短，20%的乘客的等待時間>1 min，50%的乘客等待時間>2 min，85%的乘客等待時間>5 min. 其次是上班、上學(xué)的出行目的，其趨勢基本一致，72%～88%的選擇等待時間>5 min，但相比較而言上學(xué)比上班的等待時間略少一些. 再次之是放學(xué)這一出行目的，相比較上學(xué)來講可接受的等待時間比上學(xué)要寬松一些，合計有70%的人選擇3～10 min這個區(qū)間. 等待時間最為寬松的出行目的是下班和休閑娛樂，他們有非常相似的分布，選擇區(qū)間人數(shù)最多的是5～10 min，只有50%乘客等待時間是>5 min，40%的乘客等待時間5～10 min.

3 公交提前到達(dá)站點乘客可接受時間分析

對于公交提前到達(dá)站點的問題，調(diào)查2個項目，均在公交時刻表情景的假設(shè)條件下. 第1個項目，假設(shè)公交萬一因為不可控因素提前到達(dá)了公交站點，乘客是否愿意公交車在站點等候到時刻表發(fā)車，人工調(diào)查152份樣本，統(tǒng)計結(jié)果如表4所示. 可看出近80%的乘客還是希望公交按照時刻表發(fā)車.

表4 站點公交提前到達(dá)乘客意愿匯總表

第2個項目調(diào)查，相比較公交時刻表，乘客如果接受公交提前到達(dá)也提前發(fā)車，可忍受的提前時間是多少. 對樣本進(jìn)行統(tǒng)計，乘客可接受的公交提前到達(dá)公交站點的時間分布統(tǒng)計如表5所示.

由表5可看出隨著發(fā)車間隔的增加，乘客可接受的提前時間要略有增長，這也說明對于發(fā)車間隔長的公交車次，乘客更傾向于提前幾分鐘到達(dá)等候，因為一旦錯過，下一車次等待時間會很長. 而對于發(fā)車間隔短的公交車次，乘客提前到達(dá)的時間會短，即使錯過，下一車次等待時間短，損失不大.

4 基于乘客可接受度的公交站點車輛延誤范圍

基于以上公交站點到達(dá)延誤和提前時間乘客可接受的調(diào)研分析，設(shè)選擇項區(qū)間[a，b]，定義小于b時間的乘客累計百分比為此時間的可接受度. 以線性差值的方式估算得到不同接受度下乘客可接受的公交站點車輛延誤范圍如表6所示. 由前面的分析還發(fā)現(xiàn)，去醫(yī)院這一出行目的非常特殊，在所有時段要求都非常高，單列出來進(jìn)行分析.

表5 公交提前到達(dá)站點乘客接受時間統(tǒng)計表

由表6可看出，如果考慮滿足所有出行目的，應(yīng)該按照表中第5行最嚴(yán)苛的可接受等待時間來進(jìn)行調(diào)度和中間過程控制. 如果去掉最嚴(yán)格的去醫(yī)院這個特殊條件，調(diào)度可分時段考慮，早高峰是調(diào)度的重點，因為它的要求高但同時準(zhǔn)點的難度很大，需要重點研究保障策略.

表6 不同乘客接受度公交站點車輛延誤范圍統(tǒng)計表

5 結(jié)論

1)乘客對公交延遲到站時間的等待極限約為10 min，乘客的平均等待時間為4.62 min，80%的乘客可接受的等待時間約為1.5 min.

2)年齡、性別、月收入、職業(yè)、上班時間是否固定等基本因素對乘客到達(dá)站點的等待時間沒有顯著影響，因此公交調(diào)度不需要考慮乘客的基本屬性差異. 不同出行時段的等待時間有較大差異，不同出行目的等待時間亦有較大差異，應(yīng)該綜合考慮出行目的和出行時段確定公交延誤的可接受范圍.

3)對于公交提前到達(dá)站點的問題，約80%的乘客希望公交仍按照原時刻表發(fā)車. 對于接受公交提前到達(dá)也提前發(fā)車的乘客，可以接受的提前時間范圍為1.5～2.2 min，乘客對于公交車提前到達(dá)也提前發(fā)車的可忍受度較低.

4)考慮乘客可接受度總結(jié)了60%～100%范圍的公交延誤可接受時間，給出了公交調(diào)度在不同時段不同出行目的下站點延誤的范圍值.

調(diào)查以濟(jì)南市為例進(jìn)行，樣本量有限，得到的結(jié)論有一定的適用性. 其他城市數(shù)據(jù)會有差異，今后可增加不同地區(qū)的樣本量，得到適用范圍更廣的成果.